HC.4 IONKANALEN EN HARTPOTENTIALEN Flashcards
Welke karakteristieke onderdelen vertoont het ECG?
- P top: depolarisatie atria;
- Een delay (tussen P en Q) 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.
Actiepotentialen in de verschillende celtypen
Elk type cel in het hart heeft een eigen actiepotentiaal. De pacemakercellen in de SA- en AV-knoop en de Purkinjevezels hebben een automatische depolarisatie. De actiepotentialen van de Purkinjevezels lijken echter veel meer op die van de myocardcellen. Beiden hebben een zeer snelle depolarisatie door natrium en een plateaufase door calcium.
Karakteristieken verschillende actiepotentialen
Elk celtype heeft een eigen:
* actiepotentiaal met een eigen tijdsduur
* rustmembraanpotentiaal (hoogte, stabiel/oplopend)
* soort ionkanalen (soort ion)
* voltage-afhankelijkheid (drempel)
* snelheid van ((in)activatie).
Verschil actiepotentiaal in zenuwcel/skeletspiercel en hartspiercel
In een zenuwcel of skeletspiercel duurt de actiepotentiaal heel kort: deze is binnen een milliseconde voorbij.
Bij de hartspiercellen duurt de actiepotentiaal een aantal milliseconden en is er een refractaire periode van een paar milliseconden.
Hoe gaat de actiepotentiaal van zenuw-/skeletspiercel?
Zodra de depolarisatie boven een bepaalde drempelwaarde uitkomt, worden voltage-gevoelige ionkanalen geopend:
* De natriumkanalen gaan openstaan en natrium stroomt de cel in
* De membraanpotentiaal wordt steeds minder negatief en slaat om naar sterk positief
* Kaliumkanalen gaan vervolgens (na een korte delay) ook open.
* Kalium gaat de cel uit waardoor de membraanpotentiaal daalt naar de rustmembraanpotentiaal.
* De natriumkanalen sluiten, waarna de kaliumkanalen ook sluiten.
* Door een korte delay van de kaliumkanalen daalt de membraanpotentiaal onder de rustmembraanpotentiaal.
* De refractaire periode komt overeen met de re-activatiefase van de natriumkanalen. eerst natriumkanalen open, daarna de rest.
Hoe gaat de actiepotentiaal van hartspiercel?
Net als bij een zenuwcel geldt hier dat als de membraanpotentiaal boven een bepaalde drempel uitkomt:
* Natriumkanalen gaan open
* De natriumkanalen gaan ook snel weer dicht
* Ondertussen zijn de calciumkanalen ook open gaan staan, hierdoor wordt de membraan gedurende langere tijd gedepolariseerd. (Ca sluit veel langzamer dan Na kanaal)
* Als de calciumkanalen ook sluiten zorgen de kaliumkanalen er weer voor dat de membraanpotentiaal weer gaat dalen.
Hoe ziet een kanaaleiwit eruit?
Een kanaaleiwit is opgebouwd uit 24 transmembraan helices. Deze alfa-helices vormen vier seties van zes helices, waarvan middenin een voltage-sensor, de S4-helix.
Hoe werkt de S4-helix?
Deze is positief geladen en zal zich richting het negatief geladen gedeelte keren. Dat houdt in dat deze bij de cel in rust richting de intracellulaire zijde van het membraan staat en tijdens depolarisatie richting extracellulaire zijde (het kanaal opent zich).
Hoe werkt de sluiting van het kanaal?
De sluiting wordt in gang gezet door een los segment dat zich na een bepaalde tijd in het kanaal vastzet en zo de doorgang verhinderd.
Hoe wordt de ion selectiviteit bepaald?
Door de grootte van het ion. De ionen worden in gehydrateerde toestand (gebonden aan water) vervoerd door het kanaal. Wanneer dit qua grootte past met de diameter van het kanaal, kan deze fysiek door het kanaal. In het kanaal worden er nog chemische interacties aangegaan met groepen. Deze interacties spelen ook mee in de ion selectiviteit.
Hoe werkt een actiepotentiaal in de hartspiercellen?
Bij een actiepotentiaal in de hartspiercellen zijn niet alleen de ionkanalen (kalium, natrium- en calciumkanalen) betrokken, maar ook de natrium/calcium-exchanger (3 Na/Ca). De natrium/calcium-exchanger laat in het begin van de ventriculaire hartspiercel actiepotentiaal, de potentiaal oplopen.
Bij het begin van de actiepotentiaal is de natriumstroom naar buiten gericht en de calciumstroom naar binnen. Tijdens de repolarisatie is dit andersom (natrium-influx en calcium-efflux).
Welke soorten pacemakercellen zijn er?
- SA knoop
- AV knoop
- Purkinjevezels
Hoe wordt de automatische activatie van actiepotentialen veroorzaakt?
Tussen de actiepotentialen in is er sprake van een membraanpotentiaal die oploopt tot de drempelwaarde. Deze automatische activatie van actiepotentialen wordt veroorzaakt door de funny-current (Na-Kanalen) en T-type Ca-kanalen. De plateaufase wordt veroorzaakt door L-type Ca-kanalen.
Na stroom in fase 4
Ca stroom in fase 0 en 4
Welk ritme hebben de pacemakercellen?
Het ritme van de drie soorten pacemakercellen is verschillend. De SA-knoop heeft het hoogste ritme en bepaalt de frequentie van de hartslag. De purkinjecellen hebben het laagste ritme.
Waar zorgen de para- en sympaticus voor?
De parasympaticus zorgt voor een remming van de If, stimulatie van Ik en remming van Ica: de hartfrequentie neemt af. De sympaticus zorgt juist voor het omgekeerde, waardoor de hartfrequentie toeneemt + ritme verhoging
