Cardiovasculaire Fysiologie

I. Elektrische activiteit van het hartContractie voorkamer gevolgd door contractie kamer elektrisch geleidingsysteem.

Naast spiercellen in het hart ook P-cellen: Elektrische cellen= pacemakercellen Triggeren hartspiercellen 10% van hartcellen zijn P-cellen, over hele hart verspreid en verbonden. Eigen ritmische activiteit (pacemakerpotentialen) die verschilt van de klassieke

potential van de spiercelleno Basiswaardeo Influx ionen (Natrium, calcium,..)o Plateaufase

Onderling verbonden met elkaar Pacemakercel met hoogste ritmische activiteit bepaalt hartritme.

o Normaal thv sinoatriale knopo Spontane depolarisatie van -60mV-40mV (Ca2+ in, K+ uit)o Daling van ritmische activiteit van sinoatriale knop naar ventrikels toe

SA: 70/min Linker atrium: 60/min AV: 50/min Linkerventrikel: 40/min Apex: 30/min

o Ritmische activiteit P-cellen ook bepaalt door Psy en Osy zenuwstelsel (oa afhankelijk van circadiaans ritme welke domineert)

Osy: versnelt ritme Psy: vertraagt ritme (N vagus)

Vanaf sinoatriale (SA)-knoop spreiding ritmische activiteit over beide atria. Thv atrioventriculaire (AV)-knoop wordt ritmische activiteit gedurende 0.1 sec vertraagd, dan spreading over beide ventrikels via bundel van His (linker-en rechterbundel Rechts 1 bundel, Links een anterieure en posterieure bundel).Via het His-Purkinjeweefsel wordt ritmische activiteit overgezet van de pacemaker- naar de hartspiercellen.

Lichaam grotendeels uit water goede geleider veranderingen kunnen worden geregistreerd aan de huid. Registreren som van alle actiepotentialen van hartspiercellen electrocardiogram.

Klassieke electrocardiogram bestaat uit 6 perifere en 6 precordiale afleidingen, elektroden op specifieke plaatsen aangebracht. (Vooral links rond hart)

3 elektroden in verticale vlak 6 signalen (driehoek rond hart maken, geeft berekende potentialen weer AVR, AVL en AVF)

o Plaatsen: 2 thv schouders (anterieur, net

eronder) Abdomen

o I = verschil tussen aVR en aVLo II = verschil tussen aVR en aVFo III = verschil tussen aVL en aVF

herleiden naar 1 centraal punt

1

Positief signaal als elektrische activatie naar de electrode toe loopt, Negatief als hij ervan weg loopt, nul als het signaal er loodrecht op staat.

Vooral in horizontale vlak naar linkerventrikel. Hier:o V 4-5-6 +o V 1-2 -o V 3 0

Golven: (atijd dezelfde sequentie, hoe meer spieren, hoe groter het signaal)o 1e golf= P-golf

kleine positieve (opwaartse) golf

In meeste afleidingen behalve aVR

Symboliseert depolarisatie atria

o Groter complex= QRS-complex Uit negatieve, grotere

postieve en soms kleinere negatieve golf

Weerspiegelt depolarisatie beide ventrikels

Vooral bepaald door actiepotentialen van het dikkere linkerventrikel.

Repolarisatie atria kan niet worden gezien omdat het samenvalt met dit QRS-complex

o Vlak iso-elektrisch segment= ST-segment

o Positieve golf= T-golf In meeste afleidingen, behalve aVR Repolarisatie beide ventrikels

Klassiek ECG geeft indruk over hartfrequentie, regelmaat hartfrequentie en over normale geleiding van atriaventrikels.

Pathologische omstandigheden:o Hartfrquentie te snel= tachycardieo Hartfrequentie te traag= brachycardieo Hartfrequentie onregelmatig= Aritmieo Verstoorde geleiding van atria naar ventrikel= AV-bloko 1 bundel afunctioneel of doorgesneden geen contractie ventrikel?

neen, spiercellen geven via desmosomen nog steeds elektriciteit door, gaat wel trager => breder QRS-complex

Asynchrone contractie links en rechts (trager thv afunctionele bundel) !! circulatie

II. Pompfunctie van het hartElektrische activiteit actiepotentialen spiercellen contractie spiercellen.

2

Bloed beweegt na atriale contractie van atria ventrikels, passeert door enkele kleppen: mitrasklep en tricuspedalisklep.Ook pulmonalisklep (tussen rechterkamer en pulmonale circulatie) en aortaklep (tussen linkserkamer en systemische circulatie).

100 000 hartslagen per dag slijtage op oudere leeftijd.

Cardiale cyclus1. Kleppen tussen atria en ventrikels openen

Passieve vulling ventrikelsIn rust de belangrijkste vulling van het ventrikel!

2. Atriale depolarisatie Atriale contractie • Restant bloed in atria nu actief gepompt naar ventrikels (draagt in rust weinig bij tot vulling ventrikels, wordt belangrijker bij hogere hartfrequenties, bv bij inspanning)• Komt overeen met P-golf.• Geen atriale contractie door bv voorkamerfibrillatie (25% ouderen) geen P-golf, wel passieve vulling ventrikels, dus last bij inspanning en vooroverbuigen, omgekeerd staan,...--> belemmert passieve vulling.

3. Kleppen sluiten zich ventrikels afgesloten.4. Depolarisatie ventrikels contractie ventrikels = isovolumetrische

ventriculaire contractieKleppen gesloten druk in beide ventrikels neemt toe Komt overeen met QRS-complex

5. Als druk hoger wordt in ventrikels dan druk erbuiten, openen pulmonalis-en aortaklep Bloed naar pulmonale en systemische circulatie = ventriculaire ejectie

6. Pulmonalis- en aortaklep sluiten kort erna, hartspier relaxeert, alle kleppen gesloten= isovolumetrische ventriculaire relaxatie

Komt overeen met T-golfDruk in beide ventrikels daalt tot basiswaarde

7. Opnieuw openen atrioventriculaire kleppen (stap 1)

3

Bloed dat uit linkerventrikel in aorta wordt gepompt bij systole (ventriculaire ejectie) beweging bloed in bloedvaten (drukgolf), kan worden gevoeld thv slagaders = polsslag + 1e harttoon.

Harttonen:Openen en sluiten kleppen te horen met stehoscoop.In normale omstandigheden 2 harttonen:

1e harttoon: Sluiten mitralis-en tricuspedalisklep, juist voor start van ventriculaire contractie.

2e harttoon:Sluiten aorta-en pulmonalisklep, juist na ventriculaire contractie.

Andere harttonen: Soms 3e harttoon (bij jonge mensen):

Tijdens diastole ventrikel door te snelle (passieve) ventriculaire vulling 4e harttoon, vlak voor 1e harttoon:

Gehoord bij verhoogde atriale druk of verhoogde stijfheid van linkerventrikel (bv bij ventrikelhypertrofie) in abnormale toestanden hoorbaar.

Naast deze 4 klassieke hartgeluiden (meestal enkel 1e en 2e harttoon) ook ‘geruis’.Normaal is bloedstroom laminair en niet turbulent geen bijkomstig geruis.Fijne opening (bv klep die abnormal opent) waardoor bloed komt tubulente flow bijkomstig geruis.Aortaklepstenose geruis bij ventriculaire ejectie, tussen 1e en 2e harttoon (ejectiegeruis).

Drukken: Normale piekwaarde (= ventriculaire systolische druk systole)= 100-120

mmHg druk in ventrikel ≠ bloeddruk! Na isovolumetrische relaxatie daalt de druk tot bijna 0mmHg (5-10mmHg)

(Ventriuclaire diastolische drukdiastole), er is nog een klein restvolume in ventrikel.

Druk in de atria is links=rechts, bij ventriculaire contractie eventueel schommelingen doordat de kleppen vanuit het ventrikel naar het atrium uitpuilen en zo een deel van de druk doorgeven.

o Normaal is in liggende houding V jugularis te zien in (klopt), als dit ook zo in zittende houding zo is hoge atriale druk probleem met kleppen (sluiten slecht, lekt waardoor bij elke hartslag bloed naar atrium wordt teruggeduwd en zo naar V jugularis, welke dus opzwelt.) Komt frequent voor!

Pulmonaire systolische druk is veel lager dan de ventriculaire (wel zelfde vorm)-_> 40mmHg

Bloeddruk in systemische circulatie (gelijk in aorta, A brachialis,…). Bij elke ejectie komt nieuw bloed in de circulatie, veel bloed blijft in de circulatie, dus geen daling tot 0mmHg! Hoe minder vulling, hoe lagere waarde.

o Piek (systole): 120mmHg = systolische bloeddruko Dal (diastole): 80mmHg= diastolische bloeddruk

Parameters van de hartfunctie Per hartslag ventriculaire ejectie, MAAR niet hele volume in kamers wordt

weggepompt.Meestal wordt er van de +-100ml aanwezig (=eind-diastolisch volume) 70ml/hartslag weggepompt=slagvolume (stroke volume) 60-70% totale bloedvolume in L of R kamer. Volume (30ml) dat overblijft is het eind-systolisch volume.Niet steeds constant, bepaald door vulling van de kamer.Hoe meer vulling (hoe groter het eind-diastolisch volume), hoe groter SV

4

(lengte-krachtrelatie spiercellen). Frank-Starlingrelatie.

o Verhoogde veneuze return groter EDV hoger SVEDV verhogen door meer sterke atriale contractie, toegenomen bloedvolume, verhoogde veneuze tonus, verhoogde pompactiviteit perifere skeletspieren ( verhoogde veneuze return) of grotere negatieve intrathoracale druk.

o Frank-Starlingrelatie ook beïnvloed door Osy zenuwstelsel:Osy stimulatie verschuift curve naar boven en links bij identieke vulling verhoogd SV.Dit inotrope effect wordt veroorzaakt door vrijstellen van noradrenaline door zenuwuiteinden en door systemisch aanwezige adrenaline en noradrenaline.

o Psy zenuwstelsel heft enkel inotroop effect op atriale spiercellen, niet op ventriculaire (geen Psy zenuwuiteinden hier).

Bij klein slagvolume zal het hart uitzetten groter EDV zodat meer kan worden uitgepompt (compenseert)Ook Osy activiteit corrigeert een klein SV door grotere contractiekracht.!! Curve plat af

Vb: flauwvallen: benen omhoog zodat veneuze return vergroot naar hart toe groter EDV groter SV meer bloed naar hersenen.Vb: Infuus met vocht toedienen om EDV te verhogen waardoor bloeddruk verbetert.

Ejectiefractie= Percentage slagvolume (SV) tov einddiastolisch volume (EDV) Maat contractiekracht of pompfunctie, normaal 70%

Hartfrequentie= normaal 70 slagen/min. Bepaald door ritmische activiteit pacemakercellen, vooral thv SA-knoop, welke worden beïnvloed door Osy en Psy activiteit.

Hartdebiet= 70 slagen/min x 70ml/slag= +-5 liter/min Bepaald door slagvolume en hartfrequentie.

III. Bloedflow5

Linkerzijde hartaortakleinere slagadersarteriolencapillaire bloedvaten (uitwisseling zuurstof en nutriënten)venulenvenenrechterzijde hart

Anatomische verschillen tussen de verschillende vaten: Lumendiameter: grootste thv aorta, kleinst thv capillairen Wanddikte: kleinst thv capillairen voor uitwisseling met periferie. Dikke wand op

arteriolair niveau (bijna even dikke wand als lumendiameter), waar dit wordt bepaald door gladde spiercellen. Thv andere vaten is wanddikte bepaald door elastische vezels.

Bloedstroom gebeurt laminair, als gevolg van frictie met wand is de flow het grootst in het centrum van het vat en het kleinst aan de wand.Geruisloos, kan niet worden gehoord met stethoscoop.Als er bloedstroming doorheen een kleinere opening isturbulente flow, wel hoorbaar. Dit gebeurt in pathologische omstandigheden, bv bij een vernauwing van het vat of bij het meten van de bloeddruk, als het vat expres wordt vernauwd.

Bouw aorta:o Groot verschil in diastole en systole wordt hier opgevangen zodat de polsdruk

120/80o Heel breed maar vrij dunne wand tov bv arteriolen met dikke wando Binnenste endotheelcellen, dan gladde spiervezels, collageen en in aorta heel

veel elastische vezels om de drukverschillen op te vangen door uitzetten en inkrimpen verder gepompt door elasticiteit en hartpomp kleinere vaten met meer spiervezels.

o Als er bij pathologie geen elastische vezels zijn: extreme warden bij elke slag (hoge pieken en dalen) elasticiteit vermindert met de ouderdom.

o Aorta zorgt voor laminaire stroom, hoe verder in de vaten, hoe meer laminair.

Bloed wordt over het hele lichaam verdeeld: 10-15% naar hersenen: constant door autoregulatie 20% naar nier: constant door autoregulatie Nuchter minder bloed naar GI, na het eten veel bloed naar GI 15% naar spieren in rust, stijgt bij inspanning.

Formule van PoiseuilleRelatie van bloedflow door een vat Formule van PoiseuilleFlow is afhankelijk van:

Drukverschil tussen begin en eind van het bloedvat: hoe hoger de druk, hoe hoger de flow.

Diameter of straal van het vat: hoe breeder het vat, hoe hoger de bloedstroom relatie tot de vierde macht! Kleine verandering in diameter heft grote gevolgen voor flow.

Viscositeit (omgekeerde relatie): hoe meer visceus het bloed, hoe trager de flow.Viscositeit bloed hangt af van aantal rode bloedcellen (plasma is 1,8x visceuzer als water, bloed is 3-4x zo visceus) en door plasma-eiwitten en Ig’s. (!!pathologische omstandigheden)

Vulling aorta aan ritme van de hartfrequentie laminaire flow thv kleinere bloedvaten is te wijten aan ellastische effecten van de grote bloedvaten= Windkesseleffect

Thv grotere bloedvaten pulsatile drukverschil hoogste druk (120mmHg) bij systole (vulling) en laagste druk (70-80mmHg) bij diastole.

Polsdruk: verschil tussen de systolische en diastolische bloeddruk, gemiddeld 40-50mmHgPolsdruk daalt snel in de arteriolen, op het einde nog 5mmHg

Gemiddelde bloeddruk: gemiddelde druk tijdens cardiale cyclus.Systole is veel korter dan diastole niet het gemiddelde van beiden maar

6

diastolische bloeddruk + 1/3 polsdruk.Ongeveer gelijk in grote en middelgrote slagaders, thv kleine slagaders en arteriolen grote daling, op einde arteriolen is gemiddelde BD nog 30-40mmHg (net als polsdruk die dan 5mmHg is).Begin capillair: gemiddelde bloeddruk van 30-37 mmHgEind capillair: gemiddelde bloeddruk van 17 mmHg

Geen drukverschil tussen aorta en ventrikel.!! Sterk verkalkte aortaklepventrikel pompt krachtiger om bloed erdoor te krijgen, hogere druk hogere systolische waarde en lagere diastolische waarde.Dan is de druk in de aorta is lager als in het ventrikel.!! Aortaklep lekt heel lage diastolische bloeddrukwaarden door teruglekken minder bloed in circulatie.

BloeddrukmeterDruk thv slagader kan naast de klassieke methode ook gemeten worden via intra-arteriële drukmeters.

Klassieke methode:Druk verhogen mbv drukverband tot > systolische druk geen circulatieLaten zakken systolische komt erdoor, diastolische niet turbulente flow, geeft geruis dat hoorbaar is systolische waardeAls de druk zakt tot de diastolische druk verdwijnt het geruis van de turbulente flow diastolische waarde.

Bij klassieke methode zijn 5 Korotkofftonen te horen (“−“ obv geruis en toon)Eerste Korotkofftoon= systolische bloeddrukVerdwijnen Korotkoff-tonen= diastolische bloeddruk

Normaal is bloeddruk 120/80, vanaf een frequent behalen van 140/90 mmHg spreken we van hypertensie.

“Auscultory Gap” als je niks meer hoort overschatten diastolische waarde (bv 120/100 als er nog een deel volgt)

Bij palperen A radialis is enkel de systolische druk te meten.

Bloeddruk wordt bepaald door cardiale output en door de perifere vaatweerstand beiden belangrijk beïnvloed door Osy ZS verschil in Osy activiteit dag/nacht bloeddruk overdag hoger dan ‘s nachts.Altijd een zekere druk in slagaders tussen 120 en 90 hoe meer naar beneden, hoe lager de druk.

Perfusie organen hangt grotendeels af van functie arteriolen (bevatten grote hoeveelheid spiercellen contractie verandert diameter waardoor minder stroming relaxatie leidt tot vergroting, dus grotere flow (diameter in relatie tot de 4e macht tot flow) en dus meer perfusie. Hoe hoger de druk, hoe hoger de flow, hoe meer perfusie.

7

Uitwisseling van O2 en nutriënten thv capillairen, waar 5% van het circulerend bloedvolume zit. Hier zijn geen pulsatiele drukken, heel constante bloedstroom (thv arteriolen nog kleine verschillen). Wand uit 1 laag endotheelcellen, vergemakkelijkt uitwisseling. Kan geen veranderingen in straal ondergaan.Begin capillair: gemiddelde bloeddruk van 30-37 mmHgEind capillair: gemiddelde bloeddruk van 17 mmHgDit drukverschil is nodig voor de flow, anders staat bloed stil. Uitwisseling door hydrostatisch drukverschil.

Druk in begin het hoogste druk naar interstitium toe (O2, nutriënten,…)Druk op einde laagste beweging van interstitium naar capillair toe (afvalproducten, CO2,…)

Uitwisseling door osmotische drukken (bepaald door aanweigheid eiwitten).Opstapeling van eiwitten thv interstitium verhoogde osmotische druk verhoogde opname/sequestratie van vocht naar interstitium.Overtollige vocht en eiwitten worden door lymfatische stelsel afgevoerd (normale flow voor 24u door lymfatische stelsel is 2-4 liter) lymfevocht bestaat uit vocht, eiwitten en vetten.Lymfevatenstelsel heeft zowel een immunologische functie als een vochtafvoerende functie.

!! Slechte lymfatische circulatie: abnormale afvoer vocht en eiwitten vanuit interstitium, toename concentratie eiwitten vehoogde oncotische druk toename vochtsequestratie--> vochtopstapeling (lymfoedeem).

Op het einde van het vat is de druk lager druk naar interstitium is kleiner als druk van insterstitium naar vat (welke constant blijft!) Schets:

Zolang er een drukverschil is, gebeurt er uitwisseling. Bij bv heel lage druk (90/60 in arterie) daalt de BD overall weinig uitwisseling thv capillairen, vooral druk naar binnen, gedaald naar buiten.Omgekeerd bij hogere bloeddruk, betere capillaire functie, hangt ook af van eiwitten (hoe meer eiwitten, hoe meer aantrekking naar deze plaats). Bij tekort aan eiwitten valt de druk naar het vat weg en wordt meer vocht afgevoerd naar het interstitium oedeem.

Veneuze circulatieGrootste deel van het bloed zit in het veneuze systeem, vooral thv benen.Geholpen door:

Pompfunctie hart Contractie spiercellen bij inspanning compressie venen door 1-

richtingskleppen in de venen kan het bloed enkel naar het hart toe bewegen. Zonder kleppen ook flow terug naar capillairen veneuze stase bij patiënten met slecht functionerende kleppen (varices) of bij langdurig stilzitten.

Negatieve intrahoracale druk bij inspiratie vergroot veneuze return naar hart.o Diepe inspiratie verlaagt hartslago Door negatieve intrathoracale druk meer bloed naar hart tijdelijk

groter EDV (gedurende 1-2 slagen) groter SV, grotere CO. Cardiale Output moet echter contstant blijven=> SV zal stijgen, dus om CO cte te houden zal hartfrequentie dalen CO=SV x HF

o Afnemen ECG: rustig inademen zodat HF niet teveel wisselen. Zuigeffect van het hart: bij ventriculaire contractie wordt atrium deels

meegetrokken met ventrikels waardoor zuigeffect versnelde atriale vulling.Belangrijke mechanismen bij bv veneuze return uit benen (zwaartekracht)Als EDV stijgt, stijgt SV stijgen cardiale output CO

8

Varices:Verbrede kronkelende venen, kleppen echter niet verbreed, kunnen terugstromen niet meer voorkomen bij spiercontracties.Druk op het eind van het capillair wordt hoger minder vocht a fgedreven oedeem-> Steunkousen drukken venen plat.Ook afhankelijk van hormone: komt meer voor bij vrouwen. Welke hormonen ongekend.

Oedeem:Mogelijke oorzaken:

Te grote druk naar interstitium toe door arteriodilatatie Te grote druk in venen door constrictie (slechte venekleppen, hartfalen,..) Te weinig eiwitten in bloed of lekkage van eiwitten naar interstitium door

slechte lymfatische circulatie. Verhoogde capillaire permeabiliteit (bv door histamine dilateren arteriolen +

lekkende capillairen) Lymfoedeem

Pressure Volume Loops

Linksboven: NormaalRechtsboven: Bij stijging van de Osy activiteit schuift de loop naar rechts: groter VLinks: Stijging EDV: groter SV

Hartfalen: slechte contractie= systolisch, slechte relaxatie= diastolisch

IV. Cardiovasculaire regelmechanismeBloedflow organen wordt aangepast aan de noodzaak door

Veranderingen in cardiale output: geregeld door sympatische ZS Diameter van de arteriolen (belangrijkste factor voor CO):

beïnvloed door glad spierweefsel in tunica media, kleine veranderingen hebben belangrijke impact op flow constrictie of dilatatie

o Autoregulatie (nieren en hersenen altijd constant hoeveelheid bloed)o Lokale stoffen geproduceerd door endotheelcellen.o Systemisch aanwezige hormoneno Effect centrale zenuwstelsel

Hoeveelheid bloed in de venen: bepaald door circulerende vasoactieve stoffen en het zenuwstelsel.Venodilatatie perifere pooling bloed verminderde veneuze terugkeer lager EDV en dus lagere CO

Systemen die kaliber van arteriolen regelen:9

1. Lokaal systeem o Autoregulatie

Door autoregulatie kunnen bloedvaten compenseren voor kleine veranderingen in perfusiedruk.Vooral thv nieren, hersenen en hart aanwezig.Toename bloeddrukvasodilatatiedruk daalt en stimulus valt wegDalen bloeddrukvasoconstrictiedruk stijgt en stimulus valt wegPrecieze mechanisme autoregulatie is niet gekend.Bij zware inspanningen zal bloed naar hersenen, hart en nieren gaan, ten koste van de rest bv ischemie GI -> braken

o Lokale metabolieten Spelen rol in tonus van het glad spierweefsel.Zuurstofspanning en pH belangrijk. Ook pC02 en kaliumgehalte zijn belangrijk. gemeten door perifere chemoreceptoren thv aortaboog en afsplitsing carotis int en ext. Koppelen terug naar vasomotorisch centrum voor Osy output. Centrale chemoreceptoren in hersenen. Bij hyperventilatie zal CO2- gehalte dalen waardoor hersenstam wordt geprikkeld Dalen Osy activiteit dalen HF. Als zuurstofspanning daalt worden chemoreceptoren geprikkeld stijgen Osy activiteit stijgen HF !!! Chemoreceptoren hebben enkel effect op hartritme, niet op de contractiekracht (perifere en centrale chemoreceptoren werken elkaar op dit vlak tegen)Daling zuurstofspanningvasodilatatie betere perfusie en meer zuurstofaanvoer. Ook dilatatie als organen te veel CO2 en daardoor een zuurdere pH hebben.Temperatuur kan ook constrictie of dilatatie veroorzaken. Histamine afkomstig uit mastcellen (gestimuleerd bij allergie) in het weefsel rond vaten veroorzaakt lokaal een dilatatie. • Anafylactische shock: veralgemeende dilatatie arteriolen (over hele lichaam) door enorme activatie mastcellen die histamine produceren bloeddruk daalt enorm coma => Adrenalinespuit, maakt niet uit waar. Angiotensine II kan ook, maar bewaard moeilijker • Hooikoorts en allergieën antihistaminica, duurt langer om te werken dan adrenaline.

o Stoffen geproduceerd door endotheel Migreren naar de media en voeren een direct effect op het glad spierweefsel uit.NO, prostacycline en endothelines geproduceerd door endotheel als reactie op veranderingen in flow, druk in bloedvat en als respons op circulerende stoffen en inflammatoire parameters.

Prostacycline (PGI2) Een prostaglandine, via cylo-oxygenase gevormd uit

arachidonzuur Leidt tot inhibitie van plaatjesaggregatie (afstoten van

endotheel) en tot vasodilatatie.

10

Geantagoniseerd door tromboxaan A2 (geproduceerd door endotheel) welke plaatjesaggregatie stimuleert en leidt tot vasoconstrictie. Hartpatiënten maken dit minder als ze aspirine innemen, werkt 1 week (tot als alle bloedplaatjes zijn vervangen).

Nitriet oxide (NO) Gevormd vanaf L-arginine door NO synthetase Trigger voor NO-productie bij laminaire flow (shuifkrachten)

atherosclerose: dichtslibben vaten, vnl thv aftakkingen, niet nthv rechte vaten. Turbulente flow minder NO-productie waardoor endotheel wordt beschadigd en het vat dichtslibt.

Bestaat thv endotheelcellen, centraal zenuwstelsel en inflammatoire cellen.

Migreert thv vaten naar glad spierweefsel waardoor er cyclisch GMP wordt gevormd relaxatie glad spierweefsel en dus vasodilatatie.

Belangrijk in controle bloeddruk fout in lokale NO-productie leidt tot verhoogde bloeddruk.

Endotheline Eén van de meest sterke vasoconstrictoren

Polypeptide waarvan 3 varianten (endotheline I, II, III) Endotheline-I geproduceerd door endotheelcellen Migreert naar gladde spierweefsel vasoconstrictie Kleine hoeveelheid lekt in plasma, geen fysiologische rol Fysiologische rol?? Geen rol in ontstaan van arteriële

hypertensie of cardiale pathologie zoals hartfalen. Endotheline-antagonisten worden getracht te ontwikkelen

om doorbloeding te beïnvloeden, tot nu toe zeer teleurstellen (fysiologische rol?)

2. Systemisch aanwezige hormonen Vasodilatoren: kinine, VIP en ANPVasoconstrictoren: vasopressine, noradrenaline, adrenaline, angiotensine II

Vasodilatoren Kinine

Belangrijkste kinine is bradykinine. Bradykininesysteem in nauwe relatie met angiotensinesysteem

Atriaal natriuretische peptide ANP Geproduceerd door de atriale cellen (=lage

drukreceptoren), dit zijn volumereceptoren (meer V, meer druk)

Leidt tot vasodilatatie en natriurese (grote uitscheiding Na+ en water meer urineren door verhogen nierfunctie)

Volgens feedbacksysteem, productie agv dilatatie of verhoogde druk in rechter atrium

Verhoogde ANPplasma-waarde bij patiënten et vochtoverbelasting (hartfalen)

Klinisch: ANP gebruiken om te determineren of een patient met kortademigheid leidt aan een cardio- of longpathologie (verhoogd bij cardiopathie door slechte circulatie en dus hogere druk) volumestatus meten adhv concentratie ANP.

11

Hartritmestoornissen: prikkeling atriale cellen veel ANF kort erna urineren.

Vasoconstrictoren Vasopressine

Circulerend (nor)adrenalinegeproduceerd door zenuwuiteinden of bijnier

Angiotensine II wordt gevormd thv long en vaatwand mbv renine

(aangemaakt in nier) dat angiotensinogenangiotensine I angiotensine II

Het renine angiotensinesysteem heeft belangrijk aandeel in hypertensie en cardiale pathologiën als hartfalen.

Antagonist blokkeer werking meer doorbloeding (receptorblockers)

3. Zenuwstelsel o Bezenuwing bloedvaten

Arteriolen en venen intens bezenuwd.Noradrenerge zenuwuiteinden(Osy) continue vorm van vasoconstrictie (tonische werking)Als zenuwwerking faalt (bv sympatectomie of bij sommige anesthesiaSommige locoregionale anesthesia zorgen voor grote bloeddrukdaling) verdwijnt de tonische activiteit en dus het tonisch effect op vaten vasodilatatie en pooling bloed.

Als sympatische tonus stijgt venoconstrictie meer return naar hart.

o Bezenuwing hartspier Sympatische zenuwuiteinden zorgen voor toename

hartfrequentie (chronotroop effect) en toename contractiekracht (inotroop effect).

Parasymatische ZS zal hartfrequentie doen dalen, geen effect op contractiekracht.Afwezigheid vagale tonus: 70 slagen/min 150 slagen/min omdat sympatische tonus niet wordt tegengewerkt.

Autonome hart: 100 slagen/min zonder invloed Osy/Psy ZS of bij blokkeren noradrenerge effect + vagale tonus.

o Rol AZS in controle bloeddruk en feedbacksysteem Baroreceptoren (stretchreceptoren= hoge drukreceptoren) thv wand van het hart en grote bloedvaten, registreren de gemiddelde arteriolaire bloeddruk.• Thv afsplitsing carotis interna en externa (glomerula carotica)• Thv aortaboogAls druk stijgt worden deze gestimuleerd verhoogde grad actiepotentialenvia N vagus en N glossopharyngeus prikkel naar hersenstam (=vasomotorisch centrum voor sympatische tonus), doet sympatische tonus dalen, dus minder Osy invloed op hartNu tractus solitarius. Vanaf hier connecties met vagale motorneuron. Toename baroreceptoractiviteit inhibitie tonische activiteit van vasoconstrictorzenuwen venodilatatie en thv hart dalen HF en SV daling bloeddruk, bradycardie en daling cardiale output (minder

12

hartdebiet) stimulus baroreceptoren valt weg= feedbacksysteem.

Bij problemen met baroreceptoren of bloeding thv vasomotorisch centrum bloeddrukproblemen. Bij veranderingen in de houding wordt normaal door dit systeem in 5 hartslagen de BD aangepast. Bij deficiëntie (bv ouderen) in 50 hartslagen rustig rechtkomen voor stapsgewijze aanpassing of duizeligheid.

Baroreceptoren prikkelen mbv carotismassage behandelen hartritmestoornissen door verlagen Osy invloed.

Samengevat:Bloeddruk stijgt al perifere weerstand stijgt:

Afhankelijk van viscositeit hoe visceuzer, hoe moeilijk om bloed te doen circuleren

Afhankelijk van straal arterioleo Afhankelijk van lokale factoren

Temperatuur Histamine pO2 en pCO2 pH ….

o Afhankelijk van externe factoren Angiotensine II (Nor)adrenaline …

o Afhankelijk van sympatische activiteit Perifere weerstand kan worden gemeten met special katether (Swan-Ganz)

o In hart- en longcirculatieo Vooraan ballonetje, trekt katether mee. Bevat drukmanometero Schuift op tot hij vast zit thv aftakking druk linkeratriumo Hartdebiet wordt gemeten mbv koud water (bevat thermometer)

0°C water inspuiten R atrium L atrium pulmonaire circulatie. Hoe sneller debiet, hoe sneller verandering in T° thv katether Cardiac output te bepalen Perfusie kan worden bepaald Bloeddruk is gekend, dus perifere weerstand kan worden berekend.Vb. Lage CO + lage BD + hoge perifere weerstand vasoconstrictiewant CO= SV x HF. SV stijgt door een stijging van het EDV OF stijgen hartfrequentie + vasoconstrictie door de sympatische tonus (bv door toedienen adrenaline, maar niet alle organen verbeteren dan, dus beter vergroten EDV mbv infuus)

Pulmonale hypertensieo moeilijkere opname zuurstofo Oorzaak thv hart: links onvoldoende bloedopname (bv 50% van het

normale)lage cardiale outputo Perifere weerstand is heel hoog, veralgemeende vasoconstrictie als

compensatie voor de slechte doorbloeding, constrictie door sympatische tonus.

o Heel bleke patiënten door veralgemeende constrictie en slechte perfusie van organen en spieren.

o Behandeling: geen adrenaline! Toedienen vocht of medicatie die enkel cardiale output verhogen en geen constrictie veroorzaken.

13

BELANGRIJK:CO= SV x HF en curve:

Dynamische inspanning: Mechanoreceptoren meten spierbeweging thv spieren prikkel naar hypothalamus hersenstam verhoging activiteit in MOGevolg:

Hart: o stijgen hartfrequentie (chronotroop effect)

‘Regel’ is 220-leeftijd als HF bij inspanning, daalt met ouder worden, vermogen om CO te doen stijgen vermindert, minder inspanning is mogelijk.

o stijgen contractiekracht (door stijgen slagvolume, inotroop effect)

Effect op vaten:Osy tonus zorgt voor vaso- en venoconstrictie.Uitzonderingen: hart, hersenen, huid (moeten bij inspanning warmte afgeven), actieve spieren (meer bloedaanvoer nodig) vasodilatatie van deze uitzonderingen door lokale metabolieten (O2, CO2, lactaat,..) die pH beïnvloeden.

o Veel lokale metabolieten in actieve spier, overruled Osy tonus. Inactief krijgen spieren 20% van het bloed (vasoconstrictie), actief 80%--> herverdeling bloed

o Hart: vasodilatatie door hogere hartfrequentie en contractiekracht waardoor meer lokale metabolieten.

o Hersenen moeten cte hoeveelheid bloed ontvangen autoregulatieo Huid: door vasodilatatie meer perfusie (rode kleur) meer afgifte warmte

mogelijk aan lucht + door stijgen zweetsecretie om teveel warmte af te voeren. Enige plek waar Osy tonus vasodilatatie veroorzaakt.

!! Bij zware inspanning krijgen organen (behalve de uitzonderingen) minder perfusie. Vb. GI tractus ischemie braken.

Bijnier:Stijgen productie noradrenaline en adrenaline vasocontrictie (behalve in uitzonderingen)

Nier:Bij inspanning moet door het hoge waterverlies via longen en huid, meer water worden weerhouden in de nieren.Osy tonus vasoconstrictie dalen nierperfusie dalen filterfunctie minder vochtverliesOok een effect op de renine-aanmaak meer NaCl-retentie

Bloeddruk zal stijgen, systolische stijgt omdat er meer slagvolume is (loopt parallel met ventriculaire ejectie) stijgen cardiale outputSystolische bloeddruk stijgt ook door een stijgen van de perifere weerstand die tegen alle organen (in vasoconstrictie!) moet worden overwonnen.De diastolische bloeddruk is afhankelijk van de vulling van het systeem, welke niet verandert in n.o., dus weinig of geen verschillen.

Eind-diastolisch volume (EDV) stijgt door een hogere veneuze return.Bij inspanning door verhoogde spieractiviteitveneuze compressie.Osy tonus zorgt ook voor venoconstrictie meer veneuze return.Bij inspanning wordt ook meer en dieper ingeademd groter effect van de negatieve intrathoracale druk die veneuze return vergroot.

14

Bij lang stilzittenminder goede veneuze circulatie thrombosevorming goede circulatie keert terub bij opnieuw bewegen klonter naar RA en zo naar longcirculatielongembolie

Isometrische inspanning:Korte hevige inspanning (lengte spier blijft constant, bv gewichtheffen)

Stijgen Osy tonus Minder belangrijke stijging EDV en dus SV Thv actieve spieren: stijgen lokale metabolieten geen vasodilatatie want de constante

spanning zal de vaten afklemmen waardoor dit niet kan Stijgen huidperfusie Bloeddruk zal afhankelijk zijn van de cardiale output en perifere weerstand (stijgt met

vasoconstrictie).Er zal een minder grote stijging van de CO zijn door een kleinere stijging in SV (minder goede veneuze return), maar een véél hogere perifere weerstand doordat er minder dilatatie is thv actieve spier.

Belangrijke stijging systolische bloeddruk Hoe hoger, hoe meer gevaar voor vaten (openscheuren

endotheelwandklonterafsluiten vat).Grootste risico bij zware isometrische inspanningen, vaak thv hersenen en hart, minder groot risico bij dynamische inspanningen.

Liggend betere veneuze return stijgen EDV en dus SVBij eenzelfde inspanning in liggende positie zal daarom de hartfrequentie minder stijgen.

In water: stijgen druk op huid, bloed wordt weggerukt naar circulatie stijgen circulair volume stijgen perfusie van de organen, ook de nier eens je stopt met bewegen (geen gestegen Osy tonus meer), moet je plassen.

HartperfusieHart krijgt als enige geen perfusie bij systole (kransslagaders worden dichtgeknepen), krijgen perfusie bij diastole. Coronairen vertakken tot in myocard. Bevloeien endocard moeilijkst. Bij vernauwde kransslagaders hier als eerste last want hier hoogste druk.Het ontbreken van perfusie bij de systole wordt gecompenseerd door een enorm netwerk van takjes van de coronairen. Bij inspanning is er een vasodilatatie door de lokale metabolieten, nodig om de perfusie genoeg te doen stijgen om de inspanning te verzekeren = coronaire reserve (mate waarin een stijging van de perfusie mogelijk is).

Enkel thv het hart vinden we adenosine, belangrijke rol in vasodilatatie, nodig om de flow te vergroten (coronaire reserve) kliniek: kunnen vaten nog vasodilateren? Testen met adenosine.

Hartinfarct: afsluiten bloedvat geen perfusie myocardinfarct. Bij abrupt sluiten door bv een klonter een groot infarct.Als vat stilaan sluit (bv door dichtslibben) een kleiner infarct. Adenosine zal dan stijgen door het zuurstoftekort hart= free conditioning (voorbereiden hart op infarct)

SuikerziekteAutonome dysfunctie Osy tonus werkt niet heel goed, vaak klachten bij inspanning.Weinig of geen verschillen in bloeddruk (CO stijgt weinig want HF en SV stijgen amper door de slechte Osy tonus en er is weinig perifere weerstand)!! Pas na enkele jaren diabetes en voornamelijk bij type 2.Ook dalen van gevoel wonden voet, niet voelen hartinfarct,…

SamenvattendAlle organen behalve hart krijgen bloedaanvoer bij systole (hart: diastole). Hersenen hebben constante aanvoer nodig, krijgen altijd 20% van de cardiale output. Autoregulatie: ongeacht de bloeddruk een constante flow naar de hersneen, gebeurt adhv de gemiddelde arteriële bloeddruk (bv voor 120/80: 80+ (120-80)/3=93) zolang deze tussen de grenzen 60-130 blijft.

Bv. 80/40: gemiddelde BD is 53 geen autoregulatie, perfusie naar hersenen is slecht.Bv. 200/120: gemiddelde BD 147 geen autoregulatie, perfusie herensen zal stijgen, hoofdpijn al enige symptoom.

15

Lokale metabolieten in hersenen en vooral CO2 (diffundeert makkelijk door hersen-bloedbarrière, stijgt bij een hoger metabolisme) belangrijke rol vasodilatatie. Osy tonus, NO,…oefenen geen invloed uit.Vb. Hyperventilatie: hoge paO2 en lage paCO2 (veroorzaakt vasoconstrictie ijl, duizelig, flauwvallen)

2 carotiden en 2 aa vertebrales vormen de circulus van Willis. Hersenen zijn een afgesloten orgaan, bij een stijging van de intracraniële druk, bv door hersenoedeem, is er een compressie van de vaten drain zetten!De normale IC druk is nul. De gemiddelde arteriële bloeddruk moet steeds hoger blijven om de IC druk te kunnen overwinnen.BloedingBloeding waarbij bv verlies van 2 van de 5 liter circulerend bloedvolume.

Centraal bloedvolume daalt minder bloed in atrium lage drukreceptoren worden geactiveerd: stellen ANP vrij + prikkelen hersenstam waardoor Osy tonus verhoogt.

Minder ventriculaire ejectie lagere bloeddruk geregistreerd door baroreceptoren thv carotis en aortaboog, activeren hersenstam om Osy tonus te verhogen.

O2-gehalte daalt, activeert perifere chemoreceptoren, welke ook hersenstam prikkelen voor een hogere Osy tonus.

Osy tonus neemt toe om te compenseren voor het bloedverlies Hart:

Chronotroop effect: toenemen hartfunctie Inotroop effect: stijgen contractiekracht

CO neemt toe en dus ook bloeddruk

Vaten:Veralgemeende vaso- en venoconstrictie, doet bloeddruk direct stijgen en indirect door een verhoogde veneuze return en dus grotere CO.

Nier: Renine-angiotensinesysteem actiever minder verlies NaCl Vasoconstrictie nierarterie minder waterverlies Urineren stopt, geen verlies water.

Perfusie van de organen zonder autoregulatie (spier, lever, darmen) daalt. Degene onder autoregulatie komen pas in het gedrang bij een gemiddelde bloeddruk <60mmHg.

Elektrische functie hartHart bezit cellen die spontaan kunnen depolariseren, dit het snelst thv het RA= sinusknoop dicteert hartritme.Thv de AV-knoop zakt het ritme, lager zakt het nog meer, steeds tragere depolarisatie (zonder functionele SA-knoop nog steeds HF, maar lager).

Snelheid van de depolarisatie is afhankelijk van de Osy tonus (doet HF stijgen). Zonder Osy tonus 50-60/min. Psy ZS zal Osy tonus antagoniseren= autonome ZS als enige invloed op de spontane depolarisatie (geen hormonen,…)

Elektrisch zijn atria en ventrikels gescheiden, zodat ze niet samen zouden contraheren (als dit gebeurt, bv bij hartritmestorrnissen, wordt bloed terug naar boven gepompt en zien we de V Jugularis in de nek ritmisch opzwellen.)Atria depolariseren en zullen samen contraheren, waarna de prikkel door een kleine opening in het tussenschot, dat atria en ventrikels elektrisch scheidt, gaat naar de ventrikels. Deze opening= AV-knoop, houdt prikkel +- 10 milliseconden tegen. Daarna contraheren de ventrikels tesamen, apart van de atria.

Registratie elektrische prikkels met een ECG thv de huid.

16

P-golf: contractie atriaQRS-complex: depolarisatie ventrikels, slokt de repolarisatie van de atria op door grote spiermassa. Drie mogelijke vormen, Q altijd naar beneden, als meteen naar boven: RS-complex.

T-golf: Repolarisatie ventrikels

Vorm en grootte van de golven hangen af van de plaasting van de elektroden. Positieve golf als het elektrisch signaal naar de electrode toe loopt, negatief als het ervan weg loopt.

Grootste deel van de ventriculaire vulling gebeurt passief door de zwaartekracht, de resterende inhoud van de atria wordt naar de ventrikels gepompt (actief)= P-golf. Bij inspanning zal de hartfrequentie stijgen en moet dit sneller gebeuren, dus stijgt het aandeel van de actieve component.Zonder atriale functie is er een slechtere vulling van de ventrikels bij inspanning.

Circulatie:Het bloed komt ritmisch in de vaten terecht, moet een constante flow worden ritmische flow wordt opgevangen door elastisch weefsel in aorta en slagaders. Bij ouderdom meer rigide vaten: ritmische circulatie, slecht voor perfusie organen.

In de arteriolen is vasoconstrictie en -dilatatie mogelijk door het omringende glad spierweefsel in de wand. Bloedflow is afhankelijk van r4, dus grote impact!Vasoconstrictie/dilatatie afhankelijk van:

Osy tonus Hormonen

o Angiotensineo Vasopressineo Adrenalineo …

Endotheelo NO

17

o Prostaglandineso Endotheline (constrictie)o …

Lokale factoreno O2 en CO2 (stijgen CO2dilatatie)o pHo Temperatuuro …

Capillairen:Perfusiedruk is belangrijk voor de capillaire functie (stijgen samen).In het begin van de capillairen wordt er vocht uit de vaten in het interstitium geduwd, op het einde worden stoffen vanuit het interstitium in de venulen geduwd.

Venen:Circulatie door

Pompfunctie hart Spieractiviteit (belangrijk thv onderbenen: grootste veneuze reserve) Kleppen in venen voor 1-richtingsverkeer Negatieve intrathoracale druk bij inspiratie, verbetert veneuze return

Varices: Uitgezette venen, kleppen sluiten niet goed aan en er ontstaat stase van het bloed dalen veneuze return en meer vocht blijft in het interstitium door de stase, veroorzaakt oedeem.

Bloeddruk is overal te meten, wordt meestal gedaan thv slagaders via manchet. BD is hoger gemeten aan het onderbeen door de zwaartekracht.

Baroreceptoren thv carotisregio en aortaboog meten de gemiddelde bloeddruk en houden deze constant door terugkoppeling naar het vasomotorisch centrum in de hersenstam, welke de Osy tonus regelt.

18