Week 3 Flashcards
Functie van bloedvatenstelsel
- transport van voedingsstoffen en afbraakproducten
- warmtetransport
- doorgeven van krachten/druk
- snelle chemische signalering - hormomen en neurotransmitters
fysische kenmerken circulatiesysteem
- gesloten systeem, pompt in rust 5 l/min en bij inspanning 25 l/min
- goede verdeling over de organen (~100.000 km)
- grote drukverschillen 80-120 mmHg
- pulserende flow vs continue flow
- geen starre, maar flexibele elastische buizen
- bloed is een heterogene vloeistof met visceuze eigenschappen
- hoge perifere weerstand
- bloedvolume ~6 l waarvan 65% in het veneuze systeem
Hoe kan bloed stromen?
- druk, kracht dat loodrecht op een object boven een eenheidsgebied wordt toegepast
- vloeistofdruk, kracht dat per oppervlakte-eenheid op een object in een vloeistof wordt uitgeoefend
-> zwaartekracht, versnelling en krachten van buitenaf
eenheden van druk
- mmHg
- Pa
- N/m^2
- kg/ms^2
bij de wet van Pascal geldt
- vloeistof oefent even grote druk uit in alle richtingen
- de druk in een horizontaal vlak is overal gelijk
- de druk neemt wel toe met de diepte
wet van Pascal
p = pgh
met:
- p = druk (Pa)
- p = soortelijke massa (kg/m^3)
- g = zwaartekrachtversnelling (m/s^2)
- hoogte (m)
Flow
is de maat voor de hoeveelheid vloeistof (bloed) per tijdseenheid in m^3/s. een volumestroom per seconde. snelheid is de snelheid van een deeltje in m/s. het verband tussen flow en snelheid: F = v A
continuiteitsvergelijking
we gaan uit van een gesloten systeem zonder verliezen. Dit wil zeggen dat de hoeveelheid die er aan de ene kant instroomt gelijk is aan de hoeveelheid die er aan de andere kant weer uitstroomt.
Regels continuiteitsvergelijking
- inconpressibel: I1 A1 = I2 A2
- per tijdseenheid: I1/t A1 = I2/t A2
- omdat (I/t) = v geldt: v1 A1 = v2 A2 = constant
- volumestroom (flow): F1 = F2 = constant
continuiteitsvergelijking: capillairen en aorta
Het oppervlak van alle capillairen maal de snelheid is gelijk aan de flow in de aorta
Continuiteitsvergelijking: oppervlakte en snelheid
als het oppervlakte (A) van de doorsnede van het vat toeneemt, dan daalt de snelheid en dus de flow. Andersom geldt ook: als het oppervlakte van het vat afneemt, dan is de snelheid van de flow hoog
Bernoulli, welke energie?
wet van behoud van energie
- p = pomp energie: drukopbouw van het hart
- 1/2 p v^2 = kinetische energie: bewegingsenergie en stromingsenergie
- pgh = potentiële energie
formule wet van Bernoulli
p + 1/2pv^2 + pgh = constant
voorbeeld: stenose (vatvernauwing)
als gevolg van de continuitietsvergelijking neemt de snelheid in de stenose toe. Als Bernoulli constant wil blijven, dan moet de druk p dalen.
viscositeit
weerstand die een fluïdum biedt aan afschuivende kracht of weerstand tegen glijden. bloed is visceus
laminair stromingsprofiel van bloed
Bloed dat langs de vaatwand stroomt, zal door viscositeit blijven plakken en langzamer stromen. Naarmate bloed verder naar binnen gelegen is in een vat, stroomt het bloed sneller. de volgende bloedlaag, meer naar binnen gelegen, zal dan plakken aan de bloedlaag die plakt aan de wand, maar in mindere mate en daarom zal dit bloed sneller stromen
kracht van de bloedstroom formule
kracht van de bloedstroom = A η (Δv/Δx)
- A = oppervlak
- η = viscositeit
-> η plasma = ,0020 Ns/m^2
-> η bloed = ,0030 Ns/m^2
- v = snelheid
- x = afstand
plasma-skimming effect
In een vertakking zullen relatief minder erytrocyten schieten. omdat ze allemaal in het centrum van het vat zitten en dus axiaal stromen. De oorzaak is laminaire stroming van het bloed.
Turbulentie
Bloed dat door een vernauwing geperst wordt, spuit er aan de andere kant uit en dit veroorzaakt een werveling. treedt ook op bij langzaam nauwer worden van het vat. ontstaat ook bij systole en inspanning.
consequentie turbulentie
- optreden vaatgeruis
- vaat trilling voelbaar
- energieverlies -> hart moet harder pompen
- beschadigingen vaatwand, bloedplaatjes
- trombosevorming
bloeddrukmeting dmv een manchet
als het manchet wordt opgepompt tot boven de bloeddruk stroomt er geen bloed meer, er is dan geen geluid. Laat je het manchet leeglopen, dan zal aangekomen bij de bovendruk van de systole het bloed weer gaan stromen. Het geruis blijf je horen totdat de druk van de manchet lager is geworden dan de onderdruk. Het bloed stroomt dan niet meer turbulent maar laminair.
Getal van Reynolds
Re is recht evenredig met:
- dichtheid vloeistof p
- diameter vat 2r
- gemiddelde stroomsnelheid Vgem
Re is omgekeerd evenredig met de viscositeit
Vaatweerstand: wet van Poiseuille
Er is alleen stroming F als er drukverschil is. Dit drukverschil is: P1,gem - P2,gem = R x F. Zo kun je door het drukverval te meten van een orgaan de flow berekenen in het orgaan, als je de weerstand weet.
Weerstand berekenen
Serieschakeling: Rtotaal = R1 + R2 + R3
Parallelschakeling: 1/Rtotaal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
De gemiddelde druk bepalen
- de cardiac output, F = delta V f (slagvolume x frequentie)
- de perifere weerstand R
Compliantie
de eenheid voor elasticiteit van het vat. formule: C = delta V/(ps - pd)
met:
- per slag: delta V ml in aorta
- pulsdruk (drukverschil op een plaats): p systolisch - p diastolisch
pulsdruk
de drukvariatie tussen systole en diastole op één plaats.
Formule Cardiac output
Cardiac output = Hartfrequentie x Slagvolume
Formule bloeddruk
Bloeddruk = Cardiac output x totale perifere weerstand
Flow van orgaan formule + uitleg
Flow van dat orgaan = bloeddruk x weerstand in een orgaan.
-> afkomstig van wet van Ohm U = I x R.
Reactie als orgaan meer bloedtoevoer nodig heeft
De vaten ervan zullen dilateren en hierdoor zal de vaatweerstand van dat orgaan verlagen. Als de bloeddruk dan hetzelfde blijft, dan zal het bloed dat naar dat orgaan toe gaat toenemen (flow). Als de flow toeneemt, dan neemt de zuurstofaanvoer toe en zal het orgaan ook meer voedingsstoffen ontvangen.
Baroreceptoren
Zorgen bij activatie voor het aanzetten van het autonome zenuwstelsel. De hartfrequentie stijgt doordat het sympatische systeem wordt geactiveert. Noradrenaline wordt afgegeven in de sinusknoop. Hier zitten vooral B1 en B2 receptoren.
rol sympaticus op bloeddruk
De sympaticus verhoogd de contractiliteit van het hart en verhoogd de perifere weerstand mbv vasoconstrictie. Dit gebeurt vooral met de a1-receptor (ook beetje a2)
RAAS
Renine angiotensine aldosteron systeem
-> meer vocht vasthouden wat de preload verhoogd (duurt lang voor effect merkbaar)
-> venoconstrictie: venen trekken samen, verhoogd de preload doordat er een hoge weerstand is in het veneuze stelsel, uitsluitend a1-receptor
-> hypertrofie
Oorzaken pompfalen
primair: aandoening myocard
- myocardinfarct
- myocarditits
Secundair: overbelasting hartspier
- druk belasting
- volume belasting
Eerste gevolg van myocardinfarct
- verminderde contractiliteit
- verminderde stroke volume
- verminderde cardiac output
- verlaagde bloeddruk
Reactie op myocardinfarct
- activatie baroreceptoren
- verhoogde hartfrequentie
- verhoogde preload
- verhoogde perifere weerstand
- venoconstrictie
- vocht wordt vastgehouden
Myocard: gevolgen door verhoogde afterload
- remodeling
- grote van linker ventrikel verhoogd
- wand linker ventrikel vergroot
Hartinfarct
een deel van het myocard is onwerkzaam geworden als gevolg van een langdurige ischemie. De contractiliteit neemt af bij een hartinfarct en daarmee nemen het slagvolume, de cardiac output, en de bloeddruk af
Baroreceptoren na hartinfarct
laten de preload, de hartfrequentie (B1) en de perifere weerstand stijgen door sympaticus stimulatie die zorgt voor vasoconstrictie (a1 en a2). De parasympaticus stimulatie neemt af. Venoconstrictie (a1) neemt ook toe om de preload te verhogen
autonome zenuwstelsel en contractiliteit
Probeert de contractiliteit te verhogen door activatie van B1 receptoren.
Remodeling na hartinfarct
De diameter van het hart neemt toe doordat het hart niet meer goed kan samentrekken waardoor de wand wordt opgerekt. Om de stress gelijk te houden neemt dan ook de dikte van de wand toe. Er vindt excentrische remodellering plaats. De hartspiercellen zullen hierbij in de lengte groeien (lengte hypertrofie)
moleculaire mechanismes voor cardiac remodeling
- growth factors
- Natriuretic peptides
- B-AR agonists
- G-protein-coupled receptor agonists
Soorten hartfalen en risicofactoren
Systolisch hartfalen HFrEF
- Gedilateerde cardiomyopathie
- hartinfarct
- aorta-insufficientie
Diastolisch hartfalen - HFpEF
- hypertrofe cardiomyopathie
- COPD
- aorta-stenose
Risicofactoren voor beide:
- Hypertensie
- Diabetes mellitus
- Chronische nierschade
systolisch hartfalen vs. diastolisch hartfalen
Systolisch: Het myocard heeft moeite om voldoende bloed uit de ventrikels te pompen
Diastolisch: de atria hebben moeite om de ventrikels voldoende te vullen waardoor niet voldoende bloed uit de ventrikels gepompt kan worden
Decompensatie oorzaken
- neurohumorale activatie
- inflammatie
- remodellering
Neurohumorale activatie
Deze activiteit is niet goed bestemd om lang geactiveerd te zijn
- B-receptor, de gevoeligheid en de dichtheid nemen af: B-remmers kunnen dit voorkomen
- RAAS-activatie (zorgt voor hypertrofie): ACE-remmers remmen dit systeem en het blijkt dat de mensen dan langer leven
Inflammatie
- cytokines
- TNFa: celdood (apoptose)
Remodellering
- Veranderingen in extracellulaire matrix
- Flow/metabole afwijkingen
- Pathologische signaaltransductiepaden
- Cardiomyocyt dysfunctie: Ca2+ huishouding verstoord, dysfunctie contractiele apparaat
Atriumdruk
een maat voor de preload en daarmee de druk in het ventrikel
waarom hartminuutvolume pas 0 bij -3 mmHG in ventriculaire functie curve
In de thoraxholte heerst een negatieve druk (-3 mmHg) en het hart zit ook in deze omgeving.
Vasculaire functie curve
Hier bekijken we het effect van de output van het hart op de vullingsdruk. Als het hart volledig stilstaatm is het hartminuutvolume 0 en wordt er dus geen bloed meer gepompt in het arteriële vaatstelsel, de atriumdruk is dan 8, de druk in de arteriën daalt sterk en is dan ook 8
Drukverloop na een hartstilstand
Wanneer het hart weer gaat werken, wordt het veneuze bloed verplaatst naar het arteriële vaatstelsel. De druk in de venen loopt van 8 naar 3. Middels compliantie is er bij een sterke volumeverandering geen sterke drukverandering. De druk in de arteriën neemt toe van 8 naar 100 omdat de arteriën stijf zijn. Je pompt de veneuze vullingsdruk in het veneuze vaatstelsel leeg.
Het effect van de vulling op de pomt
Hoe meer het hart gevuld wordt, hoe meer het hart uit pompt
Volumetoename van het bloed gevolgen op druk
Het hartminuutvolume neemt toe, de curve verschuift naar rechts. venoconstrictie zorgt niet voor volumetoename maar zorgt ook voor een verschuiving naar rechts. De atrium druk neemt dan ook toe. Bij een werkend hart zullen de waardes van de venen van 3 naar 6 gaan, maar die van de arteriën blijft gelijk, 100.
Het effect van de pomp op de vulling
Hoe meer gepompt wordt, des te lager de druk in het atrium.
Inspanning (druk, pulsdruk, vaatbed, HF, diastole en systole druk)
- veneuze druk: 3 -> 6
- arteriele druk: 100 -> 110
- HMV: 5 -> 25 l
- pulsdruk neemt toe
- Perifere vaatbed gaat open staan
- HF gaat omhoog
- De diastole druk hangt af van de cyclus, maar blijft meestal gelijk of wordt kleiner
- De systole druk: neemt altijd toe
Vullingsdruk bij inspanning
Moet omhoog gaan, omdat je het veneuze stelsel leeg pompt. er moet venoconstrictie optreden.
Pv, Pa en HMV normaal vs. hartfalen
Normaal:
Pv=3, Pa=100, HMV=5L
Hartfalen
Pv=6, Pa=100, HMV=4L
Hartfalen: veneuze druk
De veneuze druk moet omhoog en ook de hoeveelheid bloed in de venen.
Baroreceptoren bij hartfalen
De baroreceptoren meten dan het hart minder pompt, en het over gaat naar de systemische vullingsdruk. Ze stimuleren de hartspier en met noradrenaline de venen laten contraheren mbv a1-receptoren.
Gevolgen hartfalen
Verhoogde veneuze druk om het HMV te verbeteren, de nieren zullen meer vocht gaan vasthouden en dit veroorzaakt oedeem in de benen en in de longen
weerstand arteriën bij hartfalen
Het autonome zenuwstelsel zal de weerstand in de arteriën toe laten nemen voor eenzelfde bloeddruk. De vasoconstrictie in arteriën neemt toe. De weerstands(veranderings)hoek wordt kleiner en dus wordt de vasculaire functie curve platter.
Oorzaken arteriële obstructie
- atherosclerose
- hypertensie
- vasculitits
Atherosclerose
Slagaderverkalking in zowel grote bloedvaten als in de microcirculatie
Vasculitis
Ontsteking van de binnenwand bloedvat, kan ook voor een toename in de weerstand zorgen en daarmee voor een hoge bloeddruk
Arteriële ruptuur
Kan zorgen voor ischemie. een Aneurysma is een arteriële verwijding die kan optreden in bijv. de aorta
Hypertensie
De weerstandsvaten kunnen dan niet goed ontspannen en zorgen dan voor een verhoogde perifere weerstand. Een probleem dat vaak te herleiden is naar de kleine bloedvaten en de arteriolen waar 80% van de vaatweerstand zit. Als de vaattonus regulatie verandert, gaan de arteriolen moduleren. De tunica media kan dan dikker worden (hypertrofie), om de verhoogde bloeddruk te weerstaan
risicofactoren atherosclerose
- Erfelijke factoren
- inactiviteit
- voeding
- roken
- hypertensie
- diabetes mellitus
Invloed hoeveelheid capillairen op O2 extractie
Hoe meer capillairen je hebt om het bloed door te laten lopen hoe trager het bloed gaat waardoor er dus meer tijd is voor het orgaan om zuurstof uit het bloed te halen.
Wanneer ischemie en wat is gevolg
Wanneer er een kritisch verschil is tussen het aanbod en de vraag van zuurstof. Leidt tot:
- anaeroob metabolisme
- functieverleis
- celschade
-> bijv. hart en hersenen waar de cellen (bijna) niet herstellen
risicofactoren ischemie
- trombose
- vaatspasme
- activiteit
atherosclerose oorzaken
- endotheeldysfunctie
- lipoproteine accumulatie
- cellulaire interacties
-> mono’s/macrofagen
-> T-lymfo’s
-> VSMC’s - VSMC proliferatie + ECM
Flow formule
is het drukverval over het vaatbed gedeeld door de weerstand van het vaatbed: Flow = (Pa -Pv) / Rarteriolen (wet van Darcy)
Normale situatie regulatie van orgaan doorbloeding
Er is een aanvoerende arterie met een druk (Pa), arteriolen met een weerstand (Rarteriolen) gevolgd door capillairen en daarna weer venulen met een druk (Pv). Pv is de druk na het vaatbed in de vene.
Flow bij een arteriële stenose formules
Flow = Pa’ - Pv / Rarteriolen = Pa - Pa’ / Rstenose = Pa - Pv / Rarteriolen + Rstenose.
Flow constant bij arteriële stenose
als Pa’ gaat zakken dan kan de flow alleen gelijk blijven door ook de weerstand te laten zakken. Het vaatbed houdt de doorbloeding constant door vasodilatatie
Regulatie van orgaan doorbloeding bij een arteriële stenose.
In de arterie is een vernauwing ontstaan. Als de vernauwing maar ernstig genoeg is, wordt Pa, de druk voor de stenose, hoger dan de druk na de stenose (Pa’)
Autoregulatie
Het vermogen van een orgaan om bij veranderende perfusiedrukken toch zijn doorbloeding gelijk te houden: druk-flow regulatie
autoregulatie: zuurstoftekort
Als Pa’ lager wordt, zal de doorbloeding van het vaatbed minder worden. Door zuurstoftekort ontstaat dan melkzuurvorming en dit signaleert aan de vaten dat ze moeten verwijden en dit haalt de weerstand van het vaatbed omlaag zodat de flow weer omhoog gaat.
Autoregulatoir bereik
Om de flow constant te houden bij een stenose moet je de weerstand van de arteriolen verlagen en zo de noemer verlagen. Dit gaat tot op een bepaald punt. op een gegeven moment kunnen de arteriolen niet verder dilateren. In de geleidngsvaten is er een enorme overcapaciteit. maar wanneer ze maximaal open staan is het bijna lineair waarmee de druk afneemt.
Voordelen 2D echocardiografie
- goedkoop
- beschikbaarheid
- geen straling
- goede spatiele en temporale resolutie tov CT en MRI
Nadelen 2D echocardiografie
- beperkte informatie uit standaard scanvlakken
- kwaliteit sterk afhankelijk van
-> echo window (ribben, vet, lucht)
-> kwaliteit echo laborant
Voor en nadelen 3D tov 2D echocardiografie
voordeel = geen geometrische aannames
nadeel = minder goede spatiele en temporale resolutie
De 3 standaard transducer posities echo hart
- Parasternaal (lange en korte as)
- Apicaal (2-3-4 kamer)
- Subcostaal (met name voor VCI diameter en collaps)
- (voor doorbloeding van de ernst van de aortaklepstenose wordt ook wel de rechts parasternaal en suprasternaal opname gebruikt)
Continuous-wave Doppler
Gebruikt 2 kristallen: 1 zendt en 1 ontvangt.
Voordeel = je kan hogere snelheden op een scanlijn meten
Nadeel = je weet niet precies waar precies de hoogste snelheid zit op de scanlijn
Pulse-wave Doppler
Gebruikt 1 kristal: zendt en ontvangt
Nadeel = je kan alleen lagere snelheden meten
Voordeel = je meet op één plek (waar je het sample volume neerzet) de snelheid
Toepassingen van contrast echo
- verbetering zichtbaarheid endocard grens tov bloed
- aantonen van shunts in het hart
- aantonen van verminderde myocard perfusie
- uitsluiten van linkerkamer thormbus in de apex
De bedoeling van de perifere circulatie
om de perifere weefsels van stoffen te voorzien en om er voor te zorgen dat afvalstoffen worden afgevoerd
Op welk niveau wordt de perifere circulatie geregeld
Op endotheel niveau in de arteriolen. In de buurt van de gladde spiercellen eindigen de postsynaptische vezels die noradrenaline en acetylcholine kunnen afgeven
Pericyten
gladde spiercellen in de capillairen. Ze reguleren capillaire contractie in de hersenen
2 niveaus van regulatie bloedflow per orgaan
Neuraal en lokaal
Neurale regulatie van de bloedflow per orgaan
- sympaticus: adrenerge regulatie (a, B-receptoren)
- parasympaticus: NO gemedieerde dilatatie (vnl hersenen)
Lokale factoren regulatie bloedflow per orgaan
- rek leidt tot vasoconstrictie (myogeen mechanisme)
- grotere behoefte leidt tot vasodilatatie (metabool mechanisme)
- flow (endotheel gemedieerd mechanisme): als de flow bijv. toeneemt, vindt er dilatatie plaats met name in de grote arteriolen
effect activatie sympaticus op arterien, arteriolen en venen
- Arteriën: vasoconstrictie - niet een sterke verhoging van de perifere weerstand
- Arteriolen: heel veel vasoconstrictie - perifere weerstand neemt heel sterk toe
- venen: venoconstrictie - veneus bloed wordt naar het hart geduwd, verhoging vd cardiac output
vasoconstrictie na activatie sympaticus verschillende weefsels
De mate van vasoconstrictie door de sympaticus is erg afhankelijk van het type weefsel. De sympaticus stuurt algehele vasoconstrictie, de lokale factoren overrulen de sympaticus om de mate van bloedtoevoer op lokaal niveau te reguleren.
Bloed naar spieren bij activatie sympaticus
Alle spieren worden door de sympaticus minder van bloed voorzien. De spieren die metabool actief zijn krijgen echter als gevolg van het metabole mechanisme, het myogeen mechanisme en het endotheel gemedieerd mechanisme toch veel bloed. De sympaticus wordt hier door lokale vasodilatatie overgecompenseerd. De sympaticus wordt dan met metabole mechanisme overwonnen
Plaats waar de sympaticus, het metabool mechanisme, het myogeen mechanisme en het endotheel gemedieerd mechanisme het meeste invloed hebben.
Sympaticus -> sterkste in de grote arteriolen/kleine arteriën, de grote weerstandsvaten
Metabool mechanisme -> Sterkste in de kleine arteriolen, dicht tegen het capillaire netwerk aan, bij de sphincters
Myogeen mechanisme -> sterkste tussen de grote en de kleine arteriolen
Endotheel gemedieerd mechanisme -> Sterkste in de grote arteriën
Flow lokaal handhaven
alleen door regulatie van weerstand (tonus) Let op: het verhogen van de druk wordt centraal geregeld en niet lokaal.
basisprincipes regulatie bloedflow per orgaan
- arteriolen: grootste bijdrage aan totale vasculaire weerstand
- atherosclerose: voornamelijk proximale geleidingsvaten
-> nauwelijks effect op de bloedflow voorbij de stenose
-> zolang arteriolen compenseren door dilatatie
-> verdere vernauwing: arteriolen chronisch gedilateerd - Wanneer de vasodilatatie capaciteit maximaal benut is
-> bloedflow in rust nog met voldoende
-> niet tijdens inspanning
Ischemie
- disbalans vraag en aanbod van zuurstof
- reserve capaciteit is op
(coronaire) flow reserve
autoregulatie capaciteit tot vasodialtatie van de arteriolen in respons op een toename in O2 behoefte of na farmacologische middelen
Invloed van een stenose op de flow
In rust bijna geen invloed door vasodilatatie van de arteriolen. De coronaire flow reserve wordt naarmate het bloedvat verder dicht gaat minder. Bij vernauwing van meer dan 50% is het een hemodynamisch significante vernauwing en ontstaan er bij inspanning klachten door bloedtekort.
Regulatie bloedflow per orgaan: neuraal (sympaticus)
adrenerge regulatie (a en B receptoren)
- perifere weerstand omhoog
- veneuze return omhoog
Regulatie bloedflow per orgaan: lokale factoren
- Rek gevoelige kanalen
- Behoefte (metabool mechanisme)
->PO2, PCO2, adenosine - Flow (endotheel gemedieerd mechanisme)
-> Dilatatie: NO, EDHF, PGI2
-> Constrictie: ET, EDCF1, EDCF2
Contractiemechanisme gladde spiercellen
Ca2+ triggert cross-bridge cycling via fosforylering van myosin light chains (MLC)
MLCK eigenschappen
Myosine lichte keten kinase
- fosforyleert myosine
- geeft vorm-verandering
- verhoging ATPase activiteit
- faciliteert interactie met actine
Waarom geen fatigue gladde spiercellen
Actine-myosine zijn lang gekoppeld. Er is een lage affiniteit van MLC voor ATP wat er voor zorgt dat er geen fatigue is.
gladde spier en hartspier Ca2+
Zowel voor de gladde spier als voor de hartspier is de bijdrage van het extracellulaire calcium dus van belang niet alleen de calcium stores in het SR
Rol ATP in de cross-bridge cycling
- Binding ATP om de kop van actine en myosine los te krijgen
- Hydrolyse van ATP om de vormverandering van het myosinekopje te bewerkstelligen, waardoor er een nieuwe binding gemaakt kan worden met een actinefilament verderop
Cross-bridge cycling
- Ca2 influx via Cav kanaal in de caveolaee (vlg. T-tubuli)
- Ca2+-influx activeert RYR -> meer Ca2+ release via CICR
- Agonist, via G-proteine-gekoppelde receptor geeft IP3
- IP3 door PLC activeert IP3R weer meer Ca2+
- Beide dragen bij aan Ca2+ sparks
- Depletie SR Ca2+ geeft aggregatie STIM1 monomers in SR membraan activeert Orai kanaal in plasma membraan, laat influx Ca2+ in cytosol toe voor opname in SR via SERCA
Routes regulatie vaattonus
- Directe werking op de gladde spiercel
- Indirecte werking via endotheel
Wat zorgt voor contractie van de vaten
- Sympatische (a-adrenerge) stimulatie
- Rek (myogeen effect)
- angiotensine II
- ADP; thrombobxan (geactiveerde bloedplaatjes)
- Endotheline
Wat zorgt voor relaxatie van de vaten
- metabool effect (pO2 omlaag, pCO2 omhoog, lactaat omhoog, adenosine omhoog)
- ANP (atriaal natriuretisch peptide, via stretch atria)
cAMP en cGMP invloed op MLCK
cAMP en cGMP verminderen gevoeligheid van MLCK op Ca2+
Indirecte werking via het intacte endotheel: relaxatie
Via afgifte van NO, prostacycline of EDHF
- acetylcholine
- bradykinine
- shear stress (flow)
indirecte werking via het intacte endotheel: contractie
via afgifte van endotheline
- angiotensine II
- vasopressine (ADH)
Vasodilatoren die afgegeven worden door het endotheel
NO, PG-I2, EDHF
Via welke stof werken veel vaatverwijders?
Via een verhoging van de NO productie in de endotheelcel
wat zorgt voor NO productie
via eNOS, gestimuleerd door verhoging van Ca2+ concentratie en SS
eigenschappen eNOS
- korte halfwaardetijd
- diffundeert over korte afstand naar de spiercel
- geeft relaxatie van de gladde spiercel via verhoging cGMP concentratie
wat zijn nitraten van NO
nitraten (nitroglycerine) zijn NO donoren
- dus onafhankelijk van eNOS
wat leidt tot voor verminderde vaatwandreactiviteit bij endotheeldysfunctie
- Diabetes
- Hypercholesterolemie
- Hypertesie
- Atherosclerose
- Roken
- Luchtvervuiling
Wat kan methamphetamines geven (en ook cocaïne)
Hypertensie, tachycardie, vaatspasme, arrhythmie, trombose, acuut hartinfarct.
activatie RAAS vindt plaats bij:
- Een laag bloedvolume (hypovolemie) en een lage bloeddruk (circulerend, fysiologisch): dehydratie, bloeding
- Cardiovasculaire- en nierschade (lokaal)
manieren van verhogen bloeddruk
- de cardiac output verhogen door water- en zoutretentie, waardoor het circulerende bloed toeneemt
- de systemische vaatweerstand verhogen door vasoconstrictie
Angiotensine II
Verhoogt de bloeddruk. Heeft biologisch gezien het meeste invloed op de nier en de bloedvaten. Het heeft een antidiuretische werking en een vasoconstrictieve werking in de arteriën
Vorming van angiotensine II
Angiotensinogeen wordt omgezet in angiotensine I. Angiotensine I wordt omgezet in angiotensine II door ACE
Renine
de snelheidsbepalende factor voor de vorming van angiotensine II. Het komt voor in de nier
aanmaak van renine
In de nier zitten juxtaglomerulaire cellen in de efferente en afferente vaten van de glomerulus. Bij een lage bloeddruk geven ze renine af in de bloedbaan.
Macula densa cellen
Cellen in de distale tubulus, zijn Na/K sensoren en voelen aan of de urine geconcentreerd is. Deze kunnen een signaal doorgeven aan de juxtaglomerulaire cellen om de afgifte van renine te reguleren
Renine bij een nierstenose
Er is minder bloedtoevoer naar de nieren. Hierdoor is er een hoge renine concentratie aanwezig in de nieren.
RAAS afkorting
Renine angiotensine aldosteron systeem
baroreceptoren bij lage bloeddruk
Bij een laag circulerend bloedvolume of lage bloeddruk, zullen de baroreceptoren dit registreren -> signalen naar de hersenstam -> activatie sympaticus
Afgifte renine bij activatie sympaticus
Er komt een signaal naar het bijniermerg via de medulla van de bijnier waar noradrenaline wordt geproduceerd en in de bloedcirculatie wordt vrijgelaten. De noradrenaline gaan naar de nier en zal binden aan de B1-receptoren, waarna renine zal worden geproduceerd.
prorenine -> renine: angiotensine I aanmaak
van inactief naar actief. bij activatie wordt het kapje eraf geknipt, gaat angiotensinogeen binden en wordt het geknipt tot angiotensine I. Deze reactie bepaalt de uiteindelijke concentratie angiotensine II: langzaamste reactie
angiotensine I -> angiotensine II
Het enzym ACE wordt gevormd door de longen en belandt zowel in het plasma als in de vaatwand. Angiotensine I bindt in een pocket van ACE. ACE knipt angiotensine I en dan houd je angiotensine II over.
Binden van angiotensine II aan AT1-receptor zorgt voor:
- Vasoconstrictie
- Zout/water resorptie
- Aldosteron secretie
- Sympatische activatie
- negatieve feedback (remming van renine productie)
Binden van angiotensine II aan AT2-receptor
- vasodilatatie
- Remming celgroei
- aanpassing extracellulaire matrix (differentiatie)
AT1-receptor antagonist
Legt de constrictie helemaal plat. De AT1 antagonist laat de reactie van de AT2-receptor toenemen
Effect AT2-receptor op AT1-receptor in normale omstandigheden
In normale omstandigheden geeft het remming. Hij geeft negatieve feedback op de AT1-receptor
aldosteron
Wordt gemaakt door de bijnier. Angiotensine II bindt aan de AT1-receptor in de bijnier en zorgt dat de bijnier aldosteron afgeeft. Aldosteron bindt aan de mineraal corticoid receptor (MR). Het zorgt voor Na+ en H2O-resorptie in de nieren en tubulus en voor een dorstprikkel, wat leidt tot een toename van het bloedvolume. Het zorgt ervoor dat Natrium wordt uitgewisseld voor kalium
Interactie RAAS met noradrenaline/adrenaline
AT1 receptor kan in gladde spiercellen de a1-receptoren op de vaaatwand extra stimuleren. De vasoconstrictie wordt dus versterkt. In de nier zit de B1-receptor. Door stimulatie van noradrenaline wordt de renine afgifte gestimuleerd.
Bestrijden van hoge bloeddruk door verlagen activiteit RAAS mechanismen
Door een AT1-antagonist, a1 antagonist of B-blokker toe te voegen, wordt een hoge bloeddruk bestreden.
Bloeddrukregulatie met RAAS
Het hele systeem wordt aangezet door een lage bloeddruk, waardoor renine wordt afgegeven. Als dit systeem door zou gaan, zou je een hele hoge bloeddruk krijgen. De AT1-receptor zorgt voor een negatieve terugkoppeling in de vaatwand
Primaire/essentiële hypertensie
Een vorm van hypertensie met een onbekende oorzaak
- hoog renine systeem: verhoogde vasoconstrictie
- laag renine systeem: gevolg van verhoogde Na+-retentie en bloedvolume
Secundaire hypertensie
hypertensie veroorzaakt door een ander ziektebeeld
-> bijv. nierziekten en bepaalde tumoren
Definitie hypertensie en risicofactor voor bepaalde ziekten
een bloeddruk boven de 140/90 mmHg. Het is een risicofactor voor hartaanvallen, hartfalen, herseninfarct, retinopathie (capillairen in retina gaan kapot) en chronisch nierfalen
Antihypertensiva
- ACE-remmers/inhibitoren
- AT1-receptor blokkers
- Renine remmer
- MR-antagonist
Antihypertensiva: ACE-remmers/inhibitoren
Remming angiotensine II productie wat zorgt voor een bloeddrukverlaging
Antihypertensiva: AT1 receptor blokkers
Bezetten de AT1 receptor en de receptor kan geen vasoconstrictie/bloedvolume verhoging meer geven. Daarnaast komt extra Ang II beschikbaar voor de AT2-receptor wat zorgt voor vasodilatatie en bloedvolume verlaagt. Dus remming AT1-receptor, stimulatie AT2-receptor
Antihypertensiva: Renine remmer
Remming Ang I/II productie en daarmee remming vasoconstrictie en bloeddrukverhoging met als gevolg een bloeddrukverlaging
Antihypertensiva: MR-antagonist
Met een mineraal corticoid receptor-antagonist kun je de binding van aldosteron aan de MR-receptor remmen en de antidiuretische werking voorkomen waardoor het bloedvolume omlaag gaat. Als gevolg gaat kalium in het bloed omhoog.
werking ASO
Anti-sense oligonucleotide werkt de productie van angiotensinogeen tegen. Een stukje RNA wat complementair is aan het angiotensinogeen wordt opgenomen in de lever en bindt aan het RNA van angiotensinogeen. Hierdoor is er geen angiotensinogeen productie meer en dus een verlaging van renine. De bloeddruk zal afnemen
Bijwerkingen ACE-remmers
Vermindert de afbraak van bradykinine, de stof bradykinine gaat omhoog en het bindt aan de B2-receptor en NO komt vrij. NO geeft vasodilatatie. Bijwerking: Hoest door bradykinine gemedieerde constrictie van de bronchiën. Het kan worden verholpen met een AT1-blokker
Bijwerkingen AT1-receptor blokker
de negatieve terugkoppeling wordt onderbroken. De plasma-renine concentratie gaat omhoog. Het lichaam gaat werken tegen de medicijnen door de renine concentratie te verhogen. Er ontstaat gewenning
Verhelpen bijwerkingen van AT1-receptor blokker (+nadeel)
Met een renineremmer: nadeel is dat het systeem zo erg wordt onderdrukt dat je hypotensie krijgt. Het gevolg hiervan is onvoldoende nierperfusie waardoor de nier slechter gaat werken. Met name ouderen met slechte vaten krijgen slechte perfusie van skeletspieren en hersenen waardoor ze zwakker worden.
Oorzaken van myocardischemie
- trombusvorming
- vernauwing van bloedvaten
- vermindering van de microcirculatie -> diastole dysfunctie
Ookzaken angina pectoris
- Atherosclerotische vernauwing coronairvaten en/of onvoldoende doorstroming collateralen
- (reversibele) thrombusvorming
- coronairspasmen
vormen van angina pectoris
- instabiel
- stabiel
- Prinzmetal
Stabiele angina pectoris
Er is bekend wanneer het optreedt, bijvoorbeeld bij inspanning of temperatuurwisseling
Instabiele angina pectoris
Kan op ieder moment voorkomen, dus ook in rust.
Prinzmetal
een spasme van een coronair arterie. Hiervan kan een angiogram gemaakt worden en in het angiogram zal dan geen obstructie in de coronair arteriën te zien zijn
Wanneer treedt angina pectoris op
Wanneer er een verkeerde verhouding is in de cardiale O2 behoefte en de O2 voorziening.
Het wantrouwen van O2 tijdens angina pectoris opheffen
Je kunt de wanverhouding opheffen door de myocardiale perfusie te verbeteren of door het verlagen van de myocardiale zuurstofbehoefte.
Verlagen van de myocardiale zuurstofbehoefte
- verlaging van de bloeddruk
- verlagen van de hartfrequentie
- verlagen van het slagvolume
De basisbehandelingen van angina pectoris
- Stoppen met roken
- Meer lichaamsbeweging
- Eventuele hypertensie of hypercholesterolemie behandelen (dieet/antihypertensiva/lipidenverlagers)
- Farmacotherapie angina pectoris
Farmacotherapie angina pectoris
- Couperen aanval, Profylactisch
- Nitraten (nitroglycerine, isosorbidemono- of dinitraat_
- B-receptor antagonisten (propranolol, atenolol)
- Calciumantagonisten (diltiazem, verapamil, nifedipine)
- antistollingsmiddelen (clopidogrel)
Werkingsmechanisme nitraten
- verwijding veneuze bloedvaten (preload verlagen -> diameter LV verlagen -> wandspanning verlagen -> zuurstofbehoefte verlagen
- verwijding coronaire collateralen
- Weinig of geen effect of arteriolen (alleen in hoge doses)
- coronairflow min of meer onveranderd
verschillende behandeling op basis van nitraten
- Nitroglyceride: oromucosaal (onder de tong) tablet/spray, transdermaal. kan angina pectoris acuut verminderen. heeft korte halfwaardetijd
- Isosorbidedinitraat (ISDN), oromucosaal of orale inname, first-pass effect
- Isosorbidemononitraat (ISMN): active metaboliet van ISDN, oraal ingenomen, geen first-pass effect
Profylactisch innemen betekenis
Het is preventief innemen en daarmee voorkomen dat de aanval ontstaat.
first-pass effect bij isosorbidedinitraat
Het oraal indienen van isosorbidedinitraat werkt via het first-pass effect. Dit houdt in dat het medicijn eerst in de lever wordt omgezet in de actieve variant, namelijk isosorbidemononitraat
Bijwerkingen nitraten
- hoofdpijn en posturale hypotensie
- Tolerantie: de stoffen hebben geen effect meer. De enzymen die nodig zijn om NO uit nitraat te vormen bevatten een SH-groep en hiervan kan depletie plaatsvinden.j
Bestrijden van SH-groep depletie
Met een nitraatvrije periode, in het ideale geval is de nitraatvrije periode de nacht
B-blokkers functie
- verlagen hartfrequentie (gevolg: zuurstofbehoefte omlaag)
- langere diastole: verbetering myocardiale perfusie
- bloeddrukverlagend effect speelt min of meer geen rol
Calcium antagonisten
remmen de Ca2+ instroom in hart- en/of vaatwandspiercellen
- Verapamil: heeft voor werking in het hart en heeft daar een negatief inotroop en een negatief chronotroop
- Nifedipine: grijpt vooral aan op de weerstandsvaten met als gevolg bloeddrukdaling. De reflex is tachycardie door baroreceptoren
- Diltiazem: werkt in hart en bloedvaten, de hartfrequentie blijft gelijk of gaat omlaag
bijwerkingen calcium antagonisten
- hoofdpijn
- obstipatie
Behandeling van Prinzmetal
Calciumantagonisten zijn vooral geschikt bij coronairspasmen. B-blokkers zorgen voor extra constrictie van de vaatwand en worden dus niet gebruikt. Calciumantagonisten zijn oraal toepasbaar. Ze hebben een relatief korte t1/2 waardoor de dosering over meerdere malen per dag wordt verspreid
Behandeling stabiele angina pectoris
Nifedipine geeft een hele krachtige bloeddrukdaling. Verapamil moet je niet combineren met B-blokkers in verband met versterkte HF daling.
Behandeling instabiele angina pectoris
Naast B-blokkers en/of calciumantagonisten, ook aspirine (trombocytenaggregatieremmer) en heparine, die bloedstolling tegengaan zoals anticoagulans.
