Circulatie I – zelfstudie
ZS1 Mechanische activiteit van het hart I (WG1)
Vraag 1:
a. Beschrijf de mechanische actie van het hart gedurende 1 hartcyclus.
Tijdens de ventriculaire vulling stroomt het bloed vanuit het atrium de
ventrikel in. De AV-klep is nu open. Wanneer de druk in het ventrikel gelijk
is aan die van het atrium, sluit de AV-klep. Door de atriale systole wordt er
nog een klein beetje bloed naar het ventrikel gepompt. Nu de klep dicht is
en het ventrikel vol zit met bloed, breekt de isovolumetrische contractie
aan: de ventrikels spannen aan, bouwen druk op, maar er wordt geen
bloed verplaatst. Zodra de druk in het ventrikel hoger is dan die in de grote
arteriën, gaat de semilunaire klep open. De ventriculaire ejectie vindt
plaats in een snelle en vertraagde fase. Zodra de druk daalt en de druk
van het ventrikel daalt, lager dan die in de grote arteriën, sluiten de
semilunaire kleppen weer. De dicrotic notch is een drukverhoging dat het
gevolg is van het dichtslaan van de kleppen. De ventrikels relaxeren nu
met de beide kleppen gesloten, de isovolumetrische relaxatie. De atria
kunnen zich nu vullen met bloed om vervolgens weer de ventriculaire
vulling te faciliteren.
b. Hoe komt de bloedstroom tot stand, wat bepaald de stroomrichting en
welke rol spelen de verschillende kleppen hierbij?
Bloed stroomt altijd van een hoge naar een lage druk. Het hart speelt met
drukverschillen om zo het bloed in de juiste richting te laten verlopen.
Daarbij bevat het hart éénrichtingskleppen die ervoor zorgen dat het bloed
niet terug kan stromen. De AtrioVentriculaire kleppen (AV-kleppen) zitten
tussen de atria en de ventrikels. De semilunaire kleppen tussen de
ventrikels en de grote arteriën.
c. Wijs in deze hartcyclus aan wanneer de EDV en ESV bereikt worden.
Het EDV is het eind diastolisch volume. Diastole is de ontspanning van het
hart, dus het EDV is het volume wat al in het ventrikel zit voordat het gaat
aanspannen. Dit wordt in de PV-lus aangegeven met letter C en is in het
Wiggers diagram het einde van de ventriculaire vulling fase.
Het ESV is het eind systolische volume. Systole is de contractie van het
hart, dus het ESV is het volume wat in het ventrikel achterblijft na de
contractie. Dit wordt in de PV-lus aangegeven met letter A en is in het
Wiggers diagram het einde van de isovolumetrische relaxatie fase.
d. Wat is de relatie tussen het ECG en de mechanische activiteit gedurende
de verschillende fasen van de hartcyclus?
De P-wave van het ECG zorgt voor de atriale depolarisatie, waar de atriale
systole uit voortkomt. Daaropvolgend komt het QRS-complex wat voor de
ventriculaire depolarisatie / contractie zorgt. Als laatst is er een T-wave wat
de ventriculaire repolarisatie representeert. Deze uitwijking is positief
omdat de ventrikels van boven naar beneden repolariseren.
e. De aortaklep sluit niet direct wanneer de druk hoger is dan in het linker
ventrikel. Waarom treedt er nog flow op terwijl de aortadruk hoger is dan
de linker kamer druk?
, De dicrotic notch is een gevolg van het terugslaan
van de aortaklep. Hierdoor stroomt er een beetje
bloed terug en wordt de druk in de aorta tijdelijk
groter. Het bloed is dus niet afkomstig van het
linker ventrikel.
Vraag 2: Als gevolg van een onbehandelde bacteriële
infectie op jonge leeftijd heeft een nu 40-jarige vrouw
“mitraalklep stenose”. Hierdoor stroomt er minder snel
bloed vanuit het linker atrium in het ventrikel.
a. Leg uit hoe en waardoor de 1e en 2e harttoon tot
stand komen.
De eerste harttoon (S1) wordt veroorzaakt door het
sluiten van de AV-kleppen en de tweede harttoon
(S2) door het sluiten van de semilunaire kleppen.
De harttonen ontstaan wel door het sluiten van de
kleppen, maar je hoort de “turbulentie” in het hart
dat daar het gevolg van is.
b. Wat zal er bij auscultatie van het hart te horen zijn
bij deze vrouw? Bij en/of na welke harttoon zal de
afwijking te horen zijn? Tijdens welke fase in de
hartcyclus?
Bij mitralis stenose is de mitralis klep (AV-klep van
de linker harthelft) verkalkt en kan daardoor niet
goed meer open en/of sluiten. Bij auscultatie zal
daardoor de eerste harttoon minder goed hoorbaar
zijn dan de tweede. Door de vernauwing van de
mitralis klep vindt de ventriculaire vulling minder
goed plaats een zul je hier afwijkingen horen
tijdens auscultatie. Dat betekend dat de afwijking
hoorbaar is tussen S2 en S1.
c. Demonstreer de werking van de mitralis klep
gedurende de hartslag aan de hand van figuur 22-
2 (B&B). Wat is de x-as en wat is de y-as?
In het onderste deel van het figuur zie je een
echocardiogram. Op de x-as staat de tijd en op de
y-as de mate van opening van de mitralis klep. De
afstand tussen de twee dunne lijnen is een maat voor de mate van
geslotenheid. Je ziet dat tijdens de ventriculaire vullingsfase de mitralis
klep het meeste open staat en vlak voor de
22-2 (B&B)
isovolumetrische contractiefase nogmaals kort
openslaat, dit is de atriale systole.
d. Van de bovengenoemde vrouw wordt een echocardiogram gemaakt. Teken
de te verwachten curve van de “anterior leaflet” in relatie met de normale
curve van vraag c.
De lijn zal veel minder hoog pieken en tijdens de gesloten fase niet zo
dicht bij de lijn van de “posterior leaflet” zitten. De klep is immers minder
bewegelijk en zal daarom een meer rechtere lijn vertonen.
, e. Wat is de consequentie van deze aandoening voor de bloedverdeling over
de systemische en longcirculatie in relatie met een gezond persoon? Wat
zal het gevolg zijn van deze bloedverdeling?
Doordat de mitralisklep minder bloed doorlaat richting het ventrikel, wordt
er minder bloed de aorta in gepompt. De systemische circulatie zal daarom
een tekort ervaren, wat resulteert in een lage bloeddruk. De perfusie van
sommige weefsels is dan onvoldoende. In de longcirculatie zal de
hoeveelheid bloed juist veel zijn. Er is immers niks mis met de
rechterharthelft en deze pompt genoeg bloed naar de longen toe. Door de
obstructie van de mitralis klep zal er pneumonale hypertensie optreden,
wat op den duur tot hartfalen van de rechter harthelft kan leiden.
Vraag 3: Leg uit hoe het excitatie contractie proces (CICR) verloopt met de
belangrijkste spelers. Leg ook het verband met de actiepotentiaal van een
kamercel.
Een elektrisch impuls zorgt voor de depolarisatie van het membraan van een
hartspiercel. In het membraan zitten spanningsafhankelijke calciumkanalen die
opengaan als reactie op het elektrisch impuls. Er vindt een instroom van calcium
plaats en de intracellulaire [Ca2+] stijgt. Ca2+ is het ligand voor calciumkanalen
op het SR. Deze openen en er komt nog meer calcium in het intracellulaire milieu
van de spiercel. Ca2+ is essentieel voor de contractie van actine- en
myosinefilamenten. Nadat de contractie over is wordt het calcium grotendeels
opgenomen in het SR en weer een klein deel uitgescheden in het lumen.
Vraag 4: “De balans tussen parasympatische en sympatische activiteit is
bepalend voor de wijze waarop hart- en vaatstelsel met elkaar samenwerken.”
a. Maak een schema van de regulatie van hart- en vaatstelsel door deze twee
onderdelen van het autonome zenuwstelsel.
Sympatische activiteit Parasympatische activiteit
Hart Hart
Β1 receptoren van M2 receptoren van
pacemakercellen worden pacemakercellen worden
gestimuleerd door (nor)adrenaline. gestimuleerd door acetylcholine.
De influx van Na+ en Ca2+ wordt De efflux van K+ wordt versterkt
versterkt. De hartfrequentie gaat en de influx van Ca2+ wordt
omhoog. verminderd. De hartfrequentie gaat
omlaag.
Vaten Vaten
Als α1 receptoren worden n.v.t.
gestimuleerd, vindt er
vasoconstrictie plaats. Als β2
receptoren worden gestimuleerd,
vindt er vasodilatatie plaats. De
verhouding van α1 : β2 receptoren
verschilt per weefsel.
b. Leg schematisch de baroreflex uit.
1) Baroreceptoren vangen de
gemiddelde bloeddruk op
en sturen deze informatie
naar de medulla.
, 2) De medulla verwerkt de informatie en stuurt er een efferent signaal uit.
3) De effectoren van dit signaal passen zich aan (hart en vaten).
4) De arteriële druk wordt veranderd.
Vraag 5: Zoals in bovengenoemde opdracht is besproken, werken autonome
neurotransmitters op specifieke receptoren in het hart en de vaten. Receptoren
zijn m.b.v. farmaca te blokkeren.
a. Geef voor de 3 belangrijkste receptortypen van het AZS in hart en vaten
wat het resultaat is van hun respectievelijke uitschakeling in de bloeddruk
regulatie. Geef een voorbeeld van een medicijn.
De β (1 of 2) en de α receptoren zijn belangrijk voor de sympatische
innervatie. Deze receptoren reageren op (nor)adrenaline en hebben het
gevolg de bloeddruk te verhogen. Bij een β-antagonist (beta-blokker)
verwachten we o.a. ook een verlaagde hartslag, verlaagde contractiliteit,
constrictie van de bronchiën en constrictie van de skeletspieren. Een
voorbeeld van een medicijn is metaprolol.
Bij een α-antagonist verwachten we o.a. vasodilatatie. Een voorbeeld van
een medicijn is Doxazosine.
De muscarine receptor is belangrijk voor de parasympatische innervatie.
Deze receptor reageert op acetylcholine en heeft het gevolg de bloeddruk
te verlagen. […]
b. Wat gebeurt er met de hartactiviteit als door farmacologische blokkering
de invloed van het autonome zenuwstelsel is uitgeschakeld?
Stel dat er absoluut geen autonome innervatie van het hart meer is, is er
altijd een intrinsieke pacemakeractiviteit vanuit de SA-knoop. Deze ligt op
ongeveer 100-110 bbm, hoger dan normaal dus. Het hart zal dus nog wel
in staat zijn om te blijven pompen, maar met zo’n hoge hartslag zullen er
complicaties optreden.
Vraag 6: De onderstaande geneesmiddelen worden vaak toegepast bij de
behandeling van chronisch decompensatio cordis (chronisch hartfalen).
Isosorbidedinitraat (tabletten)
Enalapril
Metoprolol
Digoxine
a. Zoek in het FTK op tot welke groepen van geneesmiddelen deze farmaca
behoren.
Isosorbidedinitraat (tabletten) -> nitraten
Enalapril -> ACE remmers
Metoprolol -> bètablokkers, systemisch
Digoxine -> glycosiden
b. Hoe kunnen de vaatverwijders isosorbidedinitraat (ISDN) en enalapril de
hartfunctie beïnvloeden via het autonome zenuwstelsel? Hoe ervaren de
patiënten dit?
ZS1 Mechanische activiteit van het hart I (WG1)
Vraag 1:
a. Beschrijf de mechanische actie van het hart gedurende 1 hartcyclus.
Tijdens de ventriculaire vulling stroomt het bloed vanuit het atrium de
ventrikel in. De AV-klep is nu open. Wanneer de druk in het ventrikel gelijk
is aan die van het atrium, sluit de AV-klep. Door de atriale systole wordt er
nog een klein beetje bloed naar het ventrikel gepompt. Nu de klep dicht is
en het ventrikel vol zit met bloed, breekt de isovolumetrische contractie
aan: de ventrikels spannen aan, bouwen druk op, maar er wordt geen
bloed verplaatst. Zodra de druk in het ventrikel hoger is dan die in de grote
arteriën, gaat de semilunaire klep open. De ventriculaire ejectie vindt
plaats in een snelle en vertraagde fase. Zodra de druk daalt en de druk
van het ventrikel daalt, lager dan die in de grote arteriën, sluiten de
semilunaire kleppen weer. De dicrotic notch is een drukverhoging dat het
gevolg is van het dichtslaan van de kleppen. De ventrikels relaxeren nu
met de beide kleppen gesloten, de isovolumetrische relaxatie. De atria
kunnen zich nu vullen met bloed om vervolgens weer de ventriculaire
vulling te faciliteren.
b. Hoe komt de bloedstroom tot stand, wat bepaald de stroomrichting en
welke rol spelen de verschillende kleppen hierbij?
Bloed stroomt altijd van een hoge naar een lage druk. Het hart speelt met
drukverschillen om zo het bloed in de juiste richting te laten verlopen.
Daarbij bevat het hart éénrichtingskleppen die ervoor zorgen dat het bloed
niet terug kan stromen. De AtrioVentriculaire kleppen (AV-kleppen) zitten
tussen de atria en de ventrikels. De semilunaire kleppen tussen de
ventrikels en de grote arteriën.
c. Wijs in deze hartcyclus aan wanneer de EDV en ESV bereikt worden.
Het EDV is het eind diastolisch volume. Diastole is de ontspanning van het
hart, dus het EDV is het volume wat al in het ventrikel zit voordat het gaat
aanspannen. Dit wordt in de PV-lus aangegeven met letter C en is in het
Wiggers diagram het einde van de ventriculaire vulling fase.
Het ESV is het eind systolische volume. Systole is de contractie van het
hart, dus het ESV is het volume wat in het ventrikel achterblijft na de
contractie. Dit wordt in de PV-lus aangegeven met letter A en is in het
Wiggers diagram het einde van de isovolumetrische relaxatie fase.
d. Wat is de relatie tussen het ECG en de mechanische activiteit gedurende
de verschillende fasen van de hartcyclus?
De P-wave van het ECG zorgt voor de atriale depolarisatie, waar de atriale
systole uit voortkomt. Daaropvolgend komt het QRS-complex wat voor de
ventriculaire depolarisatie / contractie zorgt. Als laatst is er een T-wave wat
de ventriculaire repolarisatie representeert. Deze uitwijking is positief
omdat de ventrikels van boven naar beneden repolariseren.
e. De aortaklep sluit niet direct wanneer de druk hoger is dan in het linker
ventrikel. Waarom treedt er nog flow op terwijl de aortadruk hoger is dan
de linker kamer druk?
, De dicrotic notch is een gevolg van het terugslaan
van de aortaklep. Hierdoor stroomt er een beetje
bloed terug en wordt de druk in de aorta tijdelijk
groter. Het bloed is dus niet afkomstig van het
linker ventrikel.
Vraag 2: Als gevolg van een onbehandelde bacteriële
infectie op jonge leeftijd heeft een nu 40-jarige vrouw
“mitraalklep stenose”. Hierdoor stroomt er minder snel
bloed vanuit het linker atrium in het ventrikel.
a. Leg uit hoe en waardoor de 1e en 2e harttoon tot
stand komen.
De eerste harttoon (S1) wordt veroorzaakt door het
sluiten van de AV-kleppen en de tweede harttoon
(S2) door het sluiten van de semilunaire kleppen.
De harttonen ontstaan wel door het sluiten van de
kleppen, maar je hoort de “turbulentie” in het hart
dat daar het gevolg van is.
b. Wat zal er bij auscultatie van het hart te horen zijn
bij deze vrouw? Bij en/of na welke harttoon zal de
afwijking te horen zijn? Tijdens welke fase in de
hartcyclus?
Bij mitralis stenose is de mitralis klep (AV-klep van
de linker harthelft) verkalkt en kan daardoor niet
goed meer open en/of sluiten. Bij auscultatie zal
daardoor de eerste harttoon minder goed hoorbaar
zijn dan de tweede. Door de vernauwing van de
mitralis klep vindt de ventriculaire vulling minder
goed plaats een zul je hier afwijkingen horen
tijdens auscultatie. Dat betekend dat de afwijking
hoorbaar is tussen S2 en S1.
c. Demonstreer de werking van de mitralis klep
gedurende de hartslag aan de hand van figuur 22-
2 (B&B). Wat is de x-as en wat is de y-as?
In het onderste deel van het figuur zie je een
echocardiogram. Op de x-as staat de tijd en op de
y-as de mate van opening van de mitralis klep. De
afstand tussen de twee dunne lijnen is een maat voor de mate van
geslotenheid. Je ziet dat tijdens de ventriculaire vullingsfase de mitralis
klep het meeste open staat en vlak voor de
22-2 (B&B)
isovolumetrische contractiefase nogmaals kort
openslaat, dit is de atriale systole.
d. Van de bovengenoemde vrouw wordt een echocardiogram gemaakt. Teken
de te verwachten curve van de “anterior leaflet” in relatie met de normale
curve van vraag c.
De lijn zal veel minder hoog pieken en tijdens de gesloten fase niet zo
dicht bij de lijn van de “posterior leaflet” zitten. De klep is immers minder
bewegelijk en zal daarom een meer rechtere lijn vertonen.
, e. Wat is de consequentie van deze aandoening voor de bloedverdeling over
de systemische en longcirculatie in relatie met een gezond persoon? Wat
zal het gevolg zijn van deze bloedverdeling?
Doordat de mitralisklep minder bloed doorlaat richting het ventrikel, wordt
er minder bloed de aorta in gepompt. De systemische circulatie zal daarom
een tekort ervaren, wat resulteert in een lage bloeddruk. De perfusie van
sommige weefsels is dan onvoldoende. In de longcirculatie zal de
hoeveelheid bloed juist veel zijn. Er is immers niks mis met de
rechterharthelft en deze pompt genoeg bloed naar de longen toe. Door de
obstructie van de mitralis klep zal er pneumonale hypertensie optreden,
wat op den duur tot hartfalen van de rechter harthelft kan leiden.
Vraag 3: Leg uit hoe het excitatie contractie proces (CICR) verloopt met de
belangrijkste spelers. Leg ook het verband met de actiepotentiaal van een
kamercel.
Een elektrisch impuls zorgt voor de depolarisatie van het membraan van een
hartspiercel. In het membraan zitten spanningsafhankelijke calciumkanalen die
opengaan als reactie op het elektrisch impuls. Er vindt een instroom van calcium
plaats en de intracellulaire [Ca2+] stijgt. Ca2+ is het ligand voor calciumkanalen
op het SR. Deze openen en er komt nog meer calcium in het intracellulaire milieu
van de spiercel. Ca2+ is essentieel voor de contractie van actine- en
myosinefilamenten. Nadat de contractie over is wordt het calcium grotendeels
opgenomen in het SR en weer een klein deel uitgescheden in het lumen.
Vraag 4: “De balans tussen parasympatische en sympatische activiteit is
bepalend voor de wijze waarop hart- en vaatstelsel met elkaar samenwerken.”
a. Maak een schema van de regulatie van hart- en vaatstelsel door deze twee
onderdelen van het autonome zenuwstelsel.
Sympatische activiteit Parasympatische activiteit
Hart Hart
Β1 receptoren van M2 receptoren van
pacemakercellen worden pacemakercellen worden
gestimuleerd door (nor)adrenaline. gestimuleerd door acetylcholine.
De influx van Na+ en Ca2+ wordt De efflux van K+ wordt versterkt
versterkt. De hartfrequentie gaat en de influx van Ca2+ wordt
omhoog. verminderd. De hartfrequentie gaat
omlaag.
Vaten Vaten
Als α1 receptoren worden n.v.t.
gestimuleerd, vindt er
vasoconstrictie plaats. Als β2
receptoren worden gestimuleerd,
vindt er vasodilatatie plaats. De
verhouding van α1 : β2 receptoren
verschilt per weefsel.
b. Leg schematisch de baroreflex uit.
1) Baroreceptoren vangen de
gemiddelde bloeddruk op
en sturen deze informatie
naar de medulla.
, 2) De medulla verwerkt de informatie en stuurt er een efferent signaal uit.
3) De effectoren van dit signaal passen zich aan (hart en vaten).
4) De arteriële druk wordt veranderd.
Vraag 5: Zoals in bovengenoemde opdracht is besproken, werken autonome
neurotransmitters op specifieke receptoren in het hart en de vaten. Receptoren
zijn m.b.v. farmaca te blokkeren.
a. Geef voor de 3 belangrijkste receptortypen van het AZS in hart en vaten
wat het resultaat is van hun respectievelijke uitschakeling in de bloeddruk
regulatie. Geef een voorbeeld van een medicijn.
De β (1 of 2) en de α receptoren zijn belangrijk voor de sympatische
innervatie. Deze receptoren reageren op (nor)adrenaline en hebben het
gevolg de bloeddruk te verhogen. Bij een β-antagonist (beta-blokker)
verwachten we o.a. ook een verlaagde hartslag, verlaagde contractiliteit,
constrictie van de bronchiën en constrictie van de skeletspieren. Een
voorbeeld van een medicijn is metaprolol.
Bij een α-antagonist verwachten we o.a. vasodilatatie. Een voorbeeld van
een medicijn is Doxazosine.
De muscarine receptor is belangrijk voor de parasympatische innervatie.
Deze receptor reageert op acetylcholine en heeft het gevolg de bloeddruk
te verlagen. […]
b. Wat gebeurt er met de hartactiviteit als door farmacologische blokkering
de invloed van het autonome zenuwstelsel is uitgeschakeld?
Stel dat er absoluut geen autonome innervatie van het hart meer is, is er
altijd een intrinsieke pacemakeractiviteit vanuit de SA-knoop. Deze ligt op
ongeveer 100-110 bbm, hoger dan normaal dus. Het hart zal dus nog wel
in staat zijn om te blijven pompen, maar met zo’n hoge hartslag zullen er
complicaties optreden.
Vraag 6: De onderstaande geneesmiddelen worden vaak toegepast bij de
behandeling van chronisch decompensatio cordis (chronisch hartfalen).
Isosorbidedinitraat (tabletten)
Enalapril
Metoprolol
Digoxine
a. Zoek in het FTK op tot welke groepen van geneesmiddelen deze farmaca
behoren.
Isosorbidedinitraat (tabletten) -> nitraten
Enalapril -> ACE remmers
Metoprolol -> bètablokkers, systemisch
Digoxine -> glycosiden
b. Hoe kunnen de vaatverwijders isosorbidedinitraat (ISDN) en enalapril de
hartfunctie beïnvloeden via het autonome zenuwstelsel? Hoe ervaren de
patiënten dit?
