Hart
,K1: introductie cardiovasculair systeem
Unicellulair organisme
= organisme die bestaat uit 1 cel
- kan alleen leven als zuurstoffen en
bouwstoffen heeft en als
metabolisme van cel ook weg kan
(anders geïntoxiceerd door eigen
afbraakproducten)
- door diffusie van omgeving:
diffunderen naar binnen en buiten
Circulatie
Niet meer mogelijk door alleen diffusie met omgeving
² cel diep in organisme niet voldoende voedingsstoffen krijgen of afvalstoffen weg
Oplossing = circulatie met buizensysteem met vloeistof en pomp
² vloeistof circuleert langs alle cellen en gaat voedingsstoffen afgeven en afvalstoffen
opnemen
=> uitwisseling mogelijk maken tot diep in organisme
Bv worm: circulatie met 1 pomp
Bij zoogdieren: circulatie met 2 pompen
1. pomp die circulatie aandrijft die passeert via een uitwisseling met omgevingslucht
² O opgenomen en CO2 afgegeven
= long circulatie = R hart
2. 2e pomp ons maagdarm systeem: stoffen op passeren via maag, hele uitwisseling van
stoffen = L hart
3. 2e systeem van afvalstoffen afgeven = nier + huid voor warmte afgeven
1
,Het cardiovasculaire systeem
Hart
- pompt bloed
- RH: longcirculatie
- LH: systeemcirculatie
Vaten
- bloed naar en van de organen
- uitwisseling thv de capillairen: van LH
nr weefsels EN ook RH naar longen
Lymfevaten
- pompen en transport van lymfevocht
- Wnr bloed nr weefsels stroomt, niet alleen afvalstoffen maar ook vocht uit haarvaatjes
sijpelen
² veel vocht resorberen maar nooit 100% geresorbeerd door bloedvat, altijd vocht
blijven hangen
² lymfevaten gaan het overtollig vocht opnemen en terugvoeren in circulatie
Uitwisseling thv long, darm, nier, huid
Schikking van de organen/vaatbedden
Pulmonale en systeem-circulatie staan in serie
=> maw R en L hart pompen steeds hetzelfde debiet
Circulatie naar de meeste orgaansystemen gebeurt in parallel (uitgezonderd lever) !!
=> voorkomt dat verandering in doorbloeding 1 orgaan de doorbloeding van de andere organen
beïnvloedt
Veiligheid:
- indien in serie zetten: heel de circulatie opgestopt worden bv longembool als heel de
circulatie gestoord dan ook geen bloed terug naar hart 4> heel systeem weg
- DUS veiliger voor parallelle circulatie: wnr 1 systeem uitvalt is de rest niet
gecompromitteerd
- MAAR darmen en lever deels in serie geschakeld (bloed vd darmen eerst langs de lever
gaan voordat het naar de circulatie gaat)
Bloedstroom doorheen het hart
Collectie ruimte = atrium/boezem/voorkamer
Pompruimte = ventrikel/kamer
² R en L
² volledig van elkaar gescheiden (uitz path)
2
,Wel gaatje nodig in foetale fase maar kort na de geboorte moet
gaatje sluiten
² path: 1/5 toch nog van L in R voorkamer kunnen
² MAAR klapt dicht dus functioneel gesloten
Tussen atrium en ventrikel: atrioventriculaire kleppen
² zorgt dat bloedstroom maar in 1 richting kan stromen
² bloed RVoorKamer van v cava sup en inf
² mag niet terugstromen
DUS kleppen die opengaan in richting niet terug klapt
² ook bij drukverschil niet teruggaan
Voorkamers: gespierd, brengen circulatie op gang
² wnr samentrekken en bloed willen wegduwen uit die kamers,
het bloed kan enkel weg door de grote arteries
² PA, pulmonary arteries en aorta naar lichaam
² Semilunaire kleppen: met 3 blaadjes, zorgen ook voor 1 richting
Watertoren model
2 manieren bekijken:
1. Ventrikels samentrekken: bloed wegduwen naar de arteries wnt kan niet blijven in
atrium/ventrikels
² In arteriele circulaties zowel aan de long en systeem kan
² druk opgebouwd in arterieel systeem
2. Drukverschil onstaat bij de longen, doordat druk ² stroming door kraan
² hart als pomp die druk creëert en de weefsels met weefselcirculatie die doorbloeding
nodig hebben ² kraantjes v weefsels allemaal individueel openzetten
² auto regulatie = orgaan kan zichzelf regelen hvl bloed doorstromen; afh van noden
Verband druk, debiet en vaatweerstand
F = P/R
Wet van ohm: hoe hoger de druk, hoe hoger debiet, en
omgekeerd evenredig met de weerstand
R vaatbedden in parallel :
1/R = (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 .....1/Rx)
² 1/weerstand tot lich = 1 / weerstand apart org + …
R vaatbedden in serie (bv de nier) :
R3= R3a + R3b
→ som vd weerstanden
3
,Distributie van bloedvolume en rol van het veneus systeem in de vulling vh
hart
Bloedpool die hebben = belangrijk voor de regeling van het hartdebiet (totale bloedspomploop)
- Flow = druk/weerstand
- Druk = Flow (=hartdebiet) x Weerstand
=> BD: moeten goed regelen (laag: shock; hoog: behandelen)
BD = flow (=hartdebiet) x perifere weerstand
= hartritme x slagvolume x perifere weerstand
● Hartdebiet = hoeveel bloed het hart eruit pompt in 1 min
● Slagvolume = hoeveelheid die uit R/L ventrikel wordt
gepompt
² beïnvloed door wat geleverd: grote pool (veneus
compartiment) gaat bepalen hvl bloed in pompen ² wat er
dus ook uitgepomp wordt DUS grote invloed op slagvolume
dus ook op hartritme en BD
Arteriolen = kleine vertakkingen met spiertjes die samentrekken
- vasoconstrictie vs vasodilatatie
- bepalen hoeveel de kraantjes openstaan door diameter
bepalen ² bepalen weerstand ² bepalen tot weerstand ²
BD bepalen!! = autoregulatie!
Vasculair systeem
● Verdeelt de bloedstroom doorheen het lichaam
● Regelt de arteriële bloeddruk
² via vasodilatatie en vasoconstrictie
● Regelt de doorbloeding organen
● Maakt uitwisseling met de weefsels mogelijk
● Vrijzetting van vaso-actieve en andere substanties!
² regeling van de vaattonus, hemostasis, inflammatoire functie
Wederzijds afhankelijkheid circulatoire & orgaanfunctie
● Orgaanfunctie ~ circulatoire functie
² Aan- en afvoer van gassen, metabole bouwstenen en afbraakproducten
² effect op elkaar: primaire problemen bij orgaan effect op circulatie en omgekeerd
● Cardiovasculaire functie ~ orgaanfunctie
² Hart: pomp
² Hersenen: regelmechanisme
² Nieren: regulatie volume & samenstelling circulerend bloedvolume (dmv meer/minder
water op te houden ² regelen debiet ² regelen slagvolume ² regelen BD)
² Vaten: weerstand en vullingstoestand
4
,Neurale, humorale en locale regulatie van het cardio-vasculair systeem
Autonoom ZS beinvloedt cardiovasculair ssyteem
4> hersenstam (komt heel veel info toe vanuit hart, wnt moet
weten hoe het zit met de doorbloeding en BD)
4> = computer en processed dat
4> 2 manieren om in te grijpen
1. OS systeem (orthosympathis syst)
2. PS systeem (parasymp syst)
=> systemen bereiken het hart en bereiken de vaten: veneus
+ arterieel + pre cappillaire arteriolen
=> allemaal aansturen
1. OS: stofjes vrijzetten vooral noradrenaline
2. PS: acetylcholine vrijzetten
Bv flauwvallen: iets mis met aansturing van hart en vaat
systeem
Regeling van de arteriële BD: feedback via autonoom ZS en nieren
Baroreflex: lich meet de BD (baro) en gaat ingrijpen hierop
² gaat heel snel via zenuwsysteem, vaak gebruik maken van de nieren om gebruik te maken
van bloedvolume 4> vraagt wat tijd
² daarom doorheen de jaren ongeveer dezelfde BD is (liggen, zitten, sporten, woedend, … ²
allemaal hetzelfde)
5
,K2: Elektrische activiteit van het hart
Part 1: Membrane Excitability (8)
Plasmamembraan
- Cardiomyocyt met fosfolipiden dubbellaag
➔ Polaire fosfaatkop
➔ Apolaire staart: 2 apolaire VZ ketens
=> buitenzijde membraan polair, binnenzijde apolair
- Functionele barrière tussen buiten en binnen milieu
- Functionele proteïnen in membraan:
1. Perifere (buitenkant)
2. Transmembranaire (eiwit doorheen membr)
Membraan is doorlaatbaar voor
- Hydrofobe moleculen
- Kleine polaire moleculen
Membraan is niet doorlaatbaar voor
- Geladen moleculen
- Grote polaire moleculen
= hoge energie barrière
- Samenstelling buitenzijde cel kan anders zijn dan binnenkant
- Moet de homeostase van een cel in stand houden
Transmembranair transport
1. Diffusie
2. Passief transport (met conc gradient mee)
● Ion Kanaal (porie)
● Transporter/carrier: veranderen van
conformatie om over te brengen
3. Actief transport (tegen conc gradient in; met ATP)
● Transporter/carrier
6
,Elektrische capaciteit
- Door 2 polaire buitenzijden en apolaire binnenzijde elektrische capaciteit krijgen
- Capaciteit = de hoeveelheid ladingen (Q) dat op een eindig oppervlakte kan geplaatst
worden om een zeker elektrisch potentiaal te behouden (E).
- Hoe groter het opp (A) en hoe dunner het membraan (d), hoe meer capaciteit dus hoe
meer ladingen kunnen plaatsen
Wet van Ohm:
Fosfolipidedubbellaag = een elektrische weerstand
Als de weerstand (R) klein = energiebarrière klein (kans dat ladingen van
de ene naar de andere kant gaan = groter)
E = elektrisch potentiaal
I = stroom
Voorbeeld waterkraan:
➔ E = 0 ² I = 0 ² netto geen stroom, water gwn van L naar R
➔ E = klein ² water loopt traag (I kleiner)
➔ E groot ² water loopt sneller (I groter)
➔ R = groot ² meer weerstand, water moeilijker door ² I klein
➔ R = klein ² minder weerstand, water makkelijker door ² I groot
DUS Plasmamembraan heeft
- elektrische capaciteit
- EN elektrische weerstand
=> gedraagt zich als een parallel RC circuit
² indien er spanning wordt aangebracht en er wordt niets mee gedaan gaat het exponentieel
vervallen (door de weerstand)
Potentiaal
Em = transmembranair potentiaal
- 0mV = extracellulaire zijde (binnenkant cel altijd vergeleken tov 0mV buitenkant)
- Negatief potentiaal = meer negatieve (of minder pos) ladingen intracellulair ² Em < 0mV
- Positief potentiaal = meer positieve ladingen (of minder neg) intracellulair ² Em > 0mV
Depolarisatie = pos trend van Em ² binnenkant wordt positiever
Repolarisatie = neg trend van Em ² binnenkant wordt negatiever
Hyperpolarisatie = repolarisatie onder het rustpotentiaal
7
,Gibbs free energy = ΔG
= (Gibbs vrije E)
= de energie die nodig is om ionen door de chemische gradiënt te krijgen
Bv de E die opgeslagen zit om Na van buiten naar binnen te
laten stromen met de conc gradient mee = de gibbs vrije E
van Na
² hangt af van de conc van ion X binnen en buiten
Voorbeeld ΔG:
Situatie = elektrisch neutraal (evenveel ladingen binnen als buiten)
² ionen kunnen vrij over membraan aan diffusie doen
=> ion (Na+) gaat met conc gradient mee diffuseren (want 3 vs 1
Vraag: Zal de diffusie lopen totdat er 82.5mEq is aan beide zijden?
NEE
1. IC: opstapeling ladingen v EC: depletie van ladingen
2. IC: meer elektr afstoting vs EC: meer elektr aantrekking
3. Diffusie wordt moeilijker en moeilijker tot evenwicht
=> balans vinden chemisch en elektrisch potentiaal
=> ΔG = de elektrische E die ladingen van ene polariteit naar de andere drijft (electrical
attraction) of wegdrijft (electrical repulsion)
Evenwichtspotentiaal
De transmembranaire gradient hangt af van de chemische EN de elektrische gradiënt!!
➔ Lading gaat met de chemische gradiënt mee wnr de chem drijfkracht groter is dan de
elektrische drijfkracht
➔ Lading gaat tegen de chem gradient in wanneer de elektrische drijfkracht groter is en
tegenovergesteld aan de chemische drijfkracht
=> Elektrochemisch evenwicht = wanneer geen netto ladingsflow
² elektr drijfkracht is gelijk en tegengesteld aan de chem drijfkracht
=> Transmembraanpotentiaal (Ex) bij een elektrochemisch evenwicht = Nernst potentiaal =
evenwichtspotentiaal = reverse potentiaal
- Elk systeem neigt naar zijn minimale E toestand ² neigen evenwichtspot te bereiken
- Voor elk ion anders
◆ ENernst, Na+ = +52mV
◆ ENernst, K+ = -97mV
◆ ENernst, Ca2+ = +135mV
◆ ENernst, Cl- = -46mV
8
, 3 opties voor kationen (Na+, K+, Ca2+):
Emembrane > ENernst, X Emembrane = ENernst, X Emembrane < ENernst, X
² meer pos ladingen in de ² 0 nettto ladingen flow ² gaat kationen in
cel over membraan omgekeerde richting
² gaat kationen uit de cel drijven
drijven ² kationen in de cel
² tot evenwicht is bereikt drijven
= minimale E status ² tot evenwicht = bereik
( <-> ionen (Cl-) )
Voorbeelden Na en K:
Membraanpotentiaal
Het plasmamembraan is NIET volledig permeabel voor ionen
² Em wordt gebalanceerd tussen het evenwicht van de verschillende ionen
² Em is het meeste bepaald door de ENernst van het ion die het meest doorlaatbaar is
(de dominante ion zal het dichtste bij zijn eigen evenwichtspotentiaal zitten)
Voorbeeld:
In cel: balans voor Na (wilt +52mV)
² MAAR dan K komt erbij: K wilt -97mV
² MAAR Em >> ENernst, K+
² DUS uitwaartse flow van K om richting eigen nernst potenitiaal te krijgen
² MAAR dan Em< ENernst, Na+ DUS inwaartse Na+ flow richting eigen nernst pot
=> meerdere ionen waartussen balans zoeken
9
,K1: introductie cardiovasculair systeem
Unicellulair organisme
= organisme die bestaat uit 1 cel
- kan alleen leven als zuurstoffen en
bouwstoffen heeft en als
metabolisme van cel ook weg kan
(anders geïntoxiceerd door eigen
afbraakproducten)
- door diffusie van omgeving:
diffunderen naar binnen en buiten
Circulatie
Niet meer mogelijk door alleen diffusie met omgeving
² cel diep in organisme niet voldoende voedingsstoffen krijgen of afvalstoffen weg
Oplossing = circulatie met buizensysteem met vloeistof en pomp
² vloeistof circuleert langs alle cellen en gaat voedingsstoffen afgeven en afvalstoffen
opnemen
=> uitwisseling mogelijk maken tot diep in organisme
Bv worm: circulatie met 1 pomp
Bij zoogdieren: circulatie met 2 pompen
1. pomp die circulatie aandrijft die passeert via een uitwisseling met omgevingslucht
² O opgenomen en CO2 afgegeven
= long circulatie = R hart
2. 2e pomp ons maagdarm systeem: stoffen op passeren via maag, hele uitwisseling van
stoffen = L hart
3. 2e systeem van afvalstoffen afgeven = nier + huid voor warmte afgeven
1
,Het cardiovasculaire systeem
Hart
- pompt bloed
- RH: longcirculatie
- LH: systeemcirculatie
Vaten
- bloed naar en van de organen
- uitwisseling thv de capillairen: van LH
nr weefsels EN ook RH naar longen
Lymfevaten
- pompen en transport van lymfevocht
- Wnr bloed nr weefsels stroomt, niet alleen afvalstoffen maar ook vocht uit haarvaatjes
sijpelen
² veel vocht resorberen maar nooit 100% geresorbeerd door bloedvat, altijd vocht
blijven hangen
² lymfevaten gaan het overtollig vocht opnemen en terugvoeren in circulatie
Uitwisseling thv long, darm, nier, huid
Schikking van de organen/vaatbedden
Pulmonale en systeem-circulatie staan in serie
=> maw R en L hart pompen steeds hetzelfde debiet
Circulatie naar de meeste orgaansystemen gebeurt in parallel (uitgezonderd lever) !!
=> voorkomt dat verandering in doorbloeding 1 orgaan de doorbloeding van de andere organen
beïnvloedt
Veiligheid:
- indien in serie zetten: heel de circulatie opgestopt worden bv longembool als heel de
circulatie gestoord dan ook geen bloed terug naar hart 4> heel systeem weg
- DUS veiliger voor parallelle circulatie: wnr 1 systeem uitvalt is de rest niet
gecompromitteerd
- MAAR darmen en lever deels in serie geschakeld (bloed vd darmen eerst langs de lever
gaan voordat het naar de circulatie gaat)
Bloedstroom doorheen het hart
Collectie ruimte = atrium/boezem/voorkamer
Pompruimte = ventrikel/kamer
² R en L
² volledig van elkaar gescheiden (uitz path)
2
,Wel gaatje nodig in foetale fase maar kort na de geboorte moet
gaatje sluiten
² path: 1/5 toch nog van L in R voorkamer kunnen
² MAAR klapt dicht dus functioneel gesloten
Tussen atrium en ventrikel: atrioventriculaire kleppen
² zorgt dat bloedstroom maar in 1 richting kan stromen
² bloed RVoorKamer van v cava sup en inf
² mag niet terugstromen
DUS kleppen die opengaan in richting niet terug klapt
² ook bij drukverschil niet teruggaan
Voorkamers: gespierd, brengen circulatie op gang
² wnr samentrekken en bloed willen wegduwen uit die kamers,
het bloed kan enkel weg door de grote arteries
² PA, pulmonary arteries en aorta naar lichaam
² Semilunaire kleppen: met 3 blaadjes, zorgen ook voor 1 richting
Watertoren model
2 manieren bekijken:
1. Ventrikels samentrekken: bloed wegduwen naar de arteries wnt kan niet blijven in
atrium/ventrikels
² In arteriele circulaties zowel aan de long en systeem kan
² druk opgebouwd in arterieel systeem
2. Drukverschil onstaat bij de longen, doordat druk ² stroming door kraan
² hart als pomp die druk creëert en de weefsels met weefselcirculatie die doorbloeding
nodig hebben ² kraantjes v weefsels allemaal individueel openzetten
² auto regulatie = orgaan kan zichzelf regelen hvl bloed doorstromen; afh van noden
Verband druk, debiet en vaatweerstand
F = P/R
Wet van ohm: hoe hoger de druk, hoe hoger debiet, en
omgekeerd evenredig met de weerstand
R vaatbedden in parallel :
1/R = (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 .....1/Rx)
² 1/weerstand tot lich = 1 / weerstand apart org + …
R vaatbedden in serie (bv de nier) :
R3= R3a + R3b
→ som vd weerstanden
3
,Distributie van bloedvolume en rol van het veneus systeem in de vulling vh
hart
Bloedpool die hebben = belangrijk voor de regeling van het hartdebiet (totale bloedspomploop)
- Flow = druk/weerstand
- Druk = Flow (=hartdebiet) x Weerstand
=> BD: moeten goed regelen (laag: shock; hoog: behandelen)
BD = flow (=hartdebiet) x perifere weerstand
= hartritme x slagvolume x perifere weerstand
● Hartdebiet = hoeveel bloed het hart eruit pompt in 1 min
● Slagvolume = hoeveelheid die uit R/L ventrikel wordt
gepompt
² beïnvloed door wat geleverd: grote pool (veneus
compartiment) gaat bepalen hvl bloed in pompen ² wat er
dus ook uitgepomp wordt DUS grote invloed op slagvolume
dus ook op hartritme en BD
Arteriolen = kleine vertakkingen met spiertjes die samentrekken
- vasoconstrictie vs vasodilatatie
- bepalen hoeveel de kraantjes openstaan door diameter
bepalen ² bepalen weerstand ² bepalen tot weerstand ²
BD bepalen!! = autoregulatie!
Vasculair systeem
● Verdeelt de bloedstroom doorheen het lichaam
● Regelt de arteriële bloeddruk
² via vasodilatatie en vasoconstrictie
● Regelt de doorbloeding organen
● Maakt uitwisseling met de weefsels mogelijk
● Vrijzetting van vaso-actieve en andere substanties!
² regeling van de vaattonus, hemostasis, inflammatoire functie
Wederzijds afhankelijkheid circulatoire & orgaanfunctie
● Orgaanfunctie ~ circulatoire functie
² Aan- en afvoer van gassen, metabole bouwstenen en afbraakproducten
² effect op elkaar: primaire problemen bij orgaan effect op circulatie en omgekeerd
● Cardiovasculaire functie ~ orgaanfunctie
² Hart: pomp
² Hersenen: regelmechanisme
² Nieren: regulatie volume & samenstelling circulerend bloedvolume (dmv meer/minder
water op te houden ² regelen debiet ² regelen slagvolume ² regelen BD)
² Vaten: weerstand en vullingstoestand
4
,Neurale, humorale en locale regulatie van het cardio-vasculair systeem
Autonoom ZS beinvloedt cardiovasculair ssyteem
4> hersenstam (komt heel veel info toe vanuit hart, wnt moet
weten hoe het zit met de doorbloeding en BD)
4> = computer en processed dat
4> 2 manieren om in te grijpen
1. OS systeem (orthosympathis syst)
2. PS systeem (parasymp syst)
=> systemen bereiken het hart en bereiken de vaten: veneus
+ arterieel + pre cappillaire arteriolen
=> allemaal aansturen
1. OS: stofjes vrijzetten vooral noradrenaline
2. PS: acetylcholine vrijzetten
Bv flauwvallen: iets mis met aansturing van hart en vaat
systeem
Regeling van de arteriële BD: feedback via autonoom ZS en nieren
Baroreflex: lich meet de BD (baro) en gaat ingrijpen hierop
² gaat heel snel via zenuwsysteem, vaak gebruik maken van de nieren om gebruik te maken
van bloedvolume 4> vraagt wat tijd
² daarom doorheen de jaren ongeveer dezelfde BD is (liggen, zitten, sporten, woedend, … ²
allemaal hetzelfde)
5
,K2: Elektrische activiteit van het hart
Part 1: Membrane Excitability (8)
Plasmamembraan
- Cardiomyocyt met fosfolipiden dubbellaag
➔ Polaire fosfaatkop
➔ Apolaire staart: 2 apolaire VZ ketens
=> buitenzijde membraan polair, binnenzijde apolair
- Functionele barrière tussen buiten en binnen milieu
- Functionele proteïnen in membraan:
1. Perifere (buitenkant)
2. Transmembranaire (eiwit doorheen membr)
Membraan is doorlaatbaar voor
- Hydrofobe moleculen
- Kleine polaire moleculen
Membraan is niet doorlaatbaar voor
- Geladen moleculen
- Grote polaire moleculen
= hoge energie barrière
- Samenstelling buitenzijde cel kan anders zijn dan binnenkant
- Moet de homeostase van een cel in stand houden
Transmembranair transport
1. Diffusie
2. Passief transport (met conc gradient mee)
● Ion Kanaal (porie)
● Transporter/carrier: veranderen van
conformatie om over te brengen
3. Actief transport (tegen conc gradient in; met ATP)
● Transporter/carrier
6
,Elektrische capaciteit
- Door 2 polaire buitenzijden en apolaire binnenzijde elektrische capaciteit krijgen
- Capaciteit = de hoeveelheid ladingen (Q) dat op een eindig oppervlakte kan geplaatst
worden om een zeker elektrisch potentiaal te behouden (E).
- Hoe groter het opp (A) en hoe dunner het membraan (d), hoe meer capaciteit dus hoe
meer ladingen kunnen plaatsen
Wet van Ohm:
Fosfolipidedubbellaag = een elektrische weerstand
Als de weerstand (R) klein = energiebarrière klein (kans dat ladingen van
de ene naar de andere kant gaan = groter)
E = elektrisch potentiaal
I = stroom
Voorbeeld waterkraan:
➔ E = 0 ² I = 0 ² netto geen stroom, water gwn van L naar R
➔ E = klein ² water loopt traag (I kleiner)
➔ E groot ² water loopt sneller (I groter)
➔ R = groot ² meer weerstand, water moeilijker door ² I klein
➔ R = klein ² minder weerstand, water makkelijker door ² I groot
DUS Plasmamembraan heeft
- elektrische capaciteit
- EN elektrische weerstand
=> gedraagt zich als een parallel RC circuit
² indien er spanning wordt aangebracht en er wordt niets mee gedaan gaat het exponentieel
vervallen (door de weerstand)
Potentiaal
Em = transmembranair potentiaal
- 0mV = extracellulaire zijde (binnenkant cel altijd vergeleken tov 0mV buitenkant)
- Negatief potentiaal = meer negatieve (of minder pos) ladingen intracellulair ² Em < 0mV
- Positief potentiaal = meer positieve ladingen (of minder neg) intracellulair ² Em > 0mV
Depolarisatie = pos trend van Em ² binnenkant wordt positiever
Repolarisatie = neg trend van Em ² binnenkant wordt negatiever
Hyperpolarisatie = repolarisatie onder het rustpotentiaal
7
,Gibbs free energy = ΔG
= (Gibbs vrije E)
= de energie die nodig is om ionen door de chemische gradiënt te krijgen
Bv de E die opgeslagen zit om Na van buiten naar binnen te
laten stromen met de conc gradient mee = de gibbs vrije E
van Na
² hangt af van de conc van ion X binnen en buiten
Voorbeeld ΔG:
Situatie = elektrisch neutraal (evenveel ladingen binnen als buiten)
² ionen kunnen vrij over membraan aan diffusie doen
=> ion (Na+) gaat met conc gradient mee diffuseren (want 3 vs 1
Vraag: Zal de diffusie lopen totdat er 82.5mEq is aan beide zijden?
NEE
1. IC: opstapeling ladingen v EC: depletie van ladingen
2. IC: meer elektr afstoting vs EC: meer elektr aantrekking
3. Diffusie wordt moeilijker en moeilijker tot evenwicht
=> balans vinden chemisch en elektrisch potentiaal
=> ΔG = de elektrische E die ladingen van ene polariteit naar de andere drijft (electrical
attraction) of wegdrijft (electrical repulsion)
Evenwichtspotentiaal
De transmembranaire gradient hangt af van de chemische EN de elektrische gradiënt!!
➔ Lading gaat met de chemische gradiënt mee wnr de chem drijfkracht groter is dan de
elektrische drijfkracht
➔ Lading gaat tegen de chem gradient in wanneer de elektrische drijfkracht groter is en
tegenovergesteld aan de chemische drijfkracht
=> Elektrochemisch evenwicht = wanneer geen netto ladingsflow
² elektr drijfkracht is gelijk en tegengesteld aan de chem drijfkracht
=> Transmembraanpotentiaal (Ex) bij een elektrochemisch evenwicht = Nernst potentiaal =
evenwichtspotentiaal = reverse potentiaal
- Elk systeem neigt naar zijn minimale E toestand ² neigen evenwichtspot te bereiken
- Voor elk ion anders
◆ ENernst, Na+ = +52mV
◆ ENernst, K+ = -97mV
◆ ENernst, Ca2+ = +135mV
◆ ENernst, Cl- = -46mV
8
, 3 opties voor kationen (Na+, K+, Ca2+):
Emembrane > ENernst, X Emembrane = ENernst, X Emembrane < ENernst, X
² meer pos ladingen in de ² 0 nettto ladingen flow ² gaat kationen in
cel over membraan omgekeerde richting
² gaat kationen uit de cel drijven
drijven ² kationen in de cel
² tot evenwicht is bereikt drijven
= minimale E status ² tot evenwicht = bereik
( <-> ionen (Cl-) )
Voorbeelden Na en K:
Membraanpotentiaal
Het plasmamembraan is NIET volledig permeabel voor ionen
² Em wordt gebalanceerd tussen het evenwicht van de verschillende ionen
² Em is het meeste bepaald door de ENernst van het ion die het meest doorlaatbaar is
(de dominante ion zal het dichtste bij zijn eigen evenwichtspotentiaal zitten)
Voorbeeld:
In cel: balans voor Na (wilt +52mV)
² MAAR dan K komt erbij: K wilt -97mV
² MAAR Em >> ENernst, K+
² DUS uitwaartse flow van K om richting eigen nernst potenitiaal te krijgen
² MAAR dan Em< ENernst, Na+ DUS inwaartse Na+ flow richting eigen nernst pot
=> meerdere ionen waartussen balans zoeken
9
