Volledige samenvatting MFP bloedsomloop deel fysiologie (Prof Haemers)

MFP Bloedsomloop fysiologie – samenvatting
Inhoudstafel
INHOUDSTAFEL .................................................................................................................................................... 1

LEERDOELEN ....................................................................................................................................................... 3

INLEIDING ........................................................................................................................................................... 5

1. WAAROM IS ER NOOD AAN EEN CARDIOVASCULAIR SYSTEEM? ........................................................................................... 5
2. DE ORGANISATIE VAN HET CARDIOVASCULAIRE SYSTEEM .................................................................................................. 5
3. DE FUNDAMENTELE ELEMENTEN DIE BLOEDSTROMING (FLOW) DOORHEEN HET HART EN BLOEDVATEN BEPALEN/BESCHRIJVEN ........... 7
4. HEB IK HET BEGREPEN? ........................................................................................................................................ 10

MICROCIRCULATIE ............................................................................................................................................. 11

5. ROL VAN DE MICROCIRCULATIE............................................................................................................................... 11
6. DE ANATOMIE VAN DE MICROCIRCULATIE ................................................................................................................... 11
7. DE UITWISSELING VAN STOFFEN THV DE CAPILLAIREN ................................................................................................... 13
8. DE LYMFEVATEN ................................................................................................................................................. 25
9. DE REGELING VAN DE MICROCIRCULATIE ................................................................................................................... 27
10. ANGIOGENESE ............................................................................................................................................... 31
11. SAMENVATTEND ............................................................................................................................................. 31
12. HEB IK HET BEGREPEN? .................................................................................................................................... 32

ELEKTROFYSIOLOGIE EN ECG ............................................................................................................................. 33

1. CELLULAIRE ELEKTROFYSIOLOGIE ............................................................................................................................ 33
2. HET ECG ......................................................................................................................................................... 42
3. SAMENVATTEND SCHEMA ...................................................................................................................................... 60
4. HEB IK HET BEGREPEN? ........................................................................................................................................ 60

HET HART ALS EEN POMP ................................................................................................................................... 61

1. INLEIDING ........................................................................................................................................................ 61
2. DE HARTCYCLUS................................................................................................................................................. 61
3. DYNAMICA: POMPWERKING EN REGULATIE................................................................................................................. 72
4. SAMENVATTEND SCHEMA ...................................................................................................................................... 86
5. HEB IK HET BEGREPEN? ........................................................................................................................................ 86

REGELING VAN DE BLOEDDRUK EN HET HARTDEBIET .......................................................................................... 88

1. BLOEDDRUK EN CARDIOVASCULAIRE CONTROLE ......................................................................................................... 88
2. KORTE TERMIJNSCONTROLE MAP ........................................................................................................................... 90
3. REGELING CARDIAC OUTPUT ................................................................................................................................. 95
4. MATCHING VAN VENEUZE RETOUR EN HARTDEBIET ....................................................................................................... 97
5. MIDDELLANGE TOT LANGE TERMIJN CONTROLE (UREN/DAGEN)...................................................................................... 101
6. SAMENVATTEND SCHEMA .................................................................................................................................... 103
7. HEB IK HET BEGREPEN? ...................................................................................................................................... 103

BIJZONDERE CIRCULATIES ............................................................................................................................... 104

1. HERSENEN ..................................................................................................................................................... 104
2. HART............................................................................................................................................................. 107
3. SKELETSPIEREN................................................................................................................................................ 111
4. GI STELSEL ..................................................................................................................................................... 113
5. HUID............................................................................................................................................................. 115
6. SAMENVATTEND SCHEMA .................................................................................................................................... 116
7. HEB IK HET BEGREPEN? ...................................................................................................................................... 116

,INTEGRATIEVE FYSIOLOGIE .............................................................................................................................. 118

1. INTERACTIE TUSSEN DE VERSCHILLENDE ORGAANSYSTEMEN ......................................................................................... 118
2. AANPASSINGEN AAN RECHTOPSTAAN ..................................................................................................................... 119
3. EMOTIONELE STRESS ......................................................................................................................................... 122
4. INSPANNING ................................................................................................................................................... 123
5. BLOEDING ...................................................................................................................................................... 127
6. SHOCK .......................................................................................................................................................... 130
7. HARTFALEN ..................................................................................................................................................... 134
8. KLEPLIJDEN ..................................................................................................................................................... 136
9. CARDIOVASCULAIRE FYSIOLOGIE VAN HET KIND, MAN VS VROUW EN ZWANGERSCHAP ......................................................... 138
10. CARDIOPULMONARY INTERACTION .................................................................................................................... 139
11. SAMENVATTEND SCHEMA ................................................................................................................................ 140
12. HEB IK HET BEGREPEN? .................................................................................................................................. 141

,Leerdoelen
Inleiding

 Ik begrijp waarom een goede kennis van de cv fysiologie belangrijk is voor mijn latere carrière als arts
 Ik ken de algemene organisa e van het cardiovasculaire systeem
 Ik ken de fundamentele elementen van het cv systeem (CO - MAP - SVR) en begrijp de nood aan
controlesystemen

Microcircula e

 Ik begrijp de opbouw van de microcircula e
 Ik begrijp hoe de uitwisseling van stoffen (gas, kleine oplosbare, macromoleculten, water) verloopt thv de
capillairen
 Ik ken de factoren betrokken in de regula e van de microcircula e.

Elektrofysiologie en ECG

Hoorcollege

- Ik begrijp de mechanismen en belangrijkste stromen verantwoordelijk voor het ac epoten aal
- Ik ken het verschil tussen een slow en fast response ac epoten alen, ik weet waar deze in het hart
voorkomen. Ik ken de verschillende fasen van het AP.
- Ik ken de normale voortgeleiding van het AP in het hart en weet welke factoren deze gaan bepalen.
- Ik ken de factoren die de frequen e van de sinusknoop gaan bepalen.
- Ik ken de ECG nomenclatuur.
- Ik begrijp het begrip hartvector en afleiding, en begrijp hoe de projec e van een vector op een afleiding leidt
tot een deflec e op het ECG.
- Ik ken de 12 afleidingen van het ECG
- Ik weet hoe het normale ECG er uit ziet. Ik ken de verschillende componenten (oa P-golf, PR interval, QRS
complex, T-golf, QT interval), ken hun normaalwaarde, en weet wat deze betekenen.
- Ik weet dat de QT jd gecorrigeerd dient te worden voor de frequen e, en weet wat de QT jd gaat bepalen.
- Ik weet welke factoren er betrokken kunnen zijn bij ritmestoornissen (abnormale prikkelvorming en/of
geleiding).
- Ik ken het begrip EAD, DAD. En weet in welke omstandigheden deze kunnen voorkomen.
- Ik herken een 1ste , 2de, 3de graads AV blok, en een bundeltakblok.
- Ik begrijp de basismechanismen van reentry.
- Ik herken voorkamerfibrilla e en ventrikelfibrilla e op het ECG.
- Ik begrijp hoe ischemie leidt tot veranderingen in het AP, en uiteindelijk tot een (systolische) ischemie vector.
- Ik begrijp het verschil tussen subendocardiale en transmurale ischemie, en hoe deze respec evelijk ST
depressie en ST eleva e gaan veroorzaken.

Werkzi ng ritme

- Ik kan het QT interval aanduiden, en de QT jd bepalen.
- Ik begrijp dat medica e, gene sche muta es en andere factoren een invloed kunnen hebben op het QT
interval (‘verworven lang-QT-syndroom’ en ‘aangeboren lang-QT-syndroom)
- Ik begrijp hoe en verlenging van het QT interval kan leiden tot ritmestoornissen.
- Ik kan het PR interval en de QRS duur bepalen.
- Ik ken weet wat het begrip pre-excita e, extra-verbinding / Kent bundel betekenen.
- Ik weet wat de invloed is van een verminderde natrium stroom op het AP
- Ik weet wat een extrasystole is en herken deze op het ECG.
- Ik kan de har requen e berekenen

, - Ik begrijp hoe bepaalde medicamenten de automa citeit (en har requen e) kunnen inhiberen.

Werkzi ng ECG

- Ik kan het assenstelsel in het frontale vlak tekenen.
- Ik begrijp het begrip kalibra e/ijking. Ik kan berekenen hoeveel mV een deflec e bedraagt en hoeveel ms er
zich tussen 2 deflec es bevindt.
- Ik kan de elektrische hartas berekenen via de kwadrantmethode en de geometrische methode.
- Ik kan de har requen e berekenen
- Ik herken de P top, QRS complex en T top. Ik kan het PR interval bepalen, de QRS duur en het QT interval. Ik
kan het QTc interval berekenen volgens de Baze formule.

Het hart als een pomp

- Ik kan de duur van de hartcyclus berekenen (ms <-> har requen e)
- Ik ken de 4 fasen van de hartcyclus en begrijp hoe volume, druk en ECG veranderen gedurende deze cyclus. Ik
begrijp het Wiggers diagram.
- Ik weet wat de 4 har onen (S1-4) betekenen. Ik ken het verschil tussen een systolisch en diastolisch
hartgeruis.
- Ik weet wat de gelijkenissen/verschillen zijn tussen het rechter en linker hart.
- Ik ken het verschil tussen systolische bloeddruk, diastolische bloeddruk, de gemiddelde arteriële bloeddruk
(MAP) en polsdruk (pulse pressure). Ik weet welke factoren de gemiddelde arteriële bloeddruk gaan
bepalen. Ik weet welke factoren de polsdruk gaan bepalen.
- Ik weet hoe de veneuze drukgolf ontstaat.
- Ik begrijp de Wet van Frank-Starling
- Ik begrijp de verschillende methodes om de pompfunc e te evalueren.
- Ik begrijp wat een druk-volume curve laat zien, en kan deze tekenen.
- Ik begrijp de begrippen preload, diastolische func e, a erload, contrac liteit/inotropie. En ken de
belangrijkse factoren die deze gaan bepalen.
- Ik begrijp het begrip ‘cardiale func ecurve’ (cardiac func on curve) en kan deze tekenen.

Regeling boeddruk en hartdebiet

- Ik begrijp hoe het cv systeem wordt gecontroleerd.
- Ik ken de baroreceptor feedback loop. En begrijp wat er gebeurt bij een verhoging of verlanging van de
bloeddruk.
- Ik begrijp wat er gebeurt bij een verhoogde atriale vulling.
- Ik begrijp de koppeling tussen CO en het effec ef circulerend volume.
- Ik begrijp de principes van veneuze return. En ken de mechanismen van verhoogde of verlaagde veneuze
return.
- Ik begrijp de interac e tussen de vasculaire en cardiale func ecurve.
- Ik begrijp de mechanismen van middellange tot lange termijn controle (vasoac eve stoffen en regeling van
het ECF)

Bijzondere circula es

- Ik begrijp de controle van de bloedvoorziening thv de hersenen. En begrijp de invloed van ICP, pCO2 op
perfusie. Ik ken de Cushing reflex.
- Ik begrijp de bloedvoorziening thv het hart. Ik ken de elementen die zuurstofverbruik en zuurstofaanvoer
gaan bepalen.
- Ik begrijp de bloedvoorziening thv de skeletspier.
- Ik begrijp de bloedvoorziening thv het GI stelsel.
- Ik begrijp de bloedvoorziening thv de huid.

,Inleiding
Waarom is een goede kennis van de cardiovasculaire fysiologie belangrijk?

 België telt 300 ster es / dag (gemiddeld)
o Grootste oorzaken: kanker en hart- en vaatziekten verklaren de hel van de ster es
o 80 ster es / dag tgv hart- en vaatziektes
 Belangrijkste ziekte: ischemisch hartlijden: BV v hart w aangetast door pathologie meestal
atherosclerose (plakkenneerze ng in wand vh BV) => vernauwing => obstruc e >
beschadiging
 Ischemisch hartleiden is doodsoorzaak nr1 bij mannen en nr3 bij vrouwen
 Cijfers vh WHO: ischemisch hartlijden als grootste doodsoorzaak wereldwijd
 In België is het verlies aan DALY’s vnl te wijten aan ischemisch hartlijden
o Gedrags- en omgevingsfactoren hebben de meeste invloed op ster e en handicap
 Het cardiovasculair systeem bevloeit ieder orgaan en interageert dus met elk orgaan van het lichaam

1. Waarom is er nood aan een cardiovasculair systeem?
Rol vh CV systeem:

 Primaire rol: distribu e van nutri e (glucose, O2…) voor cellen en verwijderen van afvalproducten (CO2,
lactaat…)
o Evolu e
 Eencellige organismen: uitwisseling via diffusie met de omgeving (zowel afvalstoffen als
nutriënten)
 Meercellige organismen tgv evolu e: organismes groter: cellen niet meer in ctc met
omgeving => nood aan systeem dat nutriënten tot cellen brengt en afvalstoffen ervan
verwijderd




 Secondair
o Verspreiden van chemische signalen (= hormonen en neurotransmi ers)
o Rol in homeostase van de lichaamstemperatuur (transport van warmte van centraal naar
lichaamsoppervlakte)
o Rol in de afweer

2. De organisa e van het cardiovasculaire systeem
Organisa e van het CV systeem

 Pomp = hart
o 300 g
o Linker (LA en LV: uitpompen vh bloed in de oarta) en rechter (RA
en RV: uitpompen bloed in de pulmonaal arterie) hart
 Circulerende vloeistof = bloed

,  Leidingen = bloedvaten
o Systemische (of hoge druk) circula e
 BV vanuit L hart hebben een mean druk = 95mmHg
 Bloed naar organen
o Pulmonale (of lage druk) circula e
 BV vanuit R hart hebben een mean druk = 15mmHg
 Bloed naar longen
 W sterkt gereguleerd om te beantwoorden aan variabele behoe en (bv zuurstofnood van de skeletspieren
jdens sport)

2.1 Hart
3 belangrijke kenmerken van het hart:

1. Pulsa ele pomp: brengt bloed pulsa el in de circula e => 2 fases:
o Systole (contrac efase): moment dat ventrikels samentrekken en bloed ejecteren in BV
o Diastole (vullingsfase) rela e ventrikels en vulling met bloed
2. Hart pompt bloed in BV en levert er zo druk (bloed komt binnen aan 2mmHg, RV voegt druk toe, in
longcircula e 15mmHg, in LA 8mmHg, LV pompt bloed uit aan 95mmHg)
3. L en R hart staan in serie (eerst bloed naar R dan naar L) => als er een defect is bij een vd schakelingen is er
probleem met ook de rest (bv RV falen => ook problemen met LV)




2.2 Bloedvaten (systemische circulatie)
A akkingen: L hart > aorta > grote arteries (distribu e vh bloed naar de orgaanstelsels) > kleine arteries > arteriolen
(zorgen voor de weerstanden in het systeem, belangrijk voor regula e vd bloeddoorstroming) > capillairen
(uitwisseling v stoffen) > venulen > venen (capaciteitsfunc e) > VCI en VCS > R hart

4 belangrijke func es:

1. Verdelen bloed
2. Opbouw weerstand
3. Uitwisseling
4. Reservecapaciteit v bloed

2.3 Bloed
Bloed bestaat uit

 Cellen (RBC, WBC, bloedplaatjes)
 Plasma (water, zouten, mineralen, proteïnen)

Water: 60% vh lichaamsgewicht is water

 In bloed: 3L
 Inters eel compar menten (=water tussen de cellen): 12L
 Intracellulair compar ment (=water in de cellen): 30L

,3. De fundamentele elementen die bloedstroming (flow) doorheen het hart en
bloedvaten bepalen/beschrijven
De bloedstroom wordt aangedreven door een pomp die druk levert tegen een weerstand

Cardiovasculair vereenvoudigd

 Constante druk (∆P)
 1 rechte buis met vaste weerstand (R)
 Constante stroming (flow, F)




Realiteit

 Hart = ± constante drukgenerator
 (∆P aorta – vena cava )
 Variabele stroming en weerstand (in func e fysiologische omstandigheden)

CO = cardiac output is RE met drukgradiënt in systeem (mean arterial pressure) min de druk aan de veneuze druk
(CVP, centraal veneuze druk); OE met weerstand in microcircula e (SVR)

 Formule uit fysica reconstrueren voor CV systeem

In realiteit func oneert hart als een cst
drukgenerator => systeem gaat flow en
weerstand aanpassen om te voldoen aan
versch fysiologische behoe es (MAP is ong
cst, althans hart probeert dat cst te houden)

, Hartdebiet (cardiac output) (!)
 CO = MAP/SVR is basis om alles van CV systeem verder te beschrijven
 CO is ook gelijk aan hvl bloed uitgepompt w door LV
o CO = HR (har requen e, aantal slagen / min) x SV (stroke volume, hvl bloed hart bij iedere slag
uitpompt; verschil tussen eind diastolisch volume en eind systolisch volume) => in l: 5L/min
(normale waarde in rust)
 In steady state (gesloten systeem) moeten CO, total organ blood flow en veneuze retour gelijk zijn (er gaat nl.
geen bloed verloren)




3.1 Distributie van het bloed
Distribu e naar de meeste organen verloopt parallel, met uitzondering van de lever (serie)

Hart pompt bloed uit, via de BV verdeeld over de versch organen

 Verdeling verloopt op parallelle basis (a akkingen in parallel geschakeld)
 Uitzondering: lever staat in serie met gastro-intes nale organen
 Parallel schakeling: voordeel: ieder orgaan kan bloed ontvangen volgens eigen behoe e => lichaam plaatst
kraantjes voor de a akking (= arteriolen) => bepalen hvl bloed naar een bep orgaan gaan (bv skeletspieren in
rust => kraantjes dicht, bij sport kraantjes open)
 Serie schakeling: ieder orgaan ontvang
dezelfde hvlheid bloed als vorig orgaan

CO gaat vooral naar GI tractus, lever en andere
abdominale ingewanden (1/4), nieren (1/5;
‘filters vh bloed’), skeletspieren (1/5), hersenen
krijgen rela ef veel bloed tov gewicht

,3.2 Gemiddelde arteriële bloeddruk (MAP) (!)
 MAP = mean arterial pressure = +- 95mmHg
 MAP is RE met CO en SVR

Beter begrijpen door CV systeem voor te stelen als cilinder: hart pomp er bloed in (CO); uitstroom vd cilinder bepaald
door kraantjes (SVR) => deze twee componenten bepalen hvl bloed er aanwezig is in arterieel systeem

 Bepalen samen de MAP
 MAP is heel belangrijk om CV systeem te beschrijven
 Maar hart is pulsa el: twee fases (systole en diastole)
 Grafiek: arteriële bloeddruk weergegeven jdens hartcyclus
o Systole tot 120mmHg
o Diastole tot 80mmHg
 De gem arteriële bloeddruk is de area under the curve
 CAVE: dit is niet het mathema sche gem want systole neemt kleiner deel in beslag dan diastole => formule
MAP = 1/3 SBP + 2/3 DBP (dus nooit gewoon gem nemen v 120mmHg en 80mmHg!)




De gemiddelde arteriële bloeddruk staat ifv CO

 MAP neemt toe indien SVR toeneemt
 MAP neemt af indien SVR afneemt

, 3.3 Perifere weerstand (!)
SVR (perifere weerand) is de weerstand tegen bloedstroming

 Wordt opgebouwd in CV systeel dmv microcircula e

Poiseuille-Hagen vergelijking

 R is:
oOmgekeerd evenredig met straal van het vat (4e macht)
 Belangrijkste factor door 4e macht
 Wordt bepaald door de gsc in de wand van het bloedvat
o Recht evenredig met de viscositeit (η) (eigenschap van de
vloeistof) + lengte van het bloedvat (l)
 Exponen ele curve (door 4e macht)




4. Heb ik het begrepen?
 Wat is wereldwijd de nummer 1 doodsoorzaak?
 Beschrijf de algemene organisa e van het cv systeem
 Wat is CO (cardiac output – hartdebiet)?
 Welke organen krijgen het meeste bloed toeverdeeld?
 Wat is MAP (mean arterial pressure – gemiddelde bloeddruk)?
 Wat is SVR (systemic vascular resistance – systeem vasculaire weerstand)?