College 4: Cardiovascular psychophysiology Flashcards
Functies hart
Transport van zuurstof, voedingsstoffen, afvalstoffen en regulatie stoffen + temperatuur regulatie
Energie behoefte hersenen
Heeft altijd een vaste hoeveelheid energie nodig, bij meer inspanning stijgt de energie behoefte van de spieren en het hart en neemt de energie behoefte van andere perifere organen af.
Kleine circulatie
Van zuurstof arm naar zuurstof rijk
Grote circulatie
Van zuurstof rijk naar zuurstof arm
Twee typen hartcellen
- Contracting cellen (myocard spier cellen)
- Conducting cellen (pacemaker cellen)
Hartcellen
- Hebben geen celwanden, maar intercelated disks, elektrische stroom gaat zo snel van de ene naar de andere cel
- Tussen atrium en ventrikel zit een vezelachtige laag, die ervoor zorgt dat het signaal van de atria naar de ventrikels even vertraagd wordt > zorgt voor betere contractie.
Hartkleppen zorgen voor
Richting waar het bloed heen stroomt en reageren op de bloeddruk die aan beide kanten van de kleppen zitten
Atrioventriculaire kleppen
Mitralis en tricuspidalis klep > Lub (S1 - eerste harttoon)
ECG: S
Aorta en pulmonaal klep
Dub (S2 - tweede harttoon)
ECG: T
Verschil skeletspiercel en myocardcel
Skeletspiercel: kortdurende contractie
Hartcel: langdurige contractie (15x langer dan skeletspier), doordat plateaufase blijven de celmembranen langer gedepolariseerd, waardoor het myocard langer kan samentrekken dan de skeletspier
Myocardcel actiepotentiaal
- Depolarisatie: openen Na+ kanalen
- Plateau: Ca+ kanalen langdurig geopend
- Repolarisatie: inactivatie van Ca-kanalen en openen van K+ kanalen
Verschil skeletspiercel en pacemakercel
Bij skeletspiercel vindt er een rust fase plaats na repolarisatie, bij de pacemakercellen komt er na repolarisatie geen rustfase plaats maar direct weer een depolarisatie. Bij skeletspier een externe elektrische aansturing nodig, pacemaker cel heeft zijn eigen elektrische stimulatie
Mechanisme van pacemakercellen
Openen van F-type Na+ kanalen, daarna openen van T-type Ca+ kanalen, zorgt voor een langzame depolarisatie en na repolarisatie direct weer depolarisatie > systeem is continue > AUTOMATICITEIT!!
SA en AV knoop
SA knoop heeft een sneller ritme, dus deze bepaald het hartritme. Beiden eigen intrinsieke ritmen.
Ritme kan beïnvloed worden door
ANS, drugs, hormonen, zuurstoftekort
Intrinsieke hartritme
100 slagen per minuut (SA heeft 105 en AV 40-60)
Depolarisatie zorgt voor
Contractie
Repolarisatie zorgt voor
Relaxatie
AV knoop zorgt voor
Een vertraging van het signaal: refractory period (voorkomt ventrikelfibrilleren). Zorgt voor goede choreografie van contratie.
ECG onderdelen
- P-wave: depolarisatie atria
- PR: vertraging AV knoop (ventrikels vullen zich)
- QRS: depolarisatie ventrikels
- ST: begin repolarisatie ventrikels (moet plat zijn!)
- T: ventrikel repolarisatie
Twee typen potentialen
- Pacemaker potential: spontane depolarisatie (automaticiteit!)
- Spier potentiaal: lange plateaufase zorgt voor langdurige contractie
Hart wordt aangestuurd door
ANS, duale innervatie: PS en SP
PS NT
Acetylcholine
SP NT
Noradrenaline
PS
Aansturing van aortaboog, SA knoop en baroreceptoren
SP
Direct aansturing van AV knoop, ventrikels en bloedvaten
Indirecte aansturing van bijnier medulla voor de productie van NA en A (kunnen hechten aan receptoren in het hart en zo SP activatie bewerkstelligen)
PS bij het hart
Zorgt voor een continue rem op de intrinsieke hartslag.
SP bij het hart
Als je boven de intrinsieke activiteit komt, gaat SP pas sturing geven. Als je daaronder zit en er is activiteit nodig, gaat er een beetje remming van PS af, maar stuurt SP nog niet aan.
Grijs gebied
Wanneer de rem nog niet helemaal van PS af is en wanneer SP een beetje sturing gaat geven: dit gebied kan erg verschillen tussen personen. Bepaald door genen en neonatale omgeving (?)
Intrinsieke hartslag kinderen
Bij baby’s heel hoog (140), daarna hoe ouder, hoe meer vagale onderdrukking, dus hoe meer de intrinsieke hartslag daalt (tot 100-110).
Chronotropie
Hartslagsnelheid (ritme over de tijd)
- Vertragen: PS
- Versnellen: SP, maar minder invloed dan PS.
Inotropie
Hoe hard het hart samentrekt: alleen SP! Hoeveel bloed per contractie uit het hard (dus volume)
Wet van Starling
Hoe meer bloed, hoe hoger contractiliteit (tot een bepaald punt, als je daar overheen gaat wordt contractiliteit weer minder omdat het hart te vol zit). Het Frank Starling mechanisme komt door ‘stretch’ receptoren in het hartweefsel, wanneer die meer uitgerekt worden reageren ze met harder samentrekken. Ook het uitrekken van de rechter atriale wand zorgt voor een verhoging van hartslag, waardoor stroke volume ook verhoogd wordt (speelt minder een rol dan de stretch receptoren).
Effect PS
- Hartslag langzamer (chronotropisch)
- Acetylcholine effect op SA knoop
- Dominant onder 100 bpm (onderdrukken van de snelheid van de hartslag)
Effect SP
- Hartslag sneller (chronotropisch), maar minder effect dan PS
- Verhoging contractiliteit (inotropisch)
Effect PS en SP op pacemaker potentiaal
Bij SP is de potentiaal smaller en steilere helling. Bij PS breder en minder steil: depolarisatietijd duurt langer
Bloedvaten onder invloed van
SP
PS activiteit wordt gemeten door
Heart rate variability (HRV), bijvoorbeeld RMSSD of RSA
SP activiteit wordt gemeten door
Pre-ejection period (PEP)
SP en PS integratie paradox
SP is een inotropische maat en S een chronotropische maat. Veranderingen in contractiliteit kunnen onafhankelijk voorkomen van veranderingen van hartslagsnelheid.
SP receptoren
Alfa1 (vaten), beta1 en beta2 (hart). Zijn adrenerge receptoren.
Alfa1 receptor (adrenerg)
SP zenuw in gladde spiercellen. Functie: vasoconstrictie
Beta2 receptor (adrenerg)
Gladde spiercel contractie in het hart
Beta1 receptor (adrenerg)
Verhoging cardiac output van het hart door verhoging contractiliteit en hartslag.
PS receptoren
Muscarinische receptor (M) - cholinerge receptor
Functie M-receptor
- Verlagen hartslag
- Verlagen contractiliteit atrium
- Verlagen conductie van AV knoop (langzamere depolarisatie)
> Negatief effect van NA afgifte
ECG
Verandering in elektrische lading van extracellulaire vloeistof meten door de elektrische verandering in de hartspiercellen.
Hartslag
Samenvattingsmaat van SP en PS. Berekenen door 60 te delen door R-R interval.
HRV definitie
Mate waarin hartslag varieert van slag tot slag, is gezond! Bij weinig HRV (freqeuntie blijft hetzelfde) is het een maat voor SP, als er veel HRV is dan is het een maat voor PS.
Tijd domein HRV
Bepaling van HRV op basis van de duur van de volgende R-R interval.
Voorbeelden: RMSSD, SDNN
Frequentie domein HRV
Bepaling van HRV op basis van het aantal N-N intervallen die matchen.
Voorbeelden: high frequency (HF), low frequency (LF)
Maten voor PS activiteit
- RMSSD
- RSA
- HF
RMSSD
Meting van heart rate variability die het verschil in duur van hartslagen meeneemt.
RSA
HRV door respiratory gating of vagal cardiac drive (inademing gaat hartslag omhoog, uitademing gaat hartslag naar beneden – bij inademing wordt de PS zenuw een beetje afgesloten, waardoor de rem er meer vanaf gaat).
HF
Component van HRV dat puur door PS invloeden wordt bewerkstelligd.
LF
Component van HRV die zowel sympatische (inotropisch maat, hoe hard het hart samentrekt/slagvolume en versnellng van de hartslag) als parasympatische invloeden (chronotropisch, vertraging van hartslag) bevat.
Maten voor SP activatie
- PEP
- Impedance cardiography
- Blood sampling
- Impuls activatie in de zenuwen
- Bloeddruk
QT interval
Periode van repolarisatie van ventrikels, is een voorspeller van ritmestoornissen. Zowel QT-interval als HRV staan onder invloed van het ANS > verlaagde HRV en verhoogde QT-interval geeft verhoogde kans op mortaliteit.
Meten van eerste en tweede harttoon met
Fonocardiografie
Impedance cardiography
Geleiding gaat sneller door bloed dan door weefsel, ICG meet het verschil in aankomsttijd tussen rug- en borstelektroden door het verschil in deze doorlaatbaarheid. Meer bloed = snellere geleiding.
Blood sampling
Mate van NA in het bloedplasma (afgenomen direct na stress)
Impuls activatie van de zenuwen
Alleen van de huid en spieren, niet de organen (die worden juist geremd door SP)
PEP
Hoeveelheid tijd tussen ventriculaire depolarisatie (R op ECG) en het daadwerkelijk openen van de kleppen. Is puur SP: hoe korter het hart er over doet om de kleppen te openen, hoe hoger de contractiliteit van het hart en dus hoe hoger de SP activatie is.
Bloeddruk
Kan zowel auscillatory als continue. Is een maat van SP, want alleen SP invloed op de vaten.
Auscillatory blood pressure
Mate van fluctuaties in de bloeddruk
Continue blood pressure
Over een constante tijd gemeten
Tonische reactie
Baseline level, daar bovenop komt een reactie
Fasische reactie
De reactie die bovenop de tonische reactie komt, is dus een mate van reactiviteit
Cardiac vagal tone
Hart is constant onder controle van PS, mate van onderdrukking van PS.
Hoge cardiac vagal tone
- Volgehouden aandacht, kortere reactietijd
- Verhoogde emotionele reactiviteit
Lagere cardiac vagal tone
- Negatieve emotionele traits
- Psychische stoornissen: depressie, GAD, paniekstoornis
Mensen met verhoogde reactiviteit
Hebben meer kans op het ontwikkelen van hypertensie, te sterke reactie op stressoren > endotheelschade.
Mensen met een verlaagde reactiviteit
Zorgt ervoor dat andere systemen dit gaan compenseren, waardoor hier een overload komt. Geassocieerd met depressie, angst, obesitas, longfunctie en slechte cognitieve functies.
Model Lovallo & Gerin
Level I: ervaring van stress
Level II: output hersenen naar het lichaam
Level III: pathologische processen in perifeer weefsel, geeft feedback terug aan de hersenen. Dit zorgt ervoor dat acties op niveau 1 en 2 wordt aangepast.
Hoe kan je bij andere reappraisal een andere aansturing van het hart krijgen?
De PFC is betrokken op niveau I, appraisal, en is dus betrokken bij de perceptie van een stressor. Wanneer dit gebied iets als dreigend opvat, worden hersenstructuren in niveau 2 aangestuurd om hier een passende reactie naar het lichaam op te geven (hypothalamus - HPA, LC - NA, VTA - DA, raphe - 5HT) en komt er op die manier zowel autonome als endocriende output uit de hersenen die richting het lichaam gaat. Deze output zorgt er op niveau 3 voor dat het hart sneller gaat kloppen, meer/minder bloed naar de spieren gaat (afhankelijk van actieve coping of actieve inhibitie) en dat andere organen geremd worden. De systemen op niveau 3 zorgen weer voor feedback naar niveau 1 en 2, zodat de stressreactie aangepast wordt en deze gereguleerd wordt.
Type D
Verhoogde heomodynamische en autonome reactiviteit, verhoogde coactivatie van SP en PS in mannen in vergelijking tot de rest
Verhoogde coactivatie SP en PS kan je zien aan
- Lagere PEP (hogere SP)
- Hogere RSA (hogere PS)
