Samenvatting Frenson 2022: bloed,
cardiovasculair, elektrofysiologie,
hartpomp, bloeddruk & hartdebiet
Cardiovasculair systeem
Formules w gegeven op examen: kunnen uitleggen (geen oefeningen k maken)
ONTSTAAN VAN HET CARDIOVASCULAIR SYSTEEM ALS ANTWOORD OP DE EVOLUTIE
Cardiovasculair systeem = bloedvaten (circulatie) en hart (pomp)
VAN EENCELLIG → MEERCELLIG
Eencelligen en hele kleine organismen: eenvoudig:
efficiënte uitwisseling stoffen met omgeving dmv passieve diffusie => geen transportsysteem nodig
Evolutie organismen => complexiteit ↑: complexere cellen + meercelligen:
maar noodzaak voor uitwisseling (voedingsstoffen en O2) => °transportsysteem = °cardiovasculair
systeem: ontwikkeling hart en bloedvaten => transport voedingsstoffen en O2 en afvalstoffen
(afgeven)
ONTWIKKELING V/D POMP EN HET CIRCULATIESYSTEEM DOORHEEN DE EVOLUTIE
Hart = zuig-perspomp: trekt aan & pompt weg
Ontwikkeling cardiovasculair systeem: grote organismen nood aan circulatiesysteem en pomp
voor transport gassen en uitwisseling voedingsstoffen
Evolutie ontwikkeling cardiovasculair systeem
Vis: 1 pomp (pers-zuig-functie) + 1 circulatiesysteem
→ 1 pomp uit 2 delen: 1 deel voor aantrekken + 1 deel voor wegduwen
Amfibie: °long => beter opname O2 en afgifte CO2
=> °1 pomp, maar deels gescheiden: uit 2 delen => 2 circulatiesystemen
Vogels en zoogdieren: (complexer)
dubbele pomp (gescheiden: geen contact L en R: O2 rijk vs arm) + 2 circulatiesystemen (dubbele
circulatie)
→ dubbele circulatie: grote/systemische circulatie => transport voedings- en afvalstoffen bij
weefsels
vs kleine/ pulmonale circulatie => uitwisseling gassen thv long
- Long => °O2 rijk bloed → hart → organen: gasuitwisseling: O2 opname => °O2 arm bloed → hart
HART EN BLOEDVATEN: OPBOUW EN BASIS EIGENSCHAPPEN
FUNCTIE VAN BLOED CIRCULATIE
PRIMAIR
Transport opgeloste gassen en stoffen voor voeding, groei en herstel + Afvoer afvalstoffen
,SECUNDAIR
Transport hormonen en NT => snel chemische signalen verspreiden (afh. v/h orgaan)
Regulatie warmte => °cte T over hele lichaam, regulatie stolling (stollingsfactoren),
Afweer- en ontstekingsreacties: bloed brengt cytokines op bep. plek
Defecten bloedcirculatie => °cardiovasculaire/ multi-systemische ziekten:
Hartfalen (trombus => pomp defect), stollings- en bloedingsziekten, atherosclerose (afzettingen in
bloedvaten)
CIRCUIT: 3 COMPONENTEN
Hart = zuig-perspomp
- Serieel geschakeld (L- en R hart) - Ventrikel (=kamer) en Atrium (=voorkamer = boezem)
- Elektrische geleiding => contractie spieren => pompen
- Systole = contractie (uitduwen) vs diastole = relaxatie hart (vullen)
- 5L bloed per min rond
Bloed = circulerende vloeistof
Bloedvaten = leidingen => circulatie bloed
Circulatie bloed in 2 transportsystemen mogelijk
a) Kleine/pulmonale bloedsomloop: RV → LA => gasuitwisseling met long: O2 opname & CO2 afgifte
b) Grote/systemische circulatie: LV → RA => uitwisseling voedings- en afvalstoffen
- Hoge druk (=arterieel) vs Lage druk circulatie (=veneus en microcirculatie (=>uitwisseling))
→ ≠ type bloedvaten => ≠ karakteristieken bv. druk,…
HEMODYNAMICA: WET VAN POISEUILLE WAARBIJ BESPREKING VAN
WEERSTAND – DEBIET – DRUK
BELANGRIJKE BEGRIPPEN EN VERHOUDINGEN
Hemodynamica = hydrodynamica met vaten ipv buizen en bloed ipv water
=> steunt o/d wetten van hydrodynamica
“Verhouding van bloeddruk – stroomsnelheid – weerstand”
=> BD afh. v. Cardiac Output = F of Q (in L/min)
(= debiet = volume-stroom =
stroomsnelheid)
afh. v/d Weerstand v/h bloedvat (in
mmHg/L/min)
(→ regulatie BD)
=>Cardiac Output (V-stroom) afh. v. hartsnelheid (bpm)
afh. v. volume-vrijgezet (cc)
F = Cardiac Output = debiet = V-stroom
= drukverschil over de aanwezige weerstand (~wet van Ohm)
,Vereenvoudigd model (buizen/H2O): cte flow (F), druk (P) en weerstand R
Realiteit (bloedvaten/bloed): drukverschil afh. type bloedvat en variabele R
→ viskeus bloed (<> H20) + elastisch bloedvat is elastisch => variabele R
Weerstand
➔ ER met lengte (l) en viscositeit (µ) (cte bij elk individu, eigenschap v/d vloeistof)
OER met radius vat (!4e macht: grote invloed)
Afh. van afmetingen vaten en eigenschappen bloed
Viscositeit (in mPa.s of cpoise)
= eig. v/d vloeistof, cte per persoon
= mate dat vloeistof weerstand biedt tegen vervorming door schuifspanning
=> Viscositeitswet Newton: µ = Schuifspanning/Schuifsnelheid = (F/A) / (∆v/ ∆x)
→ µ = 1 bij H2O vs µ > 1 bij bloed
Viscositeit van een Newtonse vloeistof (bv. H2O of plasma)
→ µ = 1 mPa.s of cpoise (bij 20°C)
=> Laminaire flow in buis = parabolische verloop stroomsnelheidsprofiel v/e Newtonse vloeistof in
cilinder
(zie wet van Poiseuille: transport vloeistof in bloedvat: reden parabolisch verloop)
- µ (Schuifspanning/Schuifsnelheid) is lineair en gaat door nul
- µ is cte
Viscositeit van bloed (niet-Newtonse vloeistof)
→ µ = 3 mPa.sof cpoise (bij 37°C)
- µ afh. van S & S (verhouden zich NIET lineair)
- als schuifsnelheid ↑ => viscositeit ↓
(shear stress = schuifspanning en shear reate = schuifsnelheid)
PARABOLISCH VERLOOP VAN EEN NEWTONSE (H 2 O) VS NIET-NEWTONSE (BLOED) VLOEISTOF
Effect van hematocriet (en dus viscositeit) op stroomsnelheidsprofiel
Viscositeit ~ hematocriet bloed => invloed van #bloedcellen op het parabolische verloop vloeistof
door buis
→ Normaal Hct~45% => afgeplat parabolisch verloop (tov H2O)
→ Te hoge hematocriet (# bloedcellen ↑) => nog meer afgeplat
→ Anemisch: te lage hematocriet => meer parabolisch (bol) (→ H20)
! snelheidsprofiel, viscositeit en druk in bloedvat afh. van type bloedvat
→ dus viscositeit afh. v/d diameter v/h bloedvat en #bloedcellen
maar op 1 bepaalde plek in lichaam wel cte viscositeit
WET VAN POISEUILLE
= ‘benadering’ flow volgens hemodynamica =
, └> R vervangen door viscositeit (µ), lengte (L) en radius (r) (volgens formule R)
=> geeft verhouding tussen drukverschil en debiet v/d bloedstroom
Stroomsnelheidsprofiel: transport vloeistof in bloedvat = parabolisch verloop
- Centraal in bloedvat: minimale weerstand = snelle bloedstroom
- Aan rand bloedvat: grote weerstand => trage bloedstroom
VOORWAARDEN WET VAN POISEUILLE
1) Homogene vloeistof met CONSTANTE viscositeit (geen invloed schuifsnelheid en -spanning)
=> Wet enkel voor grote bloedvaten: bloed heeft cte viscositeit (∆diameter => invloed op viscositeit)
2) Stroomsnelheid is NUL aan randen van bloedvat en MAX. centraal: parabolisch verloop
=> OK voor alle bloedvaten
Nadeel: wet van Poiseuille geeft gemiddelde stroom
3) Bloedstroming is LAMINAIR (beweging // met lengteas bloedvat)
=> OK voor bijna alle bloedstromen (uitz. afwijkende/ turbulente bloedstroom bv. dr trombus is
bloedvatwand bv.in hart: bloed tgn klep)
4) Bloedvat is STIJF, diameter is cte (geen ∆met inwendige druk in bloedvat)
=> NIET OK vr bloedvaten: bloedvat is elastisch => ∆diameter bloedvat afh. inwendige druk in bloedvat
→ systole => hoge druk op bloedvatwand => uitzetten: diameter ↑
diastole => lage druk op bloedvatwand => samentrekken: diameter ↓
5) Stroming is cte
=> NIET OK: variabel debiet door pompende werking hart (pulsaties) => geen cte stroming
DUS GEEN ENKEL bloedvat voldoet aan alle voorwaarden => Wet van Poiseuille gewoon als
benadering
REYNOLDS GETAL !!!!
Voorspellen Laminaire of Turbulente flow
Stroomsnelheidsprofiel:
- Normaal: Laminaire flow: aan wand stroom 0 vs centraal max.
→ als druk (P) ↑ => flow (F) ↑
- Verstoring: Turbulente flow: door ∆bloedvatwand bv.atherosclerose/trombose/…
→ verstoorde flow => afwijking in verhouding ∆P/R
Reynolds’ getal (dimentieloos) = Re = 2r(=D).v.ρ/ 𝝻
- Als Re < 1160 => vloeistof stroomt laminair
- Als Re > 1160 => turbulente flow vloeistof (verstoring laminaire flow)
Turbulentie door: hoge stroomsnelheid, grote diameter of lage viscositeit (<> densiteit = cte)
Risico op turbulente flow bij hoge Re:
→Re hoog in bloedvaten met hoge druk (hoge stroomsnelheid) en grote bloedvaten bv. aorta
→Anemisch: viscositeit daalt => risico op turbulente flow
cardiovasculair, elektrofysiologie,
hartpomp, bloeddruk & hartdebiet
Cardiovasculair systeem
Formules w gegeven op examen: kunnen uitleggen (geen oefeningen k maken)
ONTSTAAN VAN HET CARDIOVASCULAIR SYSTEEM ALS ANTWOORD OP DE EVOLUTIE
Cardiovasculair systeem = bloedvaten (circulatie) en hart (pomp)
VAN EENCELLIG → MEERCELLIG
Eencelligen en hele kleine organismen: eenvoudig:
efficiënte uitwisseling stoffen met omgeving dmv passieve diffusie => geen transportsysteem nodig
Evolutie organismen => complexiteit ↑: complexere cellen + meercelligen:
maar noodzaak voor uitwisseling (voedingsstoffen en O2) => °transportsysteem = °cardiovasculair
systeem: ontwikkeling hart en bloedvaten => transport voedingsstoffen en O2 en afvalstoffen
(afgeven)
ONTWIKKELING V/D POMP EN HET CIRCULATIESYSTEEM DOORHEEN DE EVOLUTIE
Hart = zuig-perspomp: trekt aan & pompt weg
Ontwikkeling cardiovasculair systeem: grote organismen nood aan circulatiesysteem en pomp
voor transport gassen en uitwisseling voedingsstoffen
Evolutie ontwikkeling cardiovasculair systeem
Vis: 1 pomp (pers-zuig-functie) + 1 circulatiesysteem
→ 1 pomp uit 2 delen: 1 deel voor aantrekken + 1 deel voor wegduwen
Amfibie: °long => beter opname O2 en afgifte CO2
=> °1 pomp, maar deels gescheiden: uit 2 delen => 2 circulatiesystemen
Vogels en zoogdieren: (complexer)
dubbele pomp (gescheiden: geen contact L en R: O2 rijk vs arm) + 2 circulatiesystemen (dubbele
circulatie)
→ dubbele circulatie: grote/systemische circulatie => transport voedings- en afvalstoffen bij
weefsels
vs kleine/ pulmonale circulatie => uitwisseling gassen thv long
- Long => °O2 rijk bloed → hart → organen: gasuitwisseling: O2 opname => °O2 arm bloed → hart
HART EN BLOEDVATEN: OPBOUW EN BASIS EIGENSCHAPPEN
FUNCTIE VAN BLOED CIRCULATIE
PRIMAIR
Transport opgeloste gassen en stoffen voor voeding, groei en herstel + Afvoer afvalstoffen
,SECUNDAIR
Transport hormonen en NT => snel chemische signalen verspreiden (afh. v/h orgaan)
Regulatie warmte => °cte T over hele lichaam, regulatie stolling (stollingsfactoren),
Afweer- en ontstekingsreacties: bloed brengt cytokines op bep. plek
Defecten bloedcirculatie => °cardiovasculaire/ multi-systemische ziekten:
Hartfalen (trombus => pomp defect), stollings- en bloedingsziekten, atherosclerose (afzettingen in
bloedvaten)
CIRCUIT: 3 COMPONENTEN
Hart = zuig-perspomp
- Serieel geschakeld (L- en R hart) - Ventrikel (=kamer) en Atrium (=voorkamer = boezem)
- Elektrische geleiding => contractie spieren => pompen
- Systole = contractie (uitduwen) vs diastole = relaxatie hart (vullen)
- 5L bloed per min rond
Bloed = circulerende vloeistof
Bloedvaten = leidingen => circulatie bloed
Circulatie bloed in 2 transportsystemen mogelijk
a) Kleine/pulmonale bloedsomloop: RV → LA => gasuitwisseling met long: O2 opname & CO2 afgifte
b) Grote/systemische circulatie: LV → RA => uitwisseling voedings- en afvalstoffen
- Hoge druk (=arterieel) vs Lage druk circulatie (=veneus en microcirculatie (=>uitwisseling))
→ ≠ type bloedvaten => ≠ karakteristieken bv. druk,…
HEMODYNAMICA: WET VAN POISEUILLE WAARBIJ BESPREKING VAN
WEERSTAND – DEBIET – DRUK
BELANGRIJKE BEGRIPPEN EN VERHOUDINGEN
Hemodynamica = hydrodynamica met vaten ipv buizen en bloed ipv water
=> steunt o/d wetten van hydrodynamica
“Verhouding van bloeddruk – stroomsnelheid – weerstand”
=> BD afh. v. Cardiac Output = F of Q (in L/min)
(= debiet = volume-stroom =
stroomsnelheid)
afh. v/d Weerstand v/h bloedvat (in
mmHg/L/min)
(→ regulatie BD)
=>Cardiac Output (V-stroom) afh. v. hartsnelheid (bpm)
afh. v. volume-vrijgezet (cc)
F = Cardiac Output = debiet = V-stroom
= drukverschil over de aanwezige weerstand (~wet van Ohm)
,Vereenvoudigd model (buizen/H2O): cte flow (F), druk (P) en weerstand R
Realiteit (bloedvaten/bloed): drukverschil afh. type bloedvat en variabele R
→ viskeus bloed (<> H20) + elastisch bloedvat is elastisch => variabele R
Weerstand
➔ ER met lengte (l) en viscositeit (µ) (cte bij elk individu, eigenschap v/d vloeistof)
OER met radius vat (!4e macht: grote invloed)
Afh. van afmetingen vaten en eigenschappen bloed
Viscositeit (in mPa.s of cpoise)
= eig. v/d vloeistof, cte per persoon
= mate dat vloeistof weerstand biedt tegen vervorming door schuifspanning
=> Viscositeitswet Newton: µ = Schuifspanning/Schuifsnelheid = (F/A) / (∆v/ ∆x)
→ µ = 1 bij H2O vs µ > 1 bij bloed
Viscositeit van een Newtonse vloeistof (bv. H2O of plasma)
→ µ = 1 mPa.s of cpoise (bij 20°C)
=> Laminaire flow in buis = parabolische verloop stroomsnelheidsprofiel v/e Newtonse vloeistof in
cilinder
(zie wet van Poiseuille: transport vloeistof in bloedvat: reden parabolisch verloop)
- µ (Schuifspanning/Schuifsnelheid) is lineair en gaat door nul
- µ is cte
Viscositeit van bloed (niet-Newtonse vloeistof)
→ µ = 3 mPa.sof cpoise (bij 37°C)
- µ afh. van S & S (verhouden zich NIET lineair)
- als schuifsnelheid ↑ => viscositeit ↓
(shear stress = schuifspanning en shear reate = schuifsnelheid)
PARABOLISCH VERLOOP VAN EEN NEWTONSE (H 2 O) VS NIET-NEWTONSE (BLOED) VLOEISTOF
Effect van hematocriet (en dus viscositeit) op stroomsnelheidsprofiel
Viscositeit ~ hematocriet bloed => invloed van #bloedcellen op het parabolische verloop vloeistof
door buis
→ Normaal Hct~45% => afgeplat parabolisch verloop (tov H2O)
→ Te hoge hematocriet (# bloedcellen ↑) => nog meer afgeplat
→ Anemisch: te lage hematocriet => meer parabolisch (bol) (→ H20)
! snelheidsprofiel, viscositeit en druk in bloedvat afh. van type bloedvat
→ dus viscositeit afh. v/d diameter v/h bloedvat en #bloedcellen
maar op 1 bepaalde plek in lichaam wel cte viscositeit
WET VAN POISEUILLE
= ‘benadering’ flow volgens hemodynamica =
, └> R vervangen door viscositeit (µ), lengte (L) en radius (r) (volgens formule R)
=> geeft verhouding tussen drukverschil en debiet v/d bloedstroom
Stroomsnelheidsprofiel: transport vloeistof in bloedvat = parabolisch verloop
- Centraal in bloedvat: minimale weerstand = snelle bloedstroom
- Aan rand bloedvat: grote weerstand => trage bloedstroom
VOORWAARDEN WET VAN POISEUILLE
1) Homogene vloeistof met CONSTANTE viscositeit (geen invloed schuifsnelheid en -spanning)
=> Wet enkel voor grote bloedvaten: bloed heeft cte viscositeit (∆diameter => invloed op viscositeit)
2) Stroomsnelheid is NUL aan randen van bloedvat en MAX. centraal: parabolisch verloop
=> OK voor alle bloedvaten
Nadeel: wet van Poiseuille geeft gemiddelde stroom
3) Bloedstroming is LAMINAIR (beweging // met lengteas bloedvat)
=> OK voor bijna alle bloedstromen (uitz. afwijkende/ turbulente bloedstroom bv. dr trombus is
bloedvatwand bv.in hart: bloed tgn klep)
4) Bloedvat is STIJF, diameter is cte (geen ∆met inwendige druk in bloedvat)
=> NIET OK vr bloedvaten: bloedvat is elastisch => ∆diameter bloedvat afh. inwendige druk in bloedvat
→ systole => hoge druk op bloedvatwand => uitzetten: diameter ↑
diastole => lage druk op bloedvatwand => samentrekken: diameter ↓
5) Stroming is cte
=> NIET OK: variabel debiet door pompende werking hart (pulsaties) => geen cte stroming
DUS GEEN ENKEL bloedvat voldoet aan alle voorwaarden => Wet van Poiseuille gewoon als
benadering
REYNOLDS GETAL !!!!
Voorspellen Laminaire of Turbulente flow
Stroomsnelheidsprofiel:
- Normaal: Laminaire flow: aan wand stroom 0 vs centraal max.
→ als druk (P) ↑ => flow (F) ↑
- Verstoring: Turbulente flow: door ∆bloedvatwand bv.atherosclerose/trombose/…
→ verstoorde flow => afwijking in verhouding ∆P/R
Reynolds’ getal (dimentieloos) = Re = 2r(=D).v.ρ/ 𝝻
- Als Re < 1160 => vloeistof stroomt laminair
- Als Re > 1160 => turbulente flow vloeistof (verstoring laminaire flow)
Turbulentie door: hoge stroomsnelheid, grote diameter of lage viscositeit (<> densiteit = cte)
Risico op turbulente flow bij hoge Re:
→Re hoog in bloedvaten met hoge druk (hoge stroomsnelheid) en grote bloedvaten bv. aorta
→Anemisch: viscositeit daalt => risico op turbulente flow
