FYSIOLOGIE VAN CARDIOVASCULAIR
STELSEL
INLEIDENDE BEGRIPPEN
Natuurlijke selectie => multicellulaire systemen: mech voor
uitwisseling met buitenwereld adhv gradient (passief)
Versch stoffen uitwisselen met organen
Linker ventrikel: met zuurstof naar alle organen =
parallele/systeem/grote circulatie, krachtigst
Rechter ventrikel: zonder zuurstof naar longen = krijgt meeste
bloed via kleine/pulmonaire circulatie met als doel gasuitwisseling (O2
<-> CO2) = kleine circulatie
Kleine en grote bloedsomloop in serie
Druk in longen veel lager dan bloeddruk => als druk te hoog = water uit
capillairen = verhindering gasuitwisseling
Gem hartdebiet: 5l/min
Versch slagader – ader:
Slagader: weg van hart naar organen
Ader: weg van organen naar hart
Ventrikels werken cyclisch: trekken samen = voorkamers ontvangen bloed = systole zetten uit/relaxeren = bloed
van voorkamers naar ventrkels (moeten voldoende vullen) = diastole
Diastole = kleppen dicht
Systole = kleppen open
Hart bouwt (cyclisch) druk/P op en stuwt bloed (flow) door buizenstelsel
Wet van Ohm voor electrische stroom I: Volt = I.R
Voor vloeistoffenstroom F: deltaP = F.R
Hoe hoger R, hoe lager F
Hoe langer slagader, hoe meer drukverschil, hoe meer weerstand
bloeddruk = systolisch/diastolisch: 120mmHg/80mmHg
Systolisch meer beinvloedt door hart
Diastolisch: flow/debiet blijft continue verder gaan ookal pompt hart niet
Regeling verdeling van bloed: kan aangepast worden aan behoefte van spec orgaan =>
meer behoefte = minder weerstand in arteriolen (weerstandsvaten) = vasodilatatie +
invloed arteriele bloeddruk
Organen = parellel geschakeld = 1/R + 1/R +…
Systeemcirculatie: aorta uit linker ventrikel, bloed uit organen terug naar hart
adhv capillairen + dikker wordende aders
Bronchien: shunt die bloed zonder O2 in bloedbaan brengt bij het vers
geoxygeneerd bloed voor binnengaan in linker atrium => mengen normaal
vermeden => bronchien = uitzondering (niet pathologisch)
Nieren: afferent en efferent deel
Lever: bevat enkel zuurstofarm bloed => bloed gedraineerd uit darmen en mild
Hoeveelheid bloed rongepompt = hartdebiet = gelijk in ventrikels
Arteriele druk in grote vs kleine circulatie = 6x hoger in grote circulatie =
100mmHg vs 15mmHg verder in circulatie: druk verlaagt tot 0mmHg
Arbeid hart RE hartdebiet x gem bloeddruk => arbeid linker ventrikel = 6x hogere
dan rechts
Pompfunctie atria: bijdrage (turbolader) aan hartdebiet vrijwel niets =>
uitzondering: hoge hartfreq, stijve ventrikelwand (pathologie)
EXCITATIE CONTRACTIE KOPPELING IN HARTSPIERCEL
Pompfunctie hart: simultaan, alternerend verkorten en verlengen van individuele hartspiercellen => geen aanhouding
van contractie
Ca influx via spanningsgevoelige kanalen tijdens plateaufase AP => verlengt AP + verhoging cytosolisch Ca =
contractie sarcomeren
Actine en myosine bruggen: gevormd bij cytosolisch Ca > 100nM => contractie door AP met keine vertraging
,Tropomyosine = blokkeert contractie
Troponine: schade spiercellen meten
Lang AP => duur AP = lange refractaire periode
Mech antwoord (contractie) op AP met kleine vertraging
Nieuwe stim na refractaire periode
Mengsel tussen gladde en skelet spier
AP over membr (zoals skeletspier) via instulpingen in membr + kleine vrijstelling Ca sarcoplasmatisch reticulum
(opslagplaats Ca) getriggerd om Ca vrij te stellen = Ca induced Ca release actine-myosine trekken samen Ca weg:
terug naar SR via Ca-ATPase relaxatie
ELEKTROFYSIOLOGIE VAN HARTSPIERCEL
AP langdurend in hartspiercel > in zenuw en skeletspiercellen door lange plateaufase (200 - 300ms))
AP in hartspiercel = 5 fasen
FASE 4: RUSTPOTENTIAAL
Em = -90 mV => bep door conc gradient van K conc (druk van K >>>>)
Membr sterk permeabel voor K
K binnen cel hoger K weg = lading binnen cel neg K kan niet meer naar buiten
Alle ionenpoorten dicht in rust (Cl, K, Ca, Na)
Depol tot drempel Em = -65mV uitlokking AP
Depol door depol van naburige cel => signaal doorgegeven via gap junctions in intercalaire schijven
FASE 0: SNELLE DEPOLARISATIE
Bij drempel Em: openen spanningsgevoelige Na kanalen Inwaartse Na stroom Depol Activatie
spanningsgevoelige gevoelige Na kanalen depol = zelf generatie
Openen Na kanalen Ev pot Na = 65mV niet bereikt want membr ook permeabel voor K + snelle inactivatie
spanningsgevoelige Na kanalen boven bep Em
Geen reactivatie Na kanalen voor Em verlaagd is tot onder -65mV => geen nieuwe AP voor repol = absoluut refractair
Em nog negatiever => sommige Na kanalen opnieuw geactiveerd AP terug mogelijk bij sterke stim = relatief refractair
Lange refractaire periode AP in hartspiercel
Geen tetanisatie mogelijk garantie pompfunctie
Pompfunctie = afwisselend ejectie/vulling
,FASE 1: SNELLE REPOLARISATIE
Door sluiten Na kanalen
FASE 2: PLATEAUFASE
Na depol
Duurt lang (250ms)
Na kanalen gesloten
Opening spanningsgevoelige L-type Ca kanalen => trage inwaartse Ca stroom + gekoppeld aan
uitwaartse K stroom
Uitwaartse K stroom => vertraging repol tot -20mV
Lengte plateaufase RE traagheid inactivatie Ca kanalen
Influx Ca contractie
Geneesmiddelen: blokkers L-type Ca kanalen = dihydropyridines => contractiekracht daalt
FASE 3: REPOLARISATIEFASE
Einde plateaufase: K stroom dom => terug naar rust Em van fase 4 = -90mV
Versch types K kanalen betrokken
Factoren die K uitstroom beinvloeden = ook invloed op:
repolarisatiesnelh
duur AP
CONTRACIE HARTSPIERCEL
Contractiliteit = kracht ontwikkeld bij bep lengte spiervezel => afh van toename cytosolisch Ca + facoten die
gevoeligheid van contractiel apparaat voor Ca beinvloeden
Ca in cytosol stijgt via openen L-type spanningsgevoelige Ca kanalen oiv AP geblokkeerd door dihydropyridines,
verpamil
20% toename cytosolisch Ca = via L-type kanalen
80% toename cytosolisch Ca = via Ca opslag in SR
In SR: Ca gebonden aan calsequestrine = opslag
AP in T-tubulen tijdens eerste msec van plateaufase Ca conc tussen sarcolemma en SR Stim ryanodine-receptoren
= Ca kanalen => Ca induced Ca release kanalen naar cytoplasma Ca conc stijgt contractie
Geen EC Ca = geen contractie
, RELATIE HARTSPIERCEL
Sluiten spanningsgevoelige Ca kanalen tijdens repol = Ca niet meer uit EC naar cytosol
Belangrijst = Ca-ATPasen in membr SR => ATP nodig pompen Ca uit cytosol tegen conc gradient naar SR
Ook: Na/CA exchanger:
inwaartse elektrochem gradient van NA = drijvende kracht
ook: Ca-ATPase pompen in sarcolemma
MODULATIE CONTRACTIEKRACHT HARTSPIERCEL
Troponine C niet verzadigd door Ca => geen max brugvorming
submax contractie
factoren: cytosolisch Ca stijgt => meer bruggen => krachtiger contarctie
contractiekracht RE aantal bruggen RE cytosolisch Ca => gegradeerde contracties
ionotrope factonre: beinvloeden contractiliteit hartspier door cytosolisch CA stijgt + versch binding Ca –
troponine C
noradrenaline – adrenaline: pos ionotroop effect
cAMP gemedieerde fosforylatie van Ca kanalen => Ca influc stijgt bij APstijgende Ca in SR => meer
beschikbaar voor Ca induced Ca release => contractie stijgt
cAMP gemedieerde fsoforylatie van fosfolamban = verlies inhiberende invloed op Ca-ATPase =>
snelh Ca heropname in SR stijgt = relaxatie = pos lusitroop effect
hartglycosiden (digoxine) = pos inotroop
inhibitie Na/K ATPase:
cytosolisch Ca stijgt (= Ca weg uit ECM) => remming drijfkracht Na/Ca uitwisselaar + reductie gradient voor Na
over celmembr
SR Ca stijgt (door Ca weg uit ECM) Ca vrijstelling via Ca induced Ca release stijgt Contractiekracht stijgt +
meer Ca voor vrijstelling + Ca piek neemt toe
Geneesmiddelene bij chronisch hartfalen
STELSEL
INLEIDENDE BEGRIPPEN
Natuurlijke selectie => multicellulaire systemen: mech voor
uitwisseling met buitenwereld adhv gradient (passief)
Versch stoffen uitwisselen met organen
Linker ventrikel: met zuurstof naar alle organen =
parallele/systeem/grote circulatie, krachtigst
Rechter ventrikel: zonder zuurstof naar longen = krijgt meeste
bloed via kleine/pulmonaire circulatie met als doel gasuitwisseling (O2
<-> CO2) = kleine circulatie
Kleine en grote bloedsomloop in serie
Druk in longen veel lager dan bloeddruk => als druk te hoog = water uit
capillairen = verhindering gasuitwisseling
Gem hartdebiet: 5l/min
Versch slagader – ader:
Slagader: weg van hart naar organen
Ader: weg van organen naar hart
Ventrikels werken cyclisch: trekken samen = voorkamers ontvangen bloed = systole zetten uit/relaxeren = bloed
van voorkamers naar ventrkels (moeten voldoende vullen) = diastole
Diastole = kleppen dicht
Systole = kleppen open
Hart bouwt (cyclisch) druk/P op en stuwt bloed (flow) door buizenstelsel
Wet van Ohm voor electrische stroom I: Volt = I.R
Voor vloeistoffenstroom F: deltaP = F.R
Hoe hoger R, hoe lager F
Hoe langer slagader, hoe meer drukverschil, hoe meer weerstand
bloeddruk = systolisch/diastolisch: 120mmHg/80mmHg
Systolisch meer beinvloedt door hart
Diastolisch: flow/debiet blijft continue verder gaan ookal pompt hart niet
Regeling verdeling van bloed: kan aangepast worden aan behoefte van spec orgaan =>
meer behoefte = minder weerstand in arteriolen (weerstandsvaten) = vasodilatatie +
invloed arteriele bloeddruk
Organen = parellel geschakeld = 1/R + 1/R +…
Systeemcirculatie: aorta uit linker ventrikel, bloed uit organen terug naar hart
adhv capillairen + dikker wordende aders
Bronchien: shunt die bloed zonder O2 in bloedbaan brengt bij het vers
geoxygeneerd bloed voor binnengaan in linker atrium => mengen normaal
vermeden => bronchien = uitzondering (niet pathologisch)
Nieren: afferent en efferent deel
Lever: bevat enkel zuurstofarm bloed => bloed gedraineerd uit darmen en mild
Hoeveelheid bloed rongepompt = hartdebiet = gelijk in ventrikels
Arteriele druk in grote vs kleine circulatie = 6x hoger in grote circulatie =
100mmHg vs 15mmHg verder in circulatie: druk verlaagt tot 0mmHg
Arbeid hart RE hartdebiet x gem bloeddruk => arbeid linker ventrikel = 6x hogere
dan rechts
Pompfunctie atria: bijdrage (turbolader) aan hartdebiet vrijwel niets =>
uitzondering: hoge hartfreq, stijve ventrikelwand (pathologie)
EXCITATIE CONTRACTIE KOPPELING IN HARTSPIERCEL
Pompfunctie hart: simultaan, alternerend verkorten en verlengen van individuele hartspiercellen => geen aanhouding
van contractie
Ca influx via spanningsgevoelige kanalen tijdens plateaufase AP => verlengt AP + verhoging cytosolisch Ca =
contractie sarcomeren
Actine en myosine bruggen: gevormd bij cytosolisch Ca > 100nM => contractie door AP met keine vertraging
,Tropomyosine = blokkeert contractie
Troponine: schade spiercellen meten
Lang AP => duur AP = lange refractaire periode
Mech antwoord (contractie) op AP met kleine vertraging
Nieuwe stim na refractaire periode
Mengsel tussen gladde en skelet spier
AP over membr (zoals skeletspier) via instulpingen in membr + kleine vrijstelling Ca sarcoplasmatisch reticulum
(opslagplaats Ca) getriggerd om Ca vrij te stellen = Ca induced Ca release actine-myosine trekken samen Ca weg:
terug naar SR via Ca-ATPase relaxatie
ELEKTROFYSIOLOGIE VAN HARTSPIERCEL
AP langdurend in hartspiercel > in zenuw en skeletspiercellen door lange plateaufase (200 - 300ms))
AP in hartspiercel = 5 fasen
FASE 4: RUSTPOTENTIAAL
Em = -90 mV => bep door conc gradient van K conc (druk van K >>>>)
Membr sterk permeabel voor K
K binnen cel hoger K weg = lading binnen cel neg K kan niet meer naar buiten
Alle ionenpoorten dicht in rust (Cl, K, Ca, Na)
Depol tot drempel Em = -65mV uitlokking AP
Depol door depol van naburige cel => signaal doorgegeven via gap junctions in intercalaire schijven
FASE 0: SNELLE DEPOLARISATIE
Bij drempel Em: openen spanningsgevoelige Na kanalen Inwaartse Na stroom Depol Activatie
spanningsgevoelige gevoelige Na kanalen depol = zelf generatie
Openen Na kanalen Ev pot Na = 65mV niet bereikt want membr ook permeabel voor K + snelle inactivatie
spanningsgevoelige Na kanalen boven bep Em
Geen reactivatie Na kanalen voor Em verlaagd is tot onder -65mV => geen nieuwe AP voor repol = absoluut refractair
Em nog negatiever => sommige Na kanalen opnieuw geactiveerd AP terug mogelijk bij sterke stim = relatief refractair
Lange refractaire periode AP in hartspiercel
Geen tetanisatie mogelijk garantie pompfunctie
Pompfunctie = afwisselend ejectie/vulling
,FASE 1: SNELLE REPOLARISATIE
Door sluiten Na kanalen
FASE 2: PLATEAUFASE
Na depol
Duurt lang (250ms)
Na kanalen gesloten
Opening spanningsgevoelige L-type Ca kanalen => trage inwaartse Ca stroom + gekoppeld aan
uitwaartse K stroom
Uitwaartse K stroom => vertraging repol tot -20mV
Lengte plateaufase RE traagheid inactivatie Ca kanalen
Influx Ca contractie
Geneesmiddelen: blokkers L-type Ca kanalen = dihydropyridines => contractiekracht daalt
FASE 3: REPOLARISATIEFASE
Einde plateaufase: K stroom dom => terug naar rust Em van fase 4 = -90mV
Versch types K kanalen betrokken
Factoren die K uitstroom beinvloeden = ook invloed op:
repolarisatiesnelh
duur AP
CONTRACIE HARTSPIERCEL
Contractiliteit = kracht ontwikkeld bij bep lengte spiervezel => afh van toename cytosolisch Ca + facoten die
gevoeligheid van contractiel apparaat voor Ca beinvloeden
Ca in cytosol stijgt via openen L-type spanningsgevoelige Ca kanalen oiv AP geblokkeerd door dihydropyridines,
verpamil
20% toename cytosolisch Ca = via L-type kanalen
80% toename cytosolisch Ca = via Ca opslag in SR
In SR: Ca gebonden aan calsequestrine = opslag
AP in T-tubulen tijdens eerste msec van plateaufase Ca conc tussen sarcolemma en SR Stim ryanodine-receptoren
= Ca kanalen => Ca induced Ca release kanalen naar cytoplasma Ca conc stijgt contractie
Geen EC Ca = geen contractie
, RELATIE HARTSPIERCEL
Sluiten spanningsgevoelige Ca kanalen tijdens repol = Ca niet meer uit EC naar cytosol
Belangrijst = Ca-ATPasen in membr SR => ATP nodig pompen Ca uit cytosol tegen conc gradient naar SR
Ook: Na/CA exchanger:
inwaartse elektrochem gradient van NA = drijvende kracht
ook: Ca-ATPase pompen in sarcolemma
MODULATIE CONTRACTIEKRACHT HARTSPIERCEL
Troponine C niet verzadigd door Ca => geen max brugvorming
submax contractie
factoren: cytosolisch Ca stijgt => meer bruggen => krachtiger contarctie
contractiekracht RE aantal bruggen RE cytosolisch Ca => gegradeerde contracties
ionotrope factonre: beinvloeden contractiliteit hartspier door cytosolisch CA stijgt + versch binding Ca –
troponine C
noradrenaline – adrenaline: pos ionotroop effect
cAMP gemedieerde fosforylatie van Ca kanalen => Ca influc stijgt bij APstijgende Ca in SR => meer
beschikbaar voor Ca induced Ca release => contractie stijgt
cAMP gemedieerde fsoforylatie van fosfolamban = verlies inhiberende invloed op Ca-ATPase =>
snelh Ca heropname in SR stijgt = relaxatie = pos lusitroop effect
hartglycosiden (digoxine) = pos inotroop
inhibitie Na/K ATPase:
cytosolisch Ca stijgt (= Ca weg uit ECM) => remming drijfkracht Na/Ca uitwisselaar + reductie gradient voor Na
over celmembr
SR Ca stijgt (door Ca weg uit ECM) Ca vrijstelling via Ca induced Ca release stijgt Contractiekracht stijgt +
meer Ca voor vrijstelling + Ca piek neemt toe
Geneesmiddelene bij chronisch hartfalen
