Fysiologie:
Hart en circulatie:
Het hart werkt als een pomp die bloed door het lichaam stuurt.
Het arteriële systeem (slagaders) vervoert zuurstofrijk bloed vanuit het hart naar
de organen en weefsels.
Het veneuze systeem (aders) brengt zuurstofarm bloed terug naar het hart.
Het lymfestelsel speelt een ondersteunende rol door overtollig weefselvocht
(lymfe) te verzamelen en terug te voeren naar de bloedsomloop. Het helpt ook bij
de afweer tegen infecties.
Dus "Het hart pompt bloed via het arteriële systeem naar de organen. Het veneuze
systeem zorgt voor de terugkeer van bloed naar het hart. Het lymfestelsel helpt bij de
afvoer van overtollig vocht en speelt een rol in het immuunsysteem."
Inleiding in de bloedomloop:
De bloedsomloop bestaat uit twee hoofdsystemen:
1. Pulmonaire circulatie (kleine bloedsomloop)
Zorgt voor de uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide in de longen.
Route:
Zuurstofarm bloed stroomt vanuit het rechterventrikel via de arteria
pulmonalis (longslagader) naar de longen.
In de longen wordt CO₂ afgegeven en zuurstof opgenomen.
Zuurstofrijk bloed stroomt via de vena pulmonalis (longaders) terug
naar het linkeratrium van het hart.
2. Systemische circulatie (grote bloedsomloop)
Voorziet het hele lichaam van zuurstofrijk bloed en voert afvalstoffen af.
Route:
Zuurstofrijk bloed wordt vanuit het linkerventrikel via de aorta naar de
organen en weefsels gepompt.
Organen nemen zuurstof op en geven CO₂ af.
Het zuurstofarme bloed keert via de vena cava superior en inferior
terug naar het rechteratrium van het hart.
,Samenvatting:
Pulmonaire circulatie = hart ↔ longen (gasuitwisseling)
Systemische circulatie = hart ↔ rest van het lichaam (zuurstoftransport)
Info: Er zijn mensen die geboren zijn met een univentriculair hart (septa is
dan afwezig) deze mensen zullen altijd hun zuurstofarm bloed en hun
zuurstofrijk bloed mengen
Meer in detail:
Systemische circulatie (grote bloedsomloop)
De systemische circulatie transporteert zuurstofrijk bloed vanuit het hart naar de
organen en weefsels van het lichaam en brengt zuurstofarm bloed terug naar het hart.
Arteriële zijde (zuurstofrijk bloed van het hart naar de organen)
1. Het bloed wordt vanuit de linker ventrikel (LV) in de aorta gepompt.
2. De aorta vertakt zich in grote arteriën, die het bloed naar verschillende delen van
het lichaam transporteren.
3. Deze grote arteriën splitsen zich verder op in kleinere arteriën en vervolgens in
arteriolen (ook wel weerstandsvaten genoemd).
o Arteriolen spelen een belangrijke rol bij de regeling van de bloeddruk
door vasodilatatie (verwijding) of vasoconstrictie (vernauwing).
4. Het bloed bereikt de capillairen, ook wel uitwisselingsvaten genoemd.
o Hier vindt de uitwisseling van zuurstof, voedingsstoffen en afvalstoffen
plaats tussen het bloed en de organen.
,Veneuze zijde (zuurstofarm bloed terug naar het hart)
1. Vanuit de organen stroomt het bloed terug via venulen (kleine aders) naar kleine
venen en vervolgens naar grote venen.
2. Alle bloedvaten komen uiteindelijk samen in de twee grootste aders:
o Vena cava superior (VCS): vervoert bloed uit het hoofd, armen en
borstkas naar het hart.
o Vena cava inferior (VCI): vervoert bloed uit de buik en benen naar het
hart.
3. Beide venen monden uit in de rechter atrium (RA) van het hart.
Pulmonaire circulatie (kleine bloedsomloop / longcirculatie)
De pulmonaire circulatie zorgt voor de gasuitwisseling in de longen, waarbij zuurstofarm
bloed wordt voorzien van zuurstof en koolstofdioxide wordt afgevoerd.
1. Zuurstofarm bloed uit het lichaam komt in het rechter atrium (RA) van het hart.
2. Via de rechter ventrikel (RV) wordt dit bloed de truncus pulmonalis ingepompt.
3. De truncus pulmonalis splitst in twee:
o Arteria pulmonalis dextra (rechter longslagader)
o Arteria pulmonalis sinistra (linker longslagader)
4. Deze longslagaders vertakken zich verder in grote arteriën, vervolgens kleinere
arteriën en uiteindelijk arteriolen.
5. In de capillairen rond de longblaasjes (alveoli) vindt de gasuitwisseling plaats:
o Zuurstof uit de longblaasjes wordt opgenomen in het bloed.
o Koolstofdioxide wordt afgegeven aan de longen om uitgeademd te
worden.
6. Het nu zuurstofrijke bloed stroomt via venulen, kleine venen en grote venen
terug naar het hart.
7. Uiteindelijk komt al het zuurstofrijke bloed samen in de vier venae pulmonales
(longaders), die uitmonden in het linker atrium (LA) van het hart.
Zo is de cyclus compleet en kan het bloed opnieuw de systemische circulatie in om het
lichaam van zuurstof te voorzien. 🚀
,Het hart:
Het hart als orgaan en de eigenschappen van hartspiercellen
Het hart is een orgaan dat bestaat uit verschillende primaire weefsels, die elk een
specifieke functie vervullen:
Hartspierweefsel: zorgt voor de contractie van het hart.
Endotheel (een vorm van epitheel) in het endocard: bekleedt de binnenkant van
het hart en bloedvaten.
Pacemakercellen (in het myocard): gespecialiseerde cellen die elektrische
impulsen genereren.
o Deze cellen zijn afgeleid van myoblasten, maar hebben zich verder
ontwikkeld om een gemodificeerde neuronale activiteit te vertonen.
Myocardcellen (in het myocard): de klassieke spiercellen die verantwoordelijk
zijn voor de contractie van het hart.
Bindweefsellaag in het epicard: biedt structuur en ondersteuning aan het hart.
Hartspiercellen (myocyten)
Hebben een duidelijk centraal gelegen kern.
Verbonden via desmosomen en nexussen, wat zorgt voor stevige hechting
tussen de cellen en efficiënte signaaloverdracht.
Nexussen (gap junctions) spelen een cruciale rol in communicatie en
transport, vooral bij de instroom van calciumionen (Ca²⁺).
Contractiele eiwitten in hartspiercellen
Hartspiercellen bevatten specifieke eiwitten die essentieel zijn voor de contractie:
Actine
Myosine
Tropomyosine
Troponine C: hierop bindt calcium (Ca²⁺), wat een conformatieverandering
veroorzaakt.
, o Dit zorgt ervoor dat tropomyosine wordt weggeduwd, waardoor de
myosinekoppen kunnen binden aan actine → krachtige contractie bij
voldoende energie.
o Relaxatie treedt op wanneer calcium weer uit de cel wordt gepompt via
de nexussen en een calcium-magnesiumafhankelijke pomp, waardoor
de spier ontspant.
Actiepotentiaal hart:
Actiepotentiaal in een myocardcel
Depolarisatie van een myocardcel
De myocardcel is speciaal aangepast om elektrische signalen efficiënt te geleiden. Dit
gebeurt via T-tubuli (instulpingen in de celmembraan) die ervoor zorgen dat de prikkel
diep in de cel doordringt en het sarcoplasmatisch reticulum (S.R.) activeert.
In het hart vormt dit een diadestructuur, in tegenstelling tot skeletspieren, waar een
triade aanwezig is. Het S.R. in hartspiercellen is minder uitgebreid dan in skeletspieren,
omdat er in het hart extra calciuminstroom (Ca²⁺) vanuit andere cellen plaatsvindt via
nexussen (gap junctions) in de intercalaire schijven.
Calcium-afhankelijke calciumrelease
De binnenstromende Ca²⁺-ionen veroorzaken een elektrische wijziging en stimuleren de
vrijgave van extra calcium uit het sarcoplasmatisch reticulum.
1. Ca²⁺ bindt aan troponine C, wat een conformatieverandering teweegbrengt.
2. Hierdoor wordt tropomyosine verplaatst, waardoor de bindingsplaatsen op
actine vrijkomen.
3. Myosine bindt aan actine, wat leidt tot contractie van de hartspiercel.
Actiepotentiaal hart meer in detail:
Actiepotentiaal van een myocardcel
Tijdens de actiepotentiaal van een hartspiercel vinden verschillende fasen plaats,
waarbij ionen door het celmembraan bewegen en elektrische veranderingen
veroorzaken.
1. Depolarisatie 🡅
, Dit is het begin van de actiepotentiaal (AP).
Natrium (Na⁺) stroomt massaal de cel binnen, waardoor de
membraanpotentiaal snel positiever wordt (hoge geleiding voor Na⁺).
2. Plateaufase ⚖
Evenwicht tussen Kalium (K⁺) en Calcium (Ca²⁺):
o Kalium (K⁺) stroomt de cel uit.
o Calcium (Ca²⁺) stroomt de cel binnen (hoge permeabiliteit voor Ca²⁺).
Dit zorgt voor een stabilisatie van de membraanpotentiaal, wat essentieel is
voor een gecontroleerde contractie van het hart.
3. Repolarisatie 🡇
Het evenwicht tussen K⁺ en Ca²⁺ verdwijnt, wat leidt tot verdere repolarisatie.
Kalium (K⁺) verlaat de cel in grotere mate, waardoor de membraanpotentiaal
terugkeert naar de rustwaarde.
4. Contractie 💪
Begint iets later dan de depolarisatie.
De instroom van Ca²⁺ zorgt voor de vrijstelling van meer calcium uit het
sarcoplasmatisch reticulum, wat de contractie van de hartspiercellen mogelijk
maakt.
Plateaufase van een Myocardcel ⚖️
De plateaufase is een unieke fase in de actiepotentiaal van een hartspiercel
(myocardcel). In tegenstelling tot skeletspieren, waar de actiepotentiaal snel eindigt,
zorgt de plateaufase in myocardcellen voor een verlengde depolarisatie. Dit is essentieel
voor een gecoördineerde contractie van het hart.
Wat gebeurt er tijdens de plateaufase?
🔹 Kalium (K⁺) stroomt de cel uit
🔹 Calcium (Ca²⁺) stroomt de cel binnen (via langzame L-type calciumkanalen)
🔹 Evenwicht tussen K⁺-uitstroom en Ca²⁺-instroom voorkomt snelle repolarisatie
,➡️Gevolg: De membraanpotentiaal blijft langer stabiel rond ~0 mV, wat een
gecontroleerde contractie van het hart mogelijk maakt.
Waarom is de plateaufase belangrijk?
✔ Verlengt de contractie van het hart, waardoor het bloed efficiënt kan worden
weggepompt.
✔ Voorkomt tetanie (oncontroleerbare spierkrampen), zodat het hart niet blijft
samengetrokken.
✔ Zorgt voor een gecoördineerde en krachtige contractie van de ventrikels.
Samenvatting
De plateaufase in myocardcellen is een periode van balans tussen K⁺-uitstroom en
Ca²⁺-instroom, wat leidt tot een verlengde depolarisatie. Dit mechanisme is essentieel
voor een krachtige, ritmische hartcontractie en voorkomt tetanie.
Refractaire Periodes en Actiepotentiaal van Myocardcellen
Het actiepotentiaal van een myocardcel volgt een vast patroon, waarbij verschillende
refractaire periodes een cruciale rol spelen in het voorkomen van ongecontroleerde
contracties. Dit is essentieel voor de pompwerking van het hart.
1️ Absoluut Refractaire Periode (ARP) 🚫
,➡️Geen nieuwe actiepotentiaal mogelijk, ongeacht de sterkte van een prikkel.
✔️Komt door de inactivatie van Na⁺-, K⁺- en Ca²⁺ -kanalen.
✔️Zorgt ervoor dat het hart niet in een continue contractie (tetanie) raakt.
2️Relatief Refractaire Periode (RRP) ⚡
➡️Een sterke prikkel kan een actiepotentiaal veroorzaken, maar het is moeilijker.
✔️Dit gebeurt aan het einde van de repolarisatie.
✔️De cel begint geleidelijk haar rusttoestand te herstellen.
3️ Niet-Refractaire Periode ✅
➡️Normale prikkels geven een normale respons.
✔️De cel is volledig hersteld en klaar voor een nieuwe contractie.
Geen Temporele of Spatiële Summatie in het Hart ❌
De combinatie van deze refractaire periodes voorkomt temporele en spatiële
summatie zoals in skeletspieren.
Verschil tussen Skeletspier en Myocardcel 🔬
🔹 In myocardcellen komt Ca²⁺ binnen via nexussen (intercalaire schijven) van naburige
cellen.
🔹 Skeletspieren gebruiken interne Ca²⁺-opslag uit het sarcoplasmatisch reticulum.
Samenvatting
✔️De refractaire periodes zorgen ervoor dat het hart ritmisch en gecoördineerd blijft
werken.
✔️Door de lange absolute refractaire periode kan het hart niet in tetanie raken.
✔️De afwisseling tussen contractie en relaxatie garandeert een efficiënte
pompwerking.
Actiepotentiaal in Skeletspiercel vs. Hartspiercel
,🔸 Skeletspiercel 💪
✔️Kort en snel actiepotentiaal (1-5 ms).
✔️Depolarisatie door Na⁺-instroom.
✔️Repolarisatie door K⁺-uitstroom.
✔️Contractie volgt direct na het actiepotentiaal.
✔️Temporele en spatiële summatie mogelijk → Hierdoor kunnen skeletspieren
langdurig samentrekken.
🔸 Hartspiercel 🫀
✔️Langdurig actiepotentiaal (200-300 ms) door plateaufase.
✔️Depolarisatie door Na⁺-instroom.
✔️Plateaufase door Ca²⁺-instroom, wat zorgt voor langdurige contractie.
✔️Repolarisatie door K⁺-uitstroom.
✔️Geen summatie mogelijk → voorkomt tetanie en zorgt voor een ritmische
pompfunctie.
🔹 Belangrijk verschil:
➡️Skeletspieren kunnen prikkels opstapelen voor krachtontwikkeling.
➡️Hartspiercellen hebben een lange refractaire periode, zodat het hart altijd
afwisselt tussen contractie en relaxatie.
Functioneel Syncytium van het Hart
Het hart functioneert als een functioneel syncytium, wat betekent dat alle
hartspiercellen samenwerken, maar niet fysiek versmolten zijn tot één geheel. Dit
wordt mogelijk gemaakt door nexussen (gap junctions), die zorgen voor de snelle
overdracht van elektrische signalen tussen cellen.
Daarnaast heeft het hart autonomie, wat betekent dat het zelf een actiepotentiaal kan
genereren zonder externe prikkels. De energie die hiervoor nodig is, wordt geleverd door
ATP uit de mitochondriën.
, Refractaire Periode en Contractie in Hart- en Skeletspiercellen
Hartspiercel:
De absolute refractaire periode (ARP) is verlengd door de plateaufase. Dit
betekent dat er wel prikkels worden gegenereerd, maar geen respons optreedt,
waardoor de vullingsfase van het hart beschermd blijft. De plateaufase
ontstaat door een uitstroom van K⁺ en een instroom van Ca²⁺.
Skeletspiercel vs. Hartspiercel:
o In skeletspieren treedt temporele summatie (tetanisatie) op, omdat een
grote krachtontwikkeling mogelijk moet zijn. In hartspiercellen is dit niet
mogelijk.
o De impuls in een skeletspiercel komt van het motorisch zenuwstelsel,
terwijl het hart autonoom werkt dankzij de pacemakercellen.
Extrasystolen in het Hart:
In het hart kunnen extrasystolen optreden, gevolgd door een rustpauze. Deze
worden meestal gegenereerd door de pacemakercellen, maar kunnen soms ook
beïnvloed worden door het autonome zenuwstelsel (AZS). In de meeste
gevallen zijn deze niet gevaarlijk.
Relaxatie:
Magnesium speelt een cruciale rol in de relaxatie van de hartspier door de
Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase-pomp. Een deel van het Ca²⁺ stroomt weg via nexussen,
terwijl de rest actief wordt weggepompt waardoor relaxatie.
Extra:
- Ryanodine-receptoren (RyR) zijn intracellulaire calciumkanalen die
voorkomen in neuronen en spiercellen. Bij een actiepotentiaal openen deze
receptoren, waardoor calciumionen vrijkomen uit het endoplasmatisch
reticulum (ER) of sarcoplasmatisch reticulum (SR). In spiercellen zorgt deze
calciumvrijgave voor spiercontractie.
Pacemakercellen:
Pacemakercellen en het Geleidingssysteem van het Hart
Hart en circulatie:
Het hart werkt als een pomp die bloed door het lichaam stuurt.
Het arteriële systeem (slagaders) vervoert zuurstofrijk bloed vanuit het hart naar
de organen en weefsels.
Het veneuze systeem (aders) brengt zuurstofarm bloed terug naar het hart.
Het lymfestelsel speelt een ondersteunende rol door overtollig weefselvocht
(lymfe) te verzamelen en terug te voeren naar de bloedsomloop. Het helpt ook bij
de afweer tegen infecties.
Dus "Het hart pompt bloed via het arteriële systeem naar de organen. Het veneuze
systeem zorgt voor de terugkeer van bloed naar het hart. Het lymfestelsel helpt bij de
afvoer van overtollig vocht en speelt een rol in het immuunsysteem."
Inleiding in de bloedomloop:
De bloedsomloop bestaat uit twee hoofdsystemen:
1. Pulmonaire circulatie (kleine bloedsomloop)
Zorgt voor de uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide in de longen.
Route:
Zuurstofarm bloed stroomt vanuit het rechterventrikel via de arteria
pulmonalis (longslagader) naar de longen.
In de longen wordt CO₂ afgegeven en zuurstof opgenomen.
Zuurstofrijk bloed stroomt via de vena pulmonalis (longaders) terug
naar het linkeratrium van het hart.
2. Systemische circulatie (grote bloedsomloop)
Voorziet het hele lichaam van zuurstofrijk bloed en voert afvalstoffen af.
Route:
Zuurstofrijk bloed wordt vanuit het linkerventrikel via de aorta naar de
organen en weefsels gepompt.
Organen nemen zuurstof op en geven CO₂ af.
Het zuurstofarme bloed keert via de vena cava superior en inferior
terug naar het rechteratrium van het hart.
,Samenvatting:
Pulmonaire circulatie = hart ↔ longen (gasuitwisseling)
Systemische circulatie = hart ↔ rest van het lichaam (zuurstoftransport)
Info: Er zijn mensen die geboren zijn met een univentriculair hart (septa is
dan afwezig) deze mensen zullen altijd hun zuurstofarm bloed en hun
zuurstofrijk bloed mengen
Meer in detail:
Systemische circulatie (grote bloedsomloop)
De systemische circulatie transporteert zuurstofrijk bloed vanuit het hart naar de
organen en weefsels van het lichaam en brengt zuurstofarm bloed terug naar het hart.
Arteriële zijde (zuurstofrijk bloed van het hart naar de organen)
1. Het bloed wordt vanuit de linker ventrikel (LV) in de aorta gepompt.
2. De aorta vertakt zich in grote arteriën, die het bloed naar verschillende delen van
het lichaam transporteren.
3. Deze grote arteriën splitsen zich verder op in kleinere arteriën en vervolgens in
arteriolen (ook wel weerstandsvaten genoemd).
o Arteriolen spelen een belangrijke rol bij de regeling van de bloeddruk
door vasodilatatie (verwijding) of vasoconstrictie (vernauwing).
4. Het bloed bereikt de capillairen, ook wel uitwisselingsvaten genoemd.
o Hier vindt de uitwisseling van zuurstof, voedingsstoffen en afvalstoffen
plaats tussen het bloed en de organen.
,Veneuze zijde (zuurstofarm bloed terug naar het hart)
1. Vanuit de organen stroomt het bloed terug via venulen (kleine aders) naar kleine
venen en vervolgens naar grote venen.
2. Alle bloedvaten komen uiteindelijk samen in de twee grootste aders:
o Vena cava superior (VCS): vervoert bloed uit het hoofd, armen en
borstkas naar het hart.
o Vena cava inferior (VCI): vervoert bloed uit de buik en benen naar het
hart.
3. Beide venen monden uit in de rechter atrium (RA) van het hart.
Pulmonaire circulatie (kleine bloedsomloop / longcirculatie)
De pulmonaire circulatie zorgt voor de gasuitwisseling in de longen, waarbij zuurstofarm
bloed wordt voorzien van zuurstof en koolstofdioxide wordt afgevoerd.
1. Zuurstofarm bloed uit het lichaam komt in het rechter atrium (RA) van het hart.
2. Via de rechter ventrikel (RV) wordt dit bloed de truncus pulmonalis ingepompt.
3. De truncus pulmonalis splitst in twee:
o Arteria pulmonalis dextra (rechter longslagader)
o Arteria pulmonalis sinistra (linker longslagader)
4. Deze longslagaders vertakken zich verder in grote arteriën, vervolgens kleinere
arteriën en uiteindelijk arteriolen.
5. In de capillairen rond de longblaasjes (alveoli) vindt de gasuitwisseling plaats:
o Zuurstof uit de longblaasjes wordt opgenomen in het bloed.
o Koolstofdioxide wordt afgegeven aan de longen om uitgeademd te
worden.
6. Het nu zuurstofrijke bloed stroomt via venulen, kleine venen en grote venen
terug naar het hart.
7. Uiteindelijk komt al het zuurstofrijke bloed samen in de vier venae pulmonales
(longaders), die uitmonden in het linker atrium (LA) van het hart.
Zo is de cyclus compleet en kan het bloed opnieuw de systemische circulatie in om het
lichaam van zuurstof te voorzien. 🚀
,Het hart:
Het hart als orgaan en de eigenschappen van hartspiercellen
Het hart is een orgaan dat bestaat uit verschillende primaire weefsels, die elk een
specifieke functie vervullen:
Hartspierweefsel: zorgt voor de contractie van het hart.
Endotheel (een vorm van epitheel) in het endocard: bekleedt de binnenkant van
het hart en bloedvaten.
Pacemakercellen (in het myocard): gespecialiseerde cellen die elektrische
impulsen genereren.
o Deze cellen zijn afgeleid van myoblasten, maar hebben zich verder
ontwikkeld om een gemodificeerde neuronale activiteit te vertonen.
Myocardcellen (in het myocard): de klassieke spiercellen die verantwoordelijk
zijn voor de contractie van het hart.
Bindweefsellaag in het epicard: biedt structuur en ondersteuning aan het hart.
Hartspiercellen (myocyten)
Hebben een duidelijk centraal gelegen kern.
Verbonden via desmosomen en nexussen, wat zorgt voor stevige hechting
tussen de cellen en efficiënte signaaloverdracht.
Nexussen (gap junctions) spelen een cruciale rol in communicatie en
transport, vooral bij de instroom van calciumionen (Ca²⁺).
Contractiele eiwitten in hartspiercellen
Hartspiercellen bevatten specifieke eiwitten die essentieel zijn voor de contractie:
Actine
Myosine
Tropomyosine
Troponine C: hierop bindt calcium (Ca²⁺), wat een conformatieverandering
veroorzaakt.
, o Dit zorgt ervoor dat tropomyosine wordt weggeduwd, waardoor de
myosinekoppen kunnen binden aan actine → krachtige contractie bij
voldoende energie.
o Relaxatie treedt op wanneer calcium weer uit de cel wordt gepompt via
de nexussen en een calcium-magnesiumafhankelijke pomp, waardoor
de spier ontspant.
Actiepotentiaal hart:
Actiepotentiaal in een myocardcel
Depolarisatie van een myocardcel
De myocardcel is speciaal aangepast om elektrische signalen efficiënt te geleiden. Dit
gebeurt via T-tubuli (instulpingen in de celmembraan) die ervoor zorgen dat de prikkel
diep in de cel doordringt en het sarcoplasmatisch reticulum (S.R.) activeert.
In het hart vormt dit een diadestructuur, in tegenstelling tot skeletspieren, waar een
triade aanwezig is. Het S.R. in hartspiercellen is minder uitgebreid dan in skeletspieren,
omdat er in het hart extra calciuminstroom (Ca²⁺) vanuit andere cellen plaatsvindt via
nexussen (gap junctions) in de intercalaire schijven.
Calcium-afhankelijke calciumrelease
De binnenstromende Ca²⁺-ionen veroorzaken een elektrische wijziging en stimuleren de
vrijgave van extra calcium uit het sarcoplasmatisch reticulum.
1. Ca²⁺ bindt aan troponine C, wat een conformatieverandering teweegbrengt.
2. Hierdoor wordt tropomyosine verplaatst, waardoor de bindingsplaatsen op
actine vrijkomen.
3. Myosine bindt aan actine, wat leidt tot contractie van de hartspiercel.
Actiepotentiaal hart meer in detail:
Actiepotentiaal van een myocardcel
Tijdens de actiepotentiaal van een hartspiercel vinden verschillende fasen plaats,
waarbij ionen door het celmembraan bewegen en elektrische veranderingen
veroorzaken.
1. Depolarisatie 🡅
, Dit is het begin van de actiepotentiaal (AP).
Natrium (Na⁺) stroomt massaal de cel binnen, waardoor de
membraanpotentiaal snel positiever wordt (hoge geleiding voor Na⁺).
2. Plateaufase ⚖
Evenwicht tussen Kalium (K⁺) en Calcium (Ca²⁺):
o Kalium (K⁺) stroomt de cel uit.
o Calcium (Ca²⁺) stroomt de cel binnen (hoge permeabiliteit voor Ca²⁺).
Dit zorgt voor een stabilisatie van de membraanpotentiaal, wat essentieel is
voor een gecontroleerde contractie van het hart.
3. Repolarisatie 🡇
Het evenwicht tussen K⁺ en Ca²⁺ verdwijnt, wat leidt tot verdere repolarisatie.
Kalium (K⁺) verlaat de cel in grotere mate, waardoor de membraanpotentiaal
terugkeert naar de rustwaarde.
4. Contractie 💪
Begint iets later dan de depolarisatie.
De instroom van Ca²⁺ zorgt voor de vrijstelling van meer calcium uit het
sarcoplasmatisch reticulum, wat de contractie van de hartspiercellen mogelijk
maakt.
Plateaufase van een Myocardcel ⚖️
De plateaufase is een unieke fase in de actiepotentiaal van een hartspiercel
(myocardcel). In tegenstelling tot skeletspieren, waar de actiepotentiaal snel eindigt,
zorgt de plateaufase in myocardcellen voor een verlengde depolarisatie. Dit is essentieel
voor een gecoördineerde contractie van het hart.
Wat gebeurt er tijdens de plateaufase?
🔹 Kalium (K⁺) stroomt de cel uit
🔹 Calcium (Ca²⁺) stroomt de cel binnen (via langzame L-type calciumkanalen)
🔹 Evenwicht tussen K⁺-uitstroom en Ca²⁺-instroom voorkomt snelle repolarisatie
,➡️Gevolg: De membraanpotentiaal blijft langer stabiel rond ~0 mV, wat een
gecontroleerde contractie van het hart mogelijk maakt.
Waarom is de plateaufase belangrijk?
✔ Verlengt de contractie van het hart, waardoor het bloed efficiënt kan worden
weggepompt.
✔ Voorkomt tetanie (oncontroleerbare spierkrampen), zodat het hart niet blijft
samengetrokken.
✔ Zorgt voor een gecoördineerde en krachtige contractie van de ventrikels.
Samenvatting
De plateaufase in myocardcellen is een periode van balans tussen K⁺-uitstroom en
Ca²⁺-instroom, wat leidt tot een verlengde depolarisatie. Dit mechanisme is essentieel
voor een krachtige, ritmische hartcontractie en voorkomt tetanie.
Refractaire Periodes en Actiepotentiaal van Myocardcellen
Het actiepotentiaal van een myocardcel volgt een vast patroon, waarbij verschillende
refractaire periodes een cruciale rol spelen in het voorkomen van ongecontroleerde
contracties. Dit is essentieel voor de pompwerking van het hart.
1️ Absoluut Refractaire Periode (ARP) 🚫
,➡️Geen nieuwe actiepotentiaal mogelijk, ongeacht de sterkte van een prikkel.
✔️Komt door de inactivatie van Na⁺-, K⁺- en Ca²⁺ -kanalen.
✔️Zorgt ervoor dat het hart niet in een continue contractie (tetanie) raakt.
2️Relatief Refractaire Periode (RRP) ⚡
➡️Een sterke prikkel kan een actiepotentiaal veroorzaken, maar het is moeilijker.
✔️Dit gebeurt aan het einde van de repolarisatie.
✔️De cel begint geleidelijk haar rusttoestand te herstellen.
3️ Niet-Refractaire Periode ✅
➡️Normale prikkels geven een normale respons.
✔️De cel is volledig hersteld en klaar voor een nieuwe contractie.
Geen Temporele of Spatiële Summatie in het Hart ❌
De combinatie van deze refractaire periodes voorkomt temporele en spatiële
summatie zoals in skeletspieren.
Verschil tussen Skeletspier en Myocardcel 🔬
🔹 In myocardcellen komt Ca²⁺ binnen via nexussen (intercalaire schijven) van naburige
cellen.
🔹 Skeletspieren gebruiken interne Ca²⁺-opslag uit het sarcoplasmatisch reticulum.
Samenvatting
✔️De refractaire periodes zorgen ervoor dat het hart ritmisch en gecoördineerd blijft
werken.
✔️Door de lange absolute refractaire periode kan het hart niet in tetanie raken.
✔️De afwisseling tussen contractie en relaxatie garandeert een efficiënte
pompwerking.
Actiepotentiaal in Skeletspiercel vs. Hartspiercel
,🔸 Skeletspiercel 💪
✔️Kort en snel actiepotentiaal (1-5 ms).
✔️Depolarisatie door Na⁺-instroom.
✔️Repolarisatie door K⁺-uitstroom.
✔️Contractie volgt direct na het actiepotentiaal.
✔️Temporele en spatiële summatie mogelijk → Hierdoor kunnen skeletspieren
langdurig samentrekken.
🔸 Hartspiercel 🫀
✔️Langdurig actiepotentiaal (200-300 ms) door plateaufase.
✔️Depolarisatie door Na⁺-instroom.
✔️Plateaufase door Ca²⁺-instroom, wat zorgt voor langdurige contractie.
✔️Repolarisatie door K⁺-uitstroom.
✔️Geen summatie mogelijk → voorkomt tetanie en zorgt voor een ritmische
pompfunctie.
🔹 Belangrijk verschil:
➡️Skeletspieren kunnen prikkels opstapelen voor krachtontwikkeling.
➡️Hartspiercellen hebben een lange refractaire periode, zodat het hart altijd
afwisselt tussen contractie en relaxatie.
Functioneel Syncytium van het Hart
Het hart functioneert als een functioneel syncytium, wat betekent dat alle
hartspiercellen samenwerken, maar niet fysiek versmolten zijn tot één geheel. Dit
wordt mogelijk gemaakt door nexussen (gap junctions), die zorgen voor de snelle
overdracht van elektrische signalen tussen cellen.
Daarnaast heeft het hart autonomie, wat betekent dat het zelf een actiepotentiaal kan
genereren zonder externe prikkels. De energie die hiervoor nodig is, wordt geleverd door
ATP uit de mitochondriën.
, Refractaire Periode en Contractie in Hart- en Skeletspiercellen
Hartspiercel:
De absolute refractaire periode (ARP) is verlengd door de plateaufase. Dit
betekent dat er wel prikkels worden gegenereerd, maar geen respons optreedt,
waardoor de vullingsfase van het hart beschermd blijft. De plateaufase
ontstaat door een uitstroom van K⁺ en een instroom van Ca²⁺.
Skeletspiercel vs. Hartspiercel:
o In skeletspieren treedt temporele summatie (tetanisatie) op, omdat een
grote krachtontwikkeling mogelijk moet zijn. In hartspiercellen is dit niet
mogelijk.
o De impuls in een skeletspiercel komt van het motorisch zenuwstelsel,
terwijl het hart autonoom werkt dankzij de pacemakercellen.
Extrasystolen in het Hart:
In het hart kunnen extrasystolen optreden, gevolgd door een rustpauze. Deze
worden meestal gegenereerd door de pacemakercellen, maar kunnen soms ook
beïnvloed worden door het autonome zenuwstelsel (AZS). In de meeste
gevallen zijn deze niet gevaarlijk.
Relaxatie:
Magnesium speelt een cruciale rol in de relaxatie van de hartspier door de
Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase-pomp. Een deel van het Ca²⁺ stroomt weg via nexussen,
terwijl de rest actief wordt weggepompt waardoor relaxatie.
Extra:
- Ryanodine-receptoren (RyR) zijn intracellulaire calciumkanalen die
voorkomen in neuronen en spiercellen. Bij een actiepotentiaal openen deze
receptoren, waardoor calciumionen vrijkomen uit het endoplasmatisch
reticulum (ER) of sarcoplasmatisch reticulum (SR). In spiercellen zorgt deze
calciumvrijgave voor spiercontractie.
Pacemakercellen:
Pacemakercellen en het Geleidingssysteem van het Hart
