1.4 ionkanalen en hartpotentialen

Question 1

Leg uit welke onderdelen een ECG bevat en wat deze betekenen…

Answer 1

P top: depolarisatie atria
Tussen P en Q: een delay in de prikkeloverdracht van atria op ventrikels via de AV-knoop
QRS complex: depolarisatie septum en ventrikels
R top: depolarisatie ventriculaire hartspiercel
T top: repolarisatie ventrikels, repolarisatie ventriculaire hartspiercellen

Question 2

Welke onderdelen in het hart hebben een automatische depolarisatie?

Answer 2

• pacemakercellen in SA- en AV-knoop
• Purkinjevezels

Question 3

elke type cellen hebben dezelfde actiepotentiaal als die van myocardcellen en op welke manier?

Answer 3

Purkinjevezels; beiden hebben een zeer snelle depolarisatie door natrium en een plateaufase door calcium

Question 4

Bij welke type cellen duurt de actiepotentiaal kort en bij welke lang?

Answer 4

kort: zenuwcel / skeletspiercel
lang: hartspiercellen (hebben ook refractaire periode)

Question 6

Welke eigenschappen heeft elk celtype wanneer we kijken naar actiepotentialen?

Answer 6

• tijdsduur van actiepotentiaal
• rustmembraanpotentiaal (hoogte, stabiel/oplopend)
• soort ionkanalen (soort ion)
• voltage-afhankelijkheid (drempel)
• snelheid van (in)activatie

Question 7

Hoe komt een actiepotentiaal tot stand?

Answer 7

door verhoging van membraanpotentiaal:
Zodra de depolarisatie boven een bepaalde drempelwaarde uitkomt, worden voltage-gevoelige ionkanalen geopend -> natriumkanalen gaan openstaan en natrium stroomt de cel in -> de membraanpotentiaal wordt steeds minder negatief en slaat om naar sterk positief -> kaliumkanalen gaan open na een korte delay -> kalium gaat cek uit -> membraanpotentiaal daalt naar rustmembraanpotentiaal -> natriumkanalen sluiten -> kaliumkanalen sluiten ook -> door korte delay van kaliumkanalen daalt de membraanpotentiaal onder rustpotentiaal -> refractaire periode komt overeen met de re-activatiefase van natriumkanalen

Question 8

Hoe werkt een actiepotentiaal in hartspiercellen?

Answer 8

membraanpotentiaal komt boven drempel -> natrium kanalen open -> natriumkanalen snel weer dicht -> ondertussen gaan calcium kanalen ook open staan -> membraan wordt gedurende langere tijd gedepolariseerd -> calcium kanalen sluiten -> kaliumkanalen zorgen ervoor dat de membraanpotentiaal weer gaat dalen

Question 9

Hoe zijn kanaaleiwitten opgebouwd?

Answer 9

24 transmembraan helices -> a-helices vormen 4 setjes van 6 helices met middenin een voltage-sensor: de S4-helix

Question 10

Naar welke kant zal de s4-helix gekeerd zijn?

Answer 10

tijdens rust: richting intracellulaire zijde van het membraan
tijdens depolarisatie: richting extracellulaire zijde

Question 11

Wanneer is het kanaal geopend door de S4-helices?

Answer 11

wanneer de extracellulaire zijde - geladen is en de intracellulaire zijde + en de S4 helices (+ lading) naar de extracellulaire zijde zijn gericht

Question 12

Waardoor wordt de sluiting van het kanaal in gang gezet?

Answer 12

door een los segment dat zich na een bepalde tijd in het kanaal vastzet en zo de doorgang verhinder

Question 13

Welke kanalen zijn betrokken bij een actiepotentiaal in de hartspiercellen?

Answer 13

kaliumkanalen, natriumkanalen, calciumkanalen, natrium/calcium-exchanger (3Na+/Ca2+)

Question 14

Wat doet de natrium/calcium-exchanger in de ventriculaire hartspiercel?

Answer 14

de natrium/calcium-exchanger zorgt dat natrium kanalen openen / calcium de cel inkomt door I na/ca (calciuminflux wordt versterkt tijdens depolarisatie) / calcium de cel uitgaat (tijdens repolarisatie)

Question 15

Waardoor wordt de automatische activatie van actiepotentialen veroorzaakt bij de SA knoop?

Answer 15

Door de “funny” current (na-kanalen openen wanneer membraanpotentiaal beneden drempelwaarde komt) en T-type Ca kanalen (helpt om membraanpotentiaal even te versterken zodat L-type calcium open gaat)

Question 16

Waardoor wordt de plateaufase veroorzaakt?

Answer 16

door de L-type Ca-kanalen

Question 17

Hoe is het ritme van drie soorten pacemakercellen verschillend?

Answer 17

SA-knoop: hoogste ritme en bepaalt frequentie van de hartslag
Purkinjecellen: hebben het laagste ritme

Question 18

Wat gebeurt er tijdens inspanning?

Answer 18

Sympaticus wordt actief:
- If-current neemt toe -> meer Na-stroom -> drempel wordt eerder bereikt voor L-type calcium kanaal
- kalium stroom wordt iets teruggehouden -> repolarisatie bereikt niet zo’n diep punt -> If current zal eerder bij treshhold komen van L-type calcium kanaal
- L-type calcium kanaal fosforyleert -> lagere drempel -> gaat eerder opnenen bij lagere membraanpotentiaal

Question 19

Wat doet de parasympaticus?

Answer 19

• If current wordt geremd
• Ik wordt gestimuleerd
• Ica wordt geremd

Question 20

Waar is sprake van bij hypokaliemie?

Answer 20

Er is een verlaging van extracellulair K+ -> spierzwakte / hartritmestoornis

Question 21

Waar is sprake van bij hyperkaliemie?

Answer 21

Er is verhoging van extracellulair K+ -> spiertetanus/hartritmestoornis/hartstilstand

Question 22

Waartoe leidt het sluiten van K+ kanalen in de B-cellen in de pancreas?

Answer 22

dit zorgt voor een glucose-gemedieerde insulineafgifte -> Ca-influx stijgt

Question 23

Waartoe leidt het openen van K+ kanalen in bijvoorbeeld de vasculaire gladde spiercel?

Answer 23

EDHF-gemedieerde vasodilatie -> calcium influx daalt

Question 24

Waardoor wordt de rustmembraanpotentiaal vooral bepaald?

Answer 24

door de permeabiliteit van kalium en de ionenconcentratie van kalium

Question 25

Wat gebeurt er met de rustmembraanpotentiaal als de extracellulaire kaliumconcentatie omhoog wordt gebracht / kalium kanalen sluiten?

Answer 25

Het getal onder de breukstreep wordt groter en Vm wordt minder negatief en er is dus een depolarisatie

Question 26

Wanneer krijg je een hartstilstand?

Answer 26

wanneer de cel niet meer kan repolariseren en de hartspier blijft contraheren

Question 27

Waardoor wordt het hartritme bepaald?

Answer 27

door spontane diastolische depolarisatie (“funny”-current en T-type calium instroom) van de pacemakercellen