H9: Cardiac Muscle; The Heart as a Pump and Function of the Heart Valves Flashcards
Uit welke types spier bestaat het hart? (3)
Licht ze ook toe.
- atriale spier
- ventriculaire spier
- gespecialiseerde excitatoire en conductieve spiervezels.
De atriale en ventriculaire spiervezels lijken qua contractie op skeletspieren, maar de contractie duurt langer. De excitatoire en conductieve spiervezels doen vrij weinig qua contractie, omdat ze weinig fibrillen bevatten. De functie van deze vezels is vooral het geleiden van actiepotentialen.
Wat voor type spiercellen liggen in het hart?
dwarsgestreepte spiercellen, deze zijn met elkaar verbonden in een netwerk. De cellen zijn vrijwel identiek aan skeletspiercellen, met ook myofibrillen die actine en myosine filamenten bevatten.
Welke spierweefsel laag loopt linksom in het linker ventrikel? En welke loopt rechtsom?
linksom: de subepicardiale laag (buitenste laag).
rechtsom: de subendocardiale laag (binnenste laag).
Hierdoor draait de apex met de klok mee, en de base tegen de klok in. Dit zorgt ervoor dat het hart inkort wat helpt met de pompfunctie. Tijdens relaxatie werkt het als een veer, en draait het los.
Waar bestaat het hart uit (welke structuren)?
2 atria en 2 ventrikels, rondom ligt het pericard wat het hart beschermd en op zijn plek houdt, dit bestaat uit twee lagen: pariëtaal en visceraal.
Wat zijn intercalated discs?
celmembranen die de verschillende spiercellen van elkaar scheiden; de spiervezels bestaan dus uit cellen die in serie liggen of parallel geschakeld zijn.
wat is een syncytium?
een weefsel of orgaan dat bestaat uit meerdere kernen waartussen de celwanden verdwenen zijn. De hartspier is een syncytium.
Waarom kan een actiepotentiaal zich snel verspreiden over de spiercellen van het hart?
bij elke intercalated disc zijn de membranen gefuseerd, waardoor er gap junctions gevormd zijn. Dit laat diffusie van ionen toe.
Uit welke twee syncytia bestaat het hart?
- het atriale syncytium, bestaande uit de wanden van de atria.
- het ventriculaire syncytium, bestaande uit de wanden van het ventrikel.
Op welke manier worden de syncytia van elkaar gescheiden?
door een ring fibreus weefsel ter hoogte van de atrioventriculaire kleppen. Het signaal kan hierover niet worden doorgegeven, dit gebeurt via de AV bundel. Dit zorgt ervoor dat de atria iets eerder samentrekken dan de ventrikels.
Van waar tot waar loopt een actiepotentiaal in een ventriculaire spiercel? (in mV). Licht het verloop van de actiepotentiaal ook toe.
van -85 mV tot +20 mV. Na de eerste piek blijft het membraan gedepolariseerd voor zo’n 0.2 seconden (15x keer langer dan normale myocyt). Na dit plateau repolariseert het membraan weer.
Welke twee verschillen in membraaneigenschappen leiden ertoe dat cardiale myocyten langer gedepolariseerd zijn dan normale myocyten?
- het actiepotentiaal van skeletspiercellen wordt vrijwel volledig veroorzaakt door snelle natriumkanalen, die een paar ms open blijven en daarna snel sluiten. Het actiepotentiaal van cardiale spiercellen wordt hierin tegen door twee type kanalen veroorzaakt: dezelfde snelle natriumkanalen en een ander soort L-type calcium kanalen (langzame calcium kanalen/calcium-natrium kanalen). Deze blijven > 100ms open, en laten en grote hoeveelheid calcium en natriumionen de cel instromen. Hierdoor wordt het plateau veroorzaakt.
- vlak na het begin van het actiepotentiaal daalt de permeabiliteit voor kalium. Hierdoor kan er aanvankelijk nog geen repolarisatie plaatsvinden. Als de L-type calcium kanalen los gaan, stijgt de permeabiliteit weer wat leidt tot repolarisatie.
Beschrijf de vijf verschillende fases van een cardiale spiercel actiepotentiaal.
fase 0 - depolarisatie. Na stimulatie openen de snelle natriumkanalen, waardoor de positieve natriumionen de cel instromen en het membraanpotentiaal tot +20 mV stijgt.
fase 1 - eerste repolarisatie. De snelle natriumkanalen sluiten en kaliumionen verlaten de cel door open kaliumkanalen.
fase 2 - plateau, de calciumkanalen openen en de snelle kaliumkanalen sluiten weer.
fase 3 - snelle repolarisatie, de calciumkanalen sluiten weer en de kalium kanalen openen. Dit is de normale repolarisatie zoals die ook plaatsvindt in een normale spiercel.
fase 4 - rustpotentiaal, dit is zo’n -80 tot -90 mV.
Geef de geleidingssnelheid van hartspiercellen en die van de purkinjevezels.
hartspiercellen: 0.4 m/s (veel langzamer dan in zenuw- en skeletspiercellen).
purkinjevezels: 4 m/s (ongeveer net zo snel als in skeletspiercellen).
Wat is een absolute refractaire periode en hoelang duurt deze voor het ventrikel en atrium?
periode na een actiepotentiaal waarin er nog geen depolarisatie kan plaatsvinden door inactieve kanalen.
De absolute refractaire periode voor het ventrikel is 0.25s tot 0.30s, gevolg door een relatieve refractaire periode (meer na-kanalen beschikbaar en depolarisatie mogelijk) van 0.05 sec.
De refractaire periode van de atria is veel korter, namelijk 0.15 sec.
Wat is de excitatie-contractie koppeling?
het mechanisme waarbij het actiepotentiaal de myofibrillen van de spier laat samentrekken. Tussen de samentrekking van skeletspiercellen en hartspiercellen zitten verschillen die leiden tot andere karakteristieken.
Licht het verloop van een actiepotentiaal over het membraan van een hartspiercel toe en geef aan waar het verschil ten opzichte van een spiercel ligt.
Als een actiepotentiaal over het membraan van een hartspiercel loopt, komt het in de transverse (T) tubuli. Het actiepotentiaal leidt hier tot opening van calciumkanalen in de longitudinaal sarcoplasmatische tubuli waardoor calciumionen vrijkomen in het sarcoplasma. Vanaf hier diffunderen ze naar de myofibrillen en katalyseren ze de reactie die leidt tot contractie. Dit is nog hetzelfde als bij normale spiercellen.
Het verschil met normale spiercellen is dat de T tubuli ook nog de voltage gated L-type Calciumkanalen hebben. Via hier diffunderen calciumionen tijdens het plateau en worden ook kanalen (ryanodine receptor kanalen) op het sarcoplasmatische reticulum geopend. waaruit calcium het sarcoplasma instroomt.
Waarvan is de sterke van de contractie afhankelijk?
de concentratie calciumionen in het ECF. Bij skeletspiercellen is dit niet zo sterk het geval, omdat hier al het calcium uit het sarcoplasmatische reticulum komt.
Wat gebeurt er aan het einde van het plateau (actiepotentiaal) met de calciumionen (waar wordt dit naartoe getransporteerd)?
aan het einde van het plateau sluiten de L-calcium kanalen en worden de calciumionen teruggepompt naar het ECF/T-tubuli/sarcoplasmatische reticulum. Transport naar het SPR wordt gedaan door een ATPase pomp, het transport naar extracellulair door een Ca-Na exchanger (secundair actief), waarna de natriumionen weer terug worden gepompt door de Na-K pomp (ATPase).
Waarvan is de duur van de contractie hoofdzakelijk afhankelijk?
de duur van het actiepotentiaal (binding calciumionen aan de myofibrillen). De duur van contractie is zo’n 0.2 seconden in atriale spieren en 0.3 seconden in ventriculaire spieren.
Waarmee begint een hartcyclus?
de generatie van een actiepotentiaal in de sinusknoop, deze bevindt zich in de superolaterale wand van het rechteratrium, bij de opening van de vena cava superior. Vanuit hier verspreidt het actiepotentiaal zich over de atria, en daarna via een korte pauze in de AV knoop naar de ventrikels.
Hoe lang is de totale duratie van een hartcyclus?
invers gekoppeld aan de hartslag. Voorbeeld: als de hartslag 72 beats/min is, is de duratie van een hartcyclus 1/72 min/beat.
In de atriale druk is een a, c en v golf te herkennen. Licht deze toe.
a golf - wordt veroorzaakt door atriale contractie
c golf - wordt veroorzaakt door backflow tijdens contractie ventrikels en door terugbuigen van de AV kleppen.
v golf - wordt veroorzaakt door langzaam vollopen van de atria terwijl de AV kleppen dicht zijn. Na de contractie gaan de AV kleppen weer open, en verdwijnt de golf.
Wat is het verschil tussen een diastole en een systole?
Diastole is de fase waarin het hart zich ontspant en volstroomt met bloed. Systole is de fase waarin de ventrikels van het hart samentrekken.
Welke fase van de hartcyclus neemt af in duur bij verhoging van de hartslag?
De diastole, als het hart heel snel klopt, kan het niet meer compleet vullen voor de volgende contractie.
Welke golven zijn in het ECG te herkennen? licht ze ook toe.
De P, Q, R, S en T golven.
De P golf is de depolarisatie van de atria, hierna is een piekje te zien van de atriale druk.
Het QRS complex is de depolarisatie van de ventrikels, hier is enorme stijging van ventriculaire druk en daling van ventriculair volume.
De T golf is de repolarisatie van de ventrikels.
De atria worden continue gevuld door de grote vaten, hoeveel procent van dit bloed stroomt gelijk door in de ventrikels, en hoeveel procent wordt nog extra door contractie toegevoegd?
Ongeveer 80% van dit bloed stroomt gelijk door in de ventrikels voor de contractie van de atria. Hierna pompt de contractie nog een extra 20% in de ventrikels, waardoor de efficiëntie met 20% wordt verhoogd.
Deze 20% is normaal gezien niet nodig, en iemand waarbij de atria niet functioneren krijgt alleen klachten tijdens inspanning.
Licht het period of rapid filling principe toe.
Tijdens de systole wordt de druk in de atria groter door verhoogd volume en gesloten A-V kleppen. Zodra de contractie voorbij is gaan de A-V kleppen open en stroomt bloed de ventrikels in. Dit is de period of rapid filling.
Bij een normale hartcyclus duurt dit ongeveer 1/3e van de diastole. Hierna is er 1/3e waarin er een kleine hoeveelheid bloed het ventrikel in stroomt, rechtstreeks vanuit de grote vaten. Tijdens de laatste 1/3e trekken de atria samen en worden de ventrikels nog 20% verder gevuld.
