College 1: Hart en vaten: elektrische activatie
Lage kalium: Membraanpotentiaal wordt negatiever → Neuronen bevinden zich verder af van de
prikkel drempel en dit kan zorgen voor verlamming.
Hoog kalium: Membraanpotentiaal staat dichter bij de drempel en dit zorgt
ervoor dat je je slecht voelt omdat er minder goed actiepotentialen worden
gegenereerd.
De drukgradiënt geeft een flow: Van hoge druk naar lage druk. Bloeddruk in
de longcirculatie is niet zo hoog, maar in de systemische circulatie is de
bloeddruk wel hoog. Dit zie je terug in de anatomie van het hart. De rechter
kamer heeft veel dikkere kamers.
Hart is een elektrisch aangedreven pomp. Als er iets mis gaat met de elektrische toevoer dan wordt
de pompfunctie aangetast. Pomp is aangesloten op de circulatie.
Hartminuutvolume = Cardiac output. Wordt bepaald door de hartfrequentie x de slagvolume.
In rust is de hartfrequentie tussen de 50 en 70. De Cardiac output is dan ongeveer 5L per minuut.
Functionele hartcyclus:
Diastole: Rust fase, vullingsfase.
Systole: Ejectiefase/pompfase, bloed wordt weg gepompt
Isovolumetrisch: Er wordt druk opgebouwd maar het volume veranderd niet.
Het hart als pomp: Contractie begint boven bij de sinus knoop. De elektrische activatie volgorde is de
contractie volgorde door excitatie-contractie koppeling. Actiepotentialen in het hart sturen het
pompproces aan. Excitatie/contractie koppeling, de prikkels worden hierin aangestuurd.
Elektrische activatie → Effectieve pomp → hoge druk slagaders → Circulatie.
, 1. Elektrische activatie
o Membraanpotentiaal
o Na+ geleidbaarheid
o K+ geleidbaarheid
De duur van een actiepotentiaal van een hartspiercel
is 300-400ms
Behalve Pna en Pk speelt ook calcium een rol.
Er zijn allemaal verschillende ionkanalen en deze
spelen op verschillende momenten een rol.
Ionstromen (Ix) worden bepaald door: Ix=Gx . (Vm – Ex)
Gx = geleidbaarheid voor ion X, wordt bepaald door wat de ionkanalen
doen (open of dicht)
Vm = Membraanpotentiaal
Ex = evenwichtspotentiaal
Vm en Ex samen is de drijvende kracht.
Wanneer een ion de cel in stroomt dan is de waarde voor Ix negatief.
Ionstromen kunnen gemeten worden door middel van een voltage
clamp.
Glazenpipet met een puntje erop die tegen het membraan van de cel aan geduwd kan worden. Het
membraan kan je stuk maken van de cel. → Er wordt een spanning op de binnenkant van de cel
gezet ten opzichte van de buitenkant. Daarna kan je kijken hoeveel stroom er loopt over het
membraan. De stroom die er loopt wordt bepaald door de geleidbaarheid.
Een spanning wordt opgelegd door de voltage clamp, deze probeert ervoor te zorgen dat de
spanning gelijk blijft. Wanneer er Kalium de cel uit stroomt, zal de voltage clamp de spanning
verhogen. Je krijgt een positieve uitslag. Wanneer Natrium de cel in stroomt is dit precies andersom.
De voltage clamp gaat spanning onttrekken en er ontstaat een negatieve uitslag.
Wanneer je verder gaat depolariseren terwijl alle kanalen al open staan wordt de spanning minder
snel afneemt. De spanning bereikt een punt waarbij het niet meer minder kan worden en dit is de
evenwichtspotentiaal. Elk ion heeft een ander stroomprofiel, en dus een ander evenwichtspotentiaal.
, Electrische activatie volgorde = contractie volgorde door excitatie – contractie koppeling.
T-Tubuli: Gespecialiseerde insnoeringen van het membraan (invaginatie). Het membraan gaat naar
binnen van de hartcel. Brengt informatie van het actiepotentiaal tot diep in de cel, waar de
contractiele elementen zitten. Het kan zo de kalcium kanalen bedienen. Zit heel erg dichtbij het SR,
zit helemaal vol met calcium ionen. Calcium kan het SR verlaten via het Ryanodine receptor kanaal.
Dit kanaal is vrij gevoelig voor de calcium ionen en gaat al heel snel open. Hier zitten de L-type
calcium kanalen vlakbij waardoor de pathway van start gaat. Calcium gaat binden aan troponine en
initieert daarbij een contractie.
SR: hieruit wordt calcium vrij gelaten. Wanneer er sprake is van relaxatie dan wordt een deel van het
calcium terug gepompt in het SR.
Contractie kost een hoop energie, er zijn daarom ook veel mitochondriën te vinden in de T-tubuli.
Actiepotentiaal → Calcium → Contractie. Wanneer er sprake is van een verminderde calcium kan dit
ook de contractie bedreigen.
Calcium concentratie neemt toe → Contractie van de cel
(excitatie-contractie koppeling)
Downregulatie van de SERCA pomp zorgt
voor problemen bij de contractie en de relaxatie van het hart, dit is zo omdat er sprake
is van een verhoogd diastolisch Calcium, of van een verlaagd systolisch calcium.
Verhoogd calcium in het cytoplasma zorgt ervoor dat er niet genoeg relaxatie optreed,
maar dit heeft als gevolg dat er te weinig calcium in het SR wordt gepompt en dus de
contractie ook te klein wordt.
Hartfalen: Concentratie calcium in SR is lager, concentratie in cytoplasma is hoger
Lage kalium: Membraanpotentiaal wordt negatiever → Neuronen bevinden zich verder af van de
prikkel drempel en dit kan zorgen voor verlamming.
Hoog kalium: Membraanpotentiaal staat dichter bij de drempel en dit zorgt
ervoor dat je je slecht voelt omdat er minder goed actiepotentialen worden
gegenereerd.
De drukgradiënt geeft een flow: Van hoge druk naar lage druk. Bloeddruk in
de longcirculatie is niet zo hoog, maar in de systemische circulatie is de
bloeddruk wel hoog. Dit zie je terug in de anatomie van het hart. De rechter
kamer heeft veel dikkere kamers.
Hart is een elektrisch aangedreven pomp. Als er iets mis gaat met de elektrische toevoer dan wordt
de pompfunctie aangetast. Pomp is aangesloten op de circulatie.
Hartminuutvolume = Cardiac output. Wordt bepaald door de hartfrequentie x de slagvolume.
In rust is de hartfrequentie tussen de 50 en 70. De Cardiac output is dan ongeveer 5L per minuut.
Functionele hartcyclus:
Diastole: Rust fase, vullingsfase.
Systole: Ejectiefase/pompfase, bloed wordt weg gepompt
Isovolumetrisch: Er wordt druk opgebouwd maar het volume veranderd niet.
Het hart als pomp: Contractie begint boven bij de sinus knoop. De elektrische activatie volgorde is de
contractie volgorde door excitatie-contractie koppeling. Actiepotentialen in het hart sturen het
pompproces aan. Excitatie/contractie koppeling, de prikkels worden hierin aangestuurd.
Elektrische activatie → Effectieve pomp → hoge druk slagaders → Circulatie.
, 1. Elektrische activatie
o Membraanpotentiaal
o Na+ geleidbaarheid
o K+ geleidbaarheid
De duur van een actiepotentiaal van een hartspiercel
is 300-400ms
Behalve Pna en Pk speelt ook calcium een rol.
Er zijn allemaal verschillende ionkanalen en deze
spelen op verschillende momenten een rol.
Ionstromen (Ix) worden bepaald door: Ix=Gx . (Vm – Ex)
Gx = geleidbaarheid voor ion X, wordt bepaald door wat de ionkanalen
doen (open of dicht)
Vm = Membraanpotentiaal
Ex = evenwichtspotentiaal
Vm en Ex samen is de drijvende kracht.
Wanneer een ion de cel in stroomt dan is de waarde voor Ix negatief.
Ionstromen kunnen gemeten worden door middel van een voltage
clamp.
Glazenpipet met een puntje erop die tegen het membraan van de cel aan geduwd kan worden. Het
membraan kan je stuk maken van de cel. → Er wordt een spanning op de binnenkant van de cel
gezet ten opzichte van de buitenkant. Daarna kan je kijken hoeveel stroom er loopt over het
membraan. De stroom die er loopt wordt bepaald door de geleidbaarheid.
Een spanning wordt opgelegd door de voltage clamp, deze probeert ervoor te zorgen dat de
spanning gelijk blijft. Wanneer er Kalium de cel uit stroomt, zal de voltage clamp de spanning
verhogen. Je krijgt een positieve uitslag. Wanneer Natrium de cel in stroomt is dit precies andersom.
De voltage clamp gaat spanning onttrekken en er ontstaat een negatieve uitslag.
Wanneer je verder gaat depolariseren terwijl alle kanalen al open staan wordt de spanning minder
snel afneemt. De spanning bereikt een punt waarbij het niet meer minder kan worden en dit is de
evenwichtspotentiaal. Elk ion heeft een ander stroomprofiel, en dus een ander evenwichtspotentiaal.
, Electrische activatie volgorde = contractie volgorde door excitatie – contractie koppeling.
T-Tubuli: Gespecialiseerde insnoeringen van het membraan (invaginatie). Het membraan gaat naar
binnen van de hartcel. Brengt informatie van het actiepotentiaal tot diep in de cel, waar de
contractiele elementen zitten. Het kan zo de kalcium kanalen bedienen. Zit heel erg dichtbij het SR,
zit helemaal vol met calcium ionen. Calcium kan het SR verlaten via het Ryanodine receptor kanaal.
Dit kanaal is vrij gevoelig voor de calcium ionen en gaat al heel snel open. Hier zitten de L-type
calcium kanalen vlakbij waardoor de pathway van start gaat. Calcium gaat binden aan troponine en
initieert daarbij een contractie.
SR: hieruit wordt calcium vrij gelaten. Wanneer er sprake is van relaxatie dan wordt een deel van het
calcium terug gepompt in het SR.
Contractie kost een hoop energie, er zijn daarom ook veel mitochondriën te vinden in de T-tubuli.
Actiepotentiaal → Calcium → Contractie. Wanneer er sprake is van een verminderde calcium kan dit
ook de contractie bedreigen.
Calcium concentratie neemt toe → Contractie van de cel
(excitatie-contractie koppeling)
Downregulatie van de SERCA pomp zorgt
voor problemen bij de contractie en de relaxatie van het hart, dit is zo omdat er sprake
is van een verhoogd diastolisch Calcium, of van een verlaagd systolisch calcium.
Verhoogd calcium in het cytoplasma zorgt ervoor dat er niet genoeg relaxatie optreed,
maar dit heeft als gevolg dat er te weinig calcium in het SR wordt gepompt en dus de
contractie ook te klein wordt.
Hartfalen: Concentratie calcium in SR is lager, concentratie in cytoplasma is hoger
