Block 5 Flashcards
Kort för hela block 6.
Beskriv klaffarna
- Segelklaffar/AV-klaffar finns mellan förmak och kammare.
- Bindvävsplattan där klaffarna finns kallas anulus fibrosus.
- AV-klaffarna är fästa i papillarmusklerna med chordae tendinae. Papillarmusklerna drar klaffarna tillbaka mot kammaren när trycket är högt, så att blodet inte trycks tillbaka till förmaket.
- Valva tricuspidalis finns i höger hjärthalva, och valva mitralis i vänster. Notera att valva mitralis bara består av två blad, inte tre. Detta leder till ökad risk för läckage.
- Valva trunci pulmonalis finns mellan höger kammare och arteria pulmonalis.
- Valva aortae finns mellan vänster kammare och aorta.
Beskriv hjärtsäckarna.
Perikardium, som består av det parietala bladet inåt mot muskulaturen och det viscerala bladet utåt.
Beskriv hjärtats muskulatur.
- Septum är tunn muskulatur som skiljer vänstra delen av hjärtat från den högra. Till vänster kammare hör ca 12mm av kammarseptum och resterande 5 mm hör till höger kammare.
- Hjärtats övriga muskulatur: Endokardium vetter in mot hjärtats lumen, sedan kommer myokardium och till sist epikardium ut mot hjärtsäcken.
Vad är blodtrycket i systemkretsloppet och vad är blodtrycket i lungkretsloppet? Varför skiljer det sig åt?
120/80 mmHg och 25/10 mmHg. Vänster kammare behöver alstra mer tryck eftersom systemkretsloppet har en stor mängd perifera kärlbäddar, vilka ger större motstånd.
Varför behöver höger kammare in lika mycket muskulatur som vänster?
Det beror på att höger kammare är involverad i lungkretsloppet som i förhållande till systemkretsloppet är ett lågtryckssystem. Medan vänster kammar behöver uppnå ett tryck på 180 mmHg, behöver höger bara uppnå 25 mmHg.
Beskriv lungans syresättning.
Lungorna syresätts via artärer. Det venösa blodet från bronkerna går inte via höger kammare för att syresättas igen, utan töms direkt i lungvenerna och blandas med deras syresatta blod.
Vilken är hjärtats genomsnittliga slagvolym (SV), hjärtfrekvens (HF) och hjärtminutvolym (cardiac output, CO)?
SV - 70 ml/slag
HF- 72/minut
CO - Detta innebär att hjärtat pumpar ca 5 liter blod per minut. Vid ansträngning så mycket som 15 liter per minut. Notera att man oftast brukar prata om vänster kammare när det kommer till CO, vilket betyder att 15 l/minut -> 30 l/minut.
Varifrån får hjärtmuskelcellerna sitt kalcium?
Det mesta kommer från extracellulärutrymmet, en mindre del från det sarkoplasmiska retiklet. (Med skelettmuskelceller är det tvärtom).
På vilket vis liknar hjärtmuskulatur glatt muskulatur?
Hjärtmuskulaturen är icke-viljestyrd och har en myogenicitet.
Vad betyder myogenicitet?
Myogenicitet/pacemakeraktivitet - hjärtmuskeln initierar själv sin kontraktion.
Vilket förhållande har mängden kalcium till kontraktionskraften?
De står i proportion - ju mer fritt kalcium som kan binda till troponin, desto starkare blir kontraktionen. För att kontraktionen ska upphöra måste kalcium aktivt pumpas tillbaka in i SR.
Hur synkroniserar hjärtmuskelcellerna?
Intercalated discs utgör förbindelser mellan hjärtmuskelcellerna och möjliggör synkronisering. De består av gap junctions, som möjliggör jonflöden, och desmosomer som förankrar muskelcellerna till varandra.
Vilka är hjärtmuskelcellernas fyra egenskaper och funktionella indelning?
- Kronotropi = Egenfrekvens
- Inotropi = Kontraktionskraft
- Batmotropi = Retbarhet
- Dromotropi = Ledningsförmåga
Med hjälp av dessa egenskaper kan hjärtmuskelcellerna:
- Generera aktionspotentialer (nodal muskulatur)
- Distribuera aktionspotentialer (ledningsmuskulatur)
- Utföra ett arbete - kontrahera eller relaxera (arbetsmuskulatur)
Vilka egenskaper har de olika sorterna hjärtmuskulatur?
- Nodal muskulatur - Sinusknutan och AV-noden har hög kronotropi och batmotropi.
- Ledningsmuskulatur - Hisbunten övergår i skänklar/grenar, en för varje kammare, och slutligen till purkinjefibrer. Genomgap junctions får de hög dromotropi, d.v.s. joner kan flöda snabbt mellan cellerna.
- Arbetsmuskulatur - Hög inotropi, ffa kammarmuskulaturen.
Beskriv de jonkanaler som är viktiga för hjärtmuskeln.
- NCX - sodium calcium exchanger. Byter natrium mot kalcium om det är mycket natrium i cellen. Kan också fungera omvänt.
- Na+/K+-pumpen pumpar ut tre natrium och in två kalium. Alltid aktiv. När den är i balans med alla kanaler är cellen i vila.
Vad är vilomembranpotentialen för hjärtmuskulaturen?
Vilomembranpotentialen är -90mV (-60mV för den nodala muskulaturen).
Beskriv aktionspotentialer i kammarmuskulatur och nodal muskulatur.
Syftet med kammarmuskulaturen är kontraktion och relaxation.
Syftet med den nodala muskulaturen är att generera en aktionspotential som sedan kan sprida sig. Vilomembranpotentialen är på -60mV p.g.a. speciella natriumkanaler som ger högre Na+-konduktans.
Pacemakerpotential är en instabil membranpotential som beror på en minskande kaliumkonduktans, eftersom kaliumkanalerna stängs långsamt. Dessa kanaler finns också i kammarmuskulaturen, men i nodalcellerna är membranpotentialen som mest instabil.
Kammarmuskulatur:
- Steg 0, depolarisering: När hjärtmuskelcellen depolariseras blir membranpotentialen mer positiv, vilket leder till att snabba Na+-kanaler öppnas och natrium flödar in.
- Steg 1, initial repolarisation: Membranpotentialen når +20mV och de snabba Na+-kanalerna stängs. En repolarisering påbörjas genom att kaliumjoner lämnar cellen genom läckkanaler.
- Steg 2, platå: Under steg 0 och 1 har också spänningskänsliga kalciumkanaler öppnats. I steg 2 har permeabiliteten för kaliumjoner minskat (kalium lämnar inte cellen i lika hög grad som i steg 1) och tillräckligt med kalcium har flödat in så att repolariseringen avstannar - platå!
- Steg 3, rapid repolarisation: kalciumkanalerna stängs och långsamma K+-kanaler öppnas, vilket gör att kaliumjoner flödar ut och orsakar en snabb repolarisering.
- Steg 4: vilomembranpotential.
SA-knutan:
Steg 0, depolarisering: L-typ Ca2+-kanaler öppnas.
Steg 3, repolarisering: Kalciumjonkanalerna stängs och kaliumjoner flödar ut ur cellen.
Steg 4, spontan depolarisering: Eftersom vilomembranpotentialen i nodal muskulatur är -60mV och Na+-kanalerna öppnas vid -60mV innebär det att depolariseringen startar om direkt. Dessa kanaler stängs vid ungefär -55mV och bidrar inte mycket till depolariseringen i steg 0. Mot slutet av steg 4 bidrar också T-typ Ca2+-kanaler till depolariseringen.
Vad är excitation-kontraktionskopplingen?
När depolariseringen sker får man in kalcium i cellerna, vilket stimulerar frisättningen av ännu mer kalcium från SR. Cellen har på så vis exciterats och förutsättningen för kontraktion har skapats.
Kan man få tetanus i hjärtat?
Nej, man kan inte få en ny aktionspotential förrän i den relativa refraktärperioden och den absoluta refraktärperioden i hjärtmuskulatur är för lång.
Varför styr sinusknutan rytmen, när de andra hjärtmuskelcellerna också har kronotropi?
Därför att sinusknutan har högst egenfrekvens. Detta beror på dess instabila kaliumkanaler.
Vad är AV-nodens syfte?
Samlar upp depolariseringen från förmaken och leder den genom annulus fibrosus (mellan förmak och kammare).
Hur kan AV-noden fördröja fortledningen?
Genom att cellerna där har en längre refraktärperiod. Detta är nödvändigt eftersom förmaken och kamrarna måste utföra sina uppgifter vid olika tillfällen (lub-dub).
Beskriv kort depolariseringens väg genom hjärtat.
- Börjar i sinusknutan
- Leds via ett nätverk av banor genom förmaken.
- Efter ca 50 ms når depolariseringen AV-knutan.
- Aktionspotentialerna fördröjs i AV-knutan i ungefär 100 ms.
- Sedan fortsätter de ner till karmrarna genom Hisbuntarna och purkinjefibrerna.
I septum sker depolariseringen från vänster till höger.
Därefter depolariseras apex framvägg och kammarväggarna (endokardiellt, epikardiellt).
Slutligen depolariseras kammarväggens bakvägg.
Totalt 220 ms innan alla muskler kontraherat.
Vad är egenfrekvensen och retledningshastigheten i SA-knutan?
Egenfrekvens (händelse/min): 60-80 (100-110, men parasympaticum sänker frekvensen något)
Retledning (m/s): 0,05
Vad är egenfrekvensen och retledningshastigheten i förmak?
Egenfrekvens (händelse/min): 60-70
Retledning (m/s): 0,5
Vad är egenfrekvensen och retledningshastigheten i AV-knutan?
Egenfrekvens (händelse/min): 50-60
Retledning (m/s): 0,05
Vad är egenfrekvensen och retledningshastigheten i Hisbunten/skänklar?
Egenfrekvens (händelse/min): -
Retledning (m/s): 2,0
Vad är egenfrekvensen och retledningshastigheten i purkinjefibrer?
Egenfrekvens (händelse/min): -
Retledning (m/s): 4,0
Vad är egenfrekvensen och retledningshastigheten i kammare?
Egenfrekvens (händelse/min): 30-40
Retledning (m/s): 0,5
Varför är retledningshastigheten störst i Hisbunten och purkinjefibrerna?
Därför att de har flest gap junctions.
Beskriv översiktligt hjärtats innervation.
Parasympatikus innerverar sinusnoden och AV-noden genom nervus vagus. Parasympatikus ger minskad aktivitet.
Sympatikus innerverar i princip hela hjärtat genom den sympatiska gränssträngen. β1-receptorer binder noradrenalin och finns bara i hjärtat. Sympatikus ger ökad aktivitet.
Om man ger acetylkolin, hur påverkas hjärtat?
Imiterar parasympatikus - pulsen sänks. Detta beror på att kaliumkonduktansen ökar, mer kalium släpps ut. Membranpotentialen rör sig då mot kaliums jämviktsvärde och vilomembranpotentialen blir mer negativ för de nodala cellerna.
Om man ger noradrenalin, hur påverkas hjärtat?
Kaliumkonduktansen minskar, vilket ger en mer positiv vilomembranpotential. Tröskeln blir lättare att nå och aktionspotentialerna kommer därför oftare.
Beskriv systole.
Aktionspotential uppstår i sinusknutan och sprider sig.
Förmakssystole: förmaken kontraherar så att trycket blir högre där än i kamrarna. Kammaren tar då emot blod.
Kammarsystole: Trycket i förmaket är lägre än trycket i kammaren - AV-klaffarna stängs. Klaffen mellan kammare och aorta är också sängd eftersom aortatrycket fortfarande är högre än trycket i kammaren. Kammaren isovolumetriska kontraktion börjar och innebär att depolariseringen sprider sig i kamrarna så att de kontraherar, men utan att volymen ändras. Denna fas är kort och syftar till att bygga upp trycket i kamrarna. När trycket i kamrarna blir högre än trycket i aorta inleds en ejektionsfas. Den är kraftig till en början men minskar till dess att kamrarna börjar relaxera. Cellerna har då repolariserat och allt kalcium har försvunnit. När trycket är högre i aorta än i kammaren stängs valva aortae.
Beskriv diastole.
Den isovolumetriska relaxationen är tiden efter stängning av aortaklaffen, tills att mitralisklaffen öppnar sig.
Muskelväggen får inte vara för styv (kan ske efter infarkt). Den måste kunna tänjas och återgå till sin ursprungliga form. Perikardiet måste också vara elastiskt.
När volymen i kammaren ökar under diastole ökar kammartrycket nästan ingenting. Om den gör det får man sämre fyllnad, sämre tryck och sämre slagvolym.
Varför fås en lite bättre kontraktion om muskeln är lite uttänjd än om den inte är uttänjd alls?
När man drar ut muskeln dras antalet tvärbryggor (aktin-myosinkomplex) ut. Då exponerar man mer troponin. Det leder till att affiniteten för Ca2+ ökar och man tänker att det är en bakomliggande mekanism för den förbättrade kontraktionen. Dessutom kommer sträckkänsliga Na+-kanaler att aktiveras vid väggsträckningen vilket kan tänkas bidra, troligen genom att natriumet byts ut mot kalcium genom NCX. Drar man för långt har man dock dragit sönder tvärbryggorna.
Desto mer man fyller på hjärtat med blod, desto mer drar man passivt ut muskeln. För varje milliliter som man fyller på kommer man alltså att få en bättre kontraktion när kammaren väl kontraherar.
Hjärtmusklerna har dock också ett skydd så att de inte kan tänjas ut mer än 2.2 mikrometer eftersom man då får sprickor.
Vad kallas volymen man har i kammaren i slutet av diastole?
Den slutdiastoliska volymen.
På vilka två sätt belastas hjärtat?
Tryck och volym.
Vad är den passiva tensionen i hjärtat?
I den diastoliska fasen flödar blod från förmaken till kamrarna. Kamrarnas väggar tänjs ut, vilket möjliggör uppfyllnad av blod utan att trycket blir för högt. Detta är den passiva tensionen.
Vad beror kontraktionen på?
Kontraktiliteten beror på kalcium, kontraktila element och elasticitet.
Förklara preload vs afterload.
Preload beror på den slutdiastoliska volymen i kammaren som ger tryck och afterload syftar på motståndet, trycket över fickklaffen (valva aorta), som kammaren måste överkomma för att pumpa ut blod i systole.
Hur anpassar sig hjärtat efter kammartryck, kammarradie och wall stress?
Om kammartrycket och eller kammarradien minskar ökar wall stress. Hjärtat vill ha låg wall stress. Därför svarar hjärtat på hög wall stress genom att bygga en tjockare muskelvägg.
Genom vilka två faktorer regleras slagvolymen?
Genom preload och inotropri (kontraktionskraft).
Hur påverkar preload kontraktiliteten?
Passiv dragning -> större kontraktionsförmåga, snabbare relaxation.
Ökad afterload -> förkortningshastigheten, d.v.s. hastigheten med vilken en muskel kontraherar, sjunker.
Ökad preload gör så att förkortningshastigheten kan öka trots samma afterload. Detta eftersom dragningen i kammarmuskeln ökar när volymen som fylls på ökar.
Vad påverkar inotropin?
Kontraktionskraften påverkas av följande:
- Sympatikus är det som påverkar mest. Ökar inotropin.
- Cirkulerande katekolaminer, ex. noradrenalin. Inotropin ökar.
- Afterload/Anrep-effekten. Momentant kraftig blodtrycksökning som kvarstår i 10-15 minuter och ökar inotropin.
- Hjärtfrekvensen/Bowditch-effekten. Höga hjärtfrekvenser innebär en högre kontraktionskraft. Troligtvis beror detta på att Na+/K+-pumpen har en viss frekvens. Hög frekvens -> många aktionspotentialer i följd -> Na+ hinner inte pumpas ut tillräckligt snabbt. När Na+ ackumuleras inne i cellen byts det ut mot kalcium, som orsakar kontraktionskraftsökningen.
NOTERA: parasympatikus hämmar INTE inotropin.
Hur fungerar sympatikus påverkan på inotropin?
Sympatikusstimulering leder till ökad inotropi genom att :
1. Långsamma kalciumjonkanaler öppnas.
2. Kalciumupptag i SR stimuleras - medför att hjärtmuskeln relaxerar snabbare och att mer kalcium kan frisättas. Det medför sammantaget att både hjärtfrekvensen och kontraktionskraften (inotropin) ökar
3. Fosforylera myosin vilket ökar snabbheten på kontraktionerna.
Noradrenalin har en inverkan på kalciumkanaler vilket leder till ett inflöde av kalcium.
Vad är sambandet mellan slagvolym och inotropi?
Ökad kontraktionskraft leder generellt till en mer effektiv tömning och därmed en ökad slagvolym.
Vad är sambandet mellan en sympatikusstimulering och slagvolym?
Kontraktionskraften och därmed slagvolymen ökar.
Vad händer med systole- och diastoletiden när hjärtfrekvensen ökar?
Systoletiden är relativt konstant, men diastoletiden blir kortare.
Hur påverkar hjärtfrekvensen slagvolymen?
Tre tänkbara utfall:
1. Hjärtat fylls med konstant volym i diastole och det venösa återflödet ökar. Cardiac output kommer då att öka, eftersom slagvolymen inte påverkas.
2. Det venösa flödet hålls konstant och hjärtfrekvensen ökas med pacemaker. Cardiac output kommer då att minska, eftersom samma slagvolym inte kan upprätthållas.
3. Fysiologisk ökning av hjärtfrekvens (ökad inotropi och ökat venöst återflöde) till följd av symaptikusstimulering. Sympatikus ger en ökad inotropi och ett ökat venöst återflöde. Hjärtminutvolymen ökar till ungefär 180bpm då en topp i cardiac output nås.
Vad händer med hjärtfrekvensen om sympatikus resp. parasympatikus inverkan på den tas bort?
Om sympatikus tas bort - sjunker till 50. Om parasympatikus tas bort - höjs till 110.
Parasympatikus hämmar mer än sympatikus stimulerar.
Vad måste hjärtat försörjas med?
- blodförsörjning
- metabolism
- syre
Hur påverkar hjärtfrekvensen försörjningsbehovet?
Ju högre hjärtfrekvens, desto mer energi och syre behövs.
Beskriv hjärtats blodförsörjning.
Eget cirkulationssystem - koronarkärlen som förgrenar sig i ett stort kapillärnätverk.
Vänstra koronarartären går på framsidan och löper också vid sidan. Försörjer vänster kammares framvägg.
Höger koronarartär försörje höger kammare och delvis vänster kammare.
Anastomoser - sammansmältningar mellan de olika grenarna.
Varför löper koronarkärlen större risk att få plack?
De ligger i ett område med mycket turbulens.
Vad är stenos (koronarkärl)?
Förträngning av koronarkärlen - enkärls- eller tvåkärlssjuka.
Hur påverkar hjärtcykeln hjärtats egen blodförsörjning?
Det är främst under diastole som hjärtat försörjs med blod. Om hjärtfrekvensen är väldigt hög betyder det att diastole är kort. I och med att det förstås också är många systole kan hjärtat bli ansträngt och syrenivån kritisk.
Varför ger stelare kärl en sämre försörjning av blod till hjärtat?
Aorta är vanligtvis elastiskt och utvidgar sig under systole och fjädrar tillbaka i diastole. Denna fjädring ger en bättre fyllnad av koronarkärlen.
Beskriv hjärtats metabolism.
Till skillnad från hjärnan utnyttjar hjärtat fler biomolekyler för att tillgodose sitt ATP-behov. CoA och fria fettsyror ger bäst energiutbyte.