Samenvatting Bloed & Bloedsomloop: Rademakers en Sipido‘000’ verwijst naar een afbeelding, ‘S00’ naar een slide. ‘P000’ naar B&B. Moest je fouten vinden, laat iets weten, dan pas ik het aan.

H17: Hemodynamica – P439-447Powerpoint “H19 – aanvullend fysio” – S1-S60Meten van bloeddruk, debiet, en hartvolumesDe A. Radialis is niet noodzakelijk, en wordt dus gebruikt als herstel (bv bypass) of om metingen op uit te voeren.

Drukmeting in cardiovasculair systeem : Via katheter/transducer in belangrijke vaten of rechtstreeks in hart. Nauwkeurig maar invasief.

Rechterhart:o Swann-Ganz katheter o Pulmonary Wedge Pressure

Linkerhart:o Aortagradiënto Piekdruko Eind-diastolische druk

Veneuze druk: V. Jugularis Capillaire druk

Arteriolen spelen een rol in de bloedverdeling en controle van bloeddruk. De bloeddruk en het debiet naar de capillairen worden gecontroleerd door de grootte van opening van de arteriolen. De bloeddruk in capillairen is laag vanwege de hoge weerstand van arteriolen.

Sphygmomanometer S13&14, triviaal: bovendruk = begin turbulentie, onderdruk = einde turbulentie

Meten van bloedflow ( snelheid) Elektromagnetische flowmeters 001 Nauwkeurig maar invasief Ultrasone flowmeters (Venous occlusion) plethysmography Vene afknellen en weer lossen → meten hoe snel het volume herstelt

Meten van cardiac output/hartdebieta) Fick-methode:

Een stof wordt toegevoegd aan een bloedvat, en de concentratie verderop wordt vergeleken met de oorspronkelijk ingespoten concentratie. Een groter debiet zorgt voor meer verspreiding van de stof, en dus een lagere eindconcentratie. Hieruit wordt het debiet berekend.

Debiet = toegevoegd

eindconcentratie = a eenheden /minuut

b eenheden /liter = x liter/minuut

Bv: Debiet adhv O2-verbruik: O 2−verbruik

(O2uitgaand ) – (O2binnenkomend ) = 250ml/min190−140ml /l = 5 l/min

S23..Praktische aspecten:De Fick-methode wordt vaak gebruikt, zeker bij metingen van CO, maar is niet zo geschikt voor veneuze metingen. Het blijft een invasieve methode, en meet niet continu. Dye dilution gebruikt kleurstof als ingespoten stof.

b) Indicator-dilution-methode

Een concentratie aan een stof wordt ingespoten (A. Pulmonalis, in 1x, niet geleidelijkaan zoals bij Fick). Vervolgens wordt de concentratie na een bepaalde tijd opnieuw gemeten (in A. Brachialis). De gemiddelde concentratie wordt hieruit bepaald, en hieruit het debiet:

Praktische aspecten: Recirculatie: de eerste meting zal een tweede onnauwkeurig maken Stof mag niet toxisch zijn, en ook niet meteen geabsorbeerd worden Invasief en discontinu, net zoals Fick Zelfde principe: thermodilutie van een koude zoutoplossing

c) ThermodilutieEen koude oplossing met een vaste temperatuur en volume wordt snel geinjecteerd in het RA via een catheter.Vervolgens wordt in de A. pulmonalis het temperatuurverschil gemeten.Voordelen:

Geen arteriële punctie Onschadelijk, maakt repetitieve metingen mogelijk Recirculatie is zeer beperkt door snelle temperatuurequilibratie

Swan-Ganz-/Pulmonary Artery Katheter 002Temperatuursensoren komen, na plaatsing, op verschillende plaatsen in het hart. Hiermee kan thermodilutie gemeten worden en zo de cardiac output.

d) Doppler-echocardiografieUltrasone geluidsgolven worden tegen de richting van de bloedstroom gericht. Het geluid weerkaatst tegen de RBC’s → Doppler-effect → snelheid RBC’s meetbaarDeze meting, gecombineerd met een schatting van de aortadoorsnede, kan ook de cardiac output berekenen.Meerdere kleuren worden gebruikt om turbulentie aan te duiden.

Bernoulli-effect & AortaklepstenoseIn een gezond hart is er geen drukgradiënt tussen linkerventrikel en aorta. Bij aortaklepstenose is de doorgang deels geblokkeerd, waardoor er wel een drukgradiënt ontstaat. Dit is meetbaar via Bernoulli: “de druk vermindert als de stroomsnelheid verhoogt”. Aortaklepstenose geeft een aantal kenmerken:

Aortic Stenosis Jet: het plots zeer snel doorschieten van het bloed doorheen de klep. Uit deze verhoogde snelheid kan men afleiden dat de drukgradiënt te hoog is.

003 & 004

HartvolumesDe veranderingen in volume van atria en ventrikels tijdens de hartcyclus.

Gated radionuclide imagingo 99Technetiumo Halfwaarde 6uo Injecteren in bloedbaan → γ-emissies meten in bepaald gebied van ventrikel ESV (end systolic volume) & EDV vergelijken: Relatieve verhouding (= EF), geen kwantitatief

resultaat. Ejection Fraction Angiografie 005

o Stralingsweerhoudend material inspuiten in bloedsomloopo Meerdere X-stralen gebruiken voor een 2D-beeld van het hart Schatting van kamervolumes

NMRo Geeft beeld van protonen in hart en hartspiero Lage resolutie, trage techniek Schatting van kamervolumes

Echocardiografie 006o 2D-echocardiografie:

Langs buiten, of via slokdarm

Ultrasone golven gaan doorheen sommige structuren, en kaatsen af tegen anderen, bv hartwanden

Schatting van kamervolumeso M-mode echocardiografie

H18: Bloed en stollingPowerpoint “H18 - Bloed en stolling dec2009”Te kennen: bloedwaarden, anemie, ESR, nut van bepalingen van plasma-eiwitten

Bloed = plasma & cellen = ± 8% lichaamsgewichtPlasma = serum + fibrinogeenSerum = plasma zonder fibrinogeen

Hematocriet na centrifugatie = RBC−hoogtetotale hoogte Normaal = 35 à 50%. >50% bij bv EPO

EDTA = anticoagulant toegevoegd aan bloedstalenPacked cells: gebruikt bij bloedgeven; bloed met een hogere RBC-concentratieRouleaux: worden gevormd bij hoog gehalte aan fibrinogeenTissue leakage: deze proteïnen zijn op zich niet nodig in het bloed, maar kunnen dienst doen als diagnosemiddel (bv afbraakproducten, PSA, troponine-I voor hartinfarct, …)Albumine: transportfunctie, gemaakt in lever. Tekort bij lever- of nierziekte.

Bloedverlies → BD daalt → orthosympatische reactie → Pprecapillair stijgt → flow kan 0 worden

Anemie Tekort aan RBC → bleek, moe, hartruis Compensaties: verhogen hartdebiet, verhogen O2-extractie, verhoogde aanmaak Hb Polycythemie is het omgekeerde: te veel RBC’s → verhoogde viscositeit en weerstand wegens vervorming Cyanose = aanwezigheid van zuurstofarm bloed

ESR – Erythrocyte Sedimentation RateVeelgebruikt maar non-specifiek diagnosemiddel: aantal mm RBC na 1 uur (normaal = 10 à 15 mm), afhankelijk van hoeveelheid RBC en aanwezigheid proteïnen. Zeer handig bij bepalen van ernst van inflammatie, en bv voor het vergelijken van vermoeidheid door inflammatie, of door slaapdeprivatie.

Hemostase & Fibrinolyse S20Te kennen: Vorming van bloedplaatjespropAlgemene kenmerken v stollingsfactoren en hun activeringCommon pathwayManieren van activatie van de in- en extrinsieke pathways

Het bestaan van interactieControlemechanismenFarmacologische middelen tegen coagulatie

Hemostase: het behouden van bloedvolume (bv bij bloeding) Vasoconstrictie

o Serotonine, endotheline Verhoogde weefseldruk

o Verlaagt transmurale druk (Pc – Pif)o Vermindering van flow en ‘collaps’

Bloedplaatsjesaggregatie: wisselwerking tussen 2 systemen: Thrombus = intravasculaire bloedklontero Rode trombus Oplosbaar systeem van coagulerende eiwitten → fibrineklonter vol RBCo Witte trombus Cellulair systeem: adhesie bloedplaatjes → bloedplaatjesprop

Thromboxaan A2: wordt geproduceerd door bloedplaatjes en bevordert activatie en aggregatie van thrombocyten

Stolling: a) Adhesie → b) Activatie → c) Aggregatie

a) Adhesie: o Beschadiging aan vaatwand → vastkleven van bloedplaatjeso Collageen, fibronectine/laminine en vWF in de vaatwand zorgen voor cohesieo Het bloedplaatje heeft receptoren voor deze eiwitten: glycoproteïnencomplex

vWF (von Willebrand Factor) wordt in endotheelcellen en megakaryocyten aangemaakt, en komt voor in het plasma. Hoge shear stress, cytokines, hypoxie, … kunnen vWF vrijstellen uit endotheel. Een beschadigd endothelium zal het onderliggende basale membraan blootleggen, waardoor contact mogelijk wordt met de coagulerende eiwitten.

b) Activatie:o Degranulatie : binding op verschillende receptoren in de plasmamembraan (ADP, serotonine, …)

activeert de vrijstelling uit granules: Uit dense granules: ADP, serotonine, Ca+2

Uit α-granules: vWF en stollingsfactoren (factor V en fibrinogeen) Thromboxaan A2

o Vormverandering : door microtubuli met contractiele eiwittenc) Aggregatie: thrombusvorming

Positieve feedback qua serotonine etc bevordert aggregatie Vrijstelling van vWF bevordert vorming van bruggen van glycoproteïne Ib/Ia Conformatieveranderingen in Gp IIb/IIIa en binding van fibrinogeen bevorderen ook

Tegengaan van activatie en aggregatie (=trombosepreventie) Thromboxaan A2, aangemaakt door cyclo-oxygenase, wordt geinhibiteerd door ASA (AcetylSalycylicAcid) Antagonisten van de ADP-receptor, zoals ticlopidine, clopidogrel Antilichamen/blokkers van glycoproteïne IIb/IIIa zoals abciximab, eptifibatide

Er is steeds een evenwicht tussen coagulatie en anticoagulatie.

Stolling – vorming van een fibrinepolymeer – Mechanisme: Cascade van stollingsfactoren (serineproteasen, = proteïnen met het AZ serine) Sterker antwoord via meerdere pathways, als reactie op:

o Extrinsieke pathway: vaatwandbeschadigingo Intrinsieke pathway: abnormaal contact

Sterker antwoord mogelijk door BLP-activatie en release van stollingsfactoren

Pathway: 007 P461 Intrinsiek&Extrinsiek enkel kennen qua principes. Common pathway wel volledig kennen.

Stollingsinhibitoren: Coumarines 008 antistollingsmiddelen die interfereren met de aanmaak van stollingsfactoren die

vitamine K nodig hebben; vitamine K is een ‘antagonist’ van coumarines Heparine bindt trombine/factor Xa en antitrombine III

versnelt inactivatie van trombine of factor XaTherapeutische dosis zorgt voor zeer snelle trombine-inactivatie

Stollingscontrole: het anticoagulatiesysteem Paracrien: endotheelcellen bevorderen vasodilatatie (via prostacycline, NO) Antistollingsfactoren (antithrombine III, thrombomoduline, TFPI, Protein C, Protein Ca, Protein S, …) Pathway: 009

Fibrinolyse: verwijderen van thrombi P462Endotheel zal, via fibrinolyse, een bloedklonter weer afbreken. Examen: u- en vooral t-PA!t-Pa

Tissue-type Plasminogen activator Activeert plasminogeen tot plasmine Wordt vaak gebruikt in praktijk Komt vanuit endotheelcellen Sterke stimulatie bij aanwezigheid van fibrine

u-Pa Urokinase-type Plasminogen activator Activeert plasminogeen tot plasmine Verschil met t-Pa: u-Pa moet eerst binden aan zijn receptor: u-PAR

Nieuwe benaderingen zijn nog in ontwikkeling.

H19: Aanvullende fysiologie (Rogiers) P472-481Powerpoint “H19 – aanvullend fysio” – S62-S72Lokale druk doorheen circuit 010Pc, Pa, Pv Capillaire, Arteriële, Veneuze drukRpre Druk tussen arteriolen en capillairenRpost Druk tussen capillairen en venulenPc is lager dan het gemiddelde tussen Pa en Pv, omdat Rpre > Rpost

Arteriolische dilatatie of venulaire constrictie → Rpre daalt of Rpost stijgt → Pc stijgt ( Pa)Arteriolische constrictie of venulaire dilatatie → Rpre stijgt of Rpost daalt → Pc daalt ( Pv)

Compliantie is het uitzetten van een vat volgens toename van druk. Hoge compliantie = weinig weerstand/druksverschil bij volumeverandering, bv de Vena Cava.

Compliantie doorheen circuit 011Compliantie doorheen arteries en venen 012S67.. (A & B komen op hetzelfde neer als 012) Laplace: verschillende krachtwerkingen op een bloedvat 013

Laplace: implicaties Voor een gegeven doorsnede is een grote wandspanning nodig om aan een hoge druk te weerstaan Een kleinere doorsnede komt overeen met een lagere wandspanning Elastisch weefsel komt voor op plaatsen waar een hoge wandspanning nodig is (Aorta, arteries, V. Cava)

Evenwicht tussen elastische en collageenvezels 014Invloed van leeftijd op arteries 015VSMC (Vascular Smooth Muscle Cell): relatie tussen actieve en passieve eigenschappen 016

Een elastisch vat heeft een evenwicht tussen interne druk en wandspanning, en kan zich aanpassen aan veranderingen. Een niet-elastisch vat kan zich niet aanpassen, en zal scheuren bij een relatief te hoge interne druk (AV-anastomose, aneurysma, …) en dichtvallen bij een relatief te hoge wandspanning (Raynaud’s Disease).AV-anastomose: bv bypass. Als een verkalkte arterie vervangen wordt door een vene, kan deze vene scheuren, omdat een vene niet zo elastisch is als een arterie en dus niet kan weerstaan aan grote drukverschillen.

H20: Microcirculatie (B&B H20)Powerpoint “H19 – Microcirculatie 2009”KernbegrippenOpbouw vd microcirculatieElementen die de uitwisseling bepalen van O2, moleculen, eiwitten, H2ORol van lymfeflow

Oorzaken van oedeemLokale regeling van de doorbloedingOorzaken vasoconstrictie/-dilatatieRegeling angiogenese

Functie: uitwisselen van gassen, water, voedings- en afvalstoffenOok: ultrafiltratie (nieren), warmteuitwisseling (huid), signalisering (hormonen), verdediging (stolling & ontsteking)017

Arteries Meerdere lagen VSMC Arteriolen Enkele laag VSMC met innervatie

o Metarterioolo Precapillaire sfincter

Capillairen Wand met enkele laag endotheelcellen met basale membraan

Continue – Gefenestreerde – Sinusoidale capillairen 018

Pc=( Rpost /R pre )⋅Pa+Pv

1+ (Rpost / Rpre )

Uitwisseling van stoffen ter hoogte van de capillairenGassen

O2 en CO2 diffunderen via transcellulaire route volgens Krogh-model (↓) Lokale zuurstofspanning PO2

bepaald door eigenschappen vd weefselcilinder rondom 1 capillair Dikte vd weefselcilinder hangt af van de densiteit van het capillaire netwerk

o Hoge densiteit in weefsels met hoog metabolisme (hart, longen)o Lage densiteit in weefsels met laag metabolisme (kraakbeen)

Krogh-model: PO2 in capillairen wordt bepaald door: 019

Partieeldruk O2 en O2-inhoud F: Capillair debiet Dr: Radiale diffusiecoëfficiënt rt: Weefselstraal rc: Capillaire straal QO2: O2-verbruik X: Lengte

Zuurstofuitwisseling Verschil in zuurstofspanning of –concentratie tussen arterie en vene → capillairen als 1 geheel beschouwd Zuurstofextractie EO 2

wordt bepaald door dezelfde factoren als bij PO2

Dus, afhankelijk van densiteit (totaal aantal capillairen per volume) en aantal capillairen (hoeveel er effectief open zijn)

Vaste stoffen Paracellulaire diffusie: clefts, junctions, gaps, fenestraties Flux via diffusie is afhankelijk van permeabiliteit en concentratiegradiënt

o En niet zozeer van flow en verbruik, zoals bij gassen wel het geval is

Volgens Wet van Fick:

Px = Dx

a = permeabiliteit (cm/s)

Dx = diffusiecoëfficiënt (cm²/s)a = dikte capillaire wand (cm)

Vloeistoffen 020 Diffusie steeds via watergevulde wegen Algemeen laag, en iets hoger binnen het vaatbed in de venulen (meer clefts en fenestrae) Permeabiliteitscoëfficiënten

Kleine moleculen Afhankelijk van moleculair gewicht, lading, permeabiliteitscoëfficiënt ‘Solvent drag’ = meesleuren van deze moleculen door de waterflux

o Veel kleiner dan eigen diffusieflux, dus verwaarloosbaar bij moleculen met hoge permeabiliteit

Grote moleculen Straal > 1nm (plasmaproteïnen) Traag: via clefts, fenestrae en watergevulde poriën of transcytose (pinocytose en vesikelvorming) Permeabiliteit kan gemeten worden als flux met schijnbare permeabiliteit

o Deze schijnbare P vermindert sterk naarmate de moleculaire radius toeneemt: sieving ‘Verwerking’ van proteïnen tijdens het transport (bv ferritine) Laag transport in het CZS

Water Trans- en paracellulair; voornaamste is transcellulair via AQP1 (Aquaporine 1) Niet door diffusie, maar door convectie: waterbeweging oiv drukverschil Starling-hypothese: beweging bepaald door hydrostatisch en colloid-osmotisch drukverschil

o Hydrostatisch: ΔP = Pc – Pif = capillaire/intravasculaire – interstitiële druk o Osmotisch: Δπ = πc – πif = oncotische druk door proteoglycanen, plasma- en interstitiële eiwitten

S16..

Reflectiecoëfficiënt σ maat voor hoeveel moleculen tegengehouden worden, met water als referentie Tussen 0 en 1

o 0 Geen osmotische drukcomponent, water en stof bewegen samen bv NaClo 1 Volledige osmotische drukcomponent, enkel water beweegt bv proteïnen in CZSo >0 Sieving of solute

Plasmaproteïnen in meeste weefsels: σ ≈ 1 σ NaCl endothelium

= 0, maar σ NaClplasmamembraan = 1

Parameters die de filtratiedruk bepalen: Starling-vergelijkingJV = LP [(Pc – Pif) – σ(πc – πif)]

Netto filtratiedruk is:+ aan de arteriële zijde → filtratie Bv +12 mmHg- aan het veneuze einde → reabsorptie Bv -5 mmHg

a) Pc varieert met: Up- en downstream druk (meer invloed van Pv omdat Rpre > Rpost; cfr H20: Microcirculatie) Type weefsel (nier hoog, long laag) Tijd: variabele arteriolaire diameter Zwaartekracht

b) Pif is licht negatief in de meeste weefsels (-2 mmHg) Interstitual Fluid Uitzondering: ingekapselde organen (hersenen, nier) Interstitium bestaat uit:

o Vaste fase (collageen, proteoglycanen)o Vloeibare fase (slechts een deel is echt ‘vrij’; grootste deel zit tussen gel van proteoglycanen)

c) πc ≅ 25 mmHg Afhankelijk van concentratie en MW Molecular Weight Plasmaproteïnen (Albumine, globuline, fibrinogeen)

d) πif πlymfe

Zeer moeilijk te meten; tussen 0,1 en 10 mmHg, gemiddeld 3, hoger naar einde van capillair toe Vermoedelijk eiwitgehalte ongeveer gelijk aan lymfe Eiwitgehalte in lymfe: hoog bij darm en lever

Globale netfiltratie 021

Verwijderen van extra vocht via lymfevatenDe lymfeflow wordt bepaald door de interstitiele druk: 022Bevordering van lymfeflow via:

Gladde spiercellen en wandcontractie Unidirectionaliteit dankzij kleppen Spierpomp

Lymfe neemt ook eiwitten mee.

Oedeem:De overtollige aanwezigheid van zout en water in de extracellulaire ruimte, en dan vooral in het interstitium. Oorzaken zijn nier-, hart- en leverziekten, zwangerschap, maar ook een verstoring van de Starling-vergelijking: Hydrostatisch PC is verhoogd bij te lang rechtstaan zonder spiercontracties Inflammatie Oppervlakte vd capillairen verhoogt vanwege de vasodilatatie

σ daalt → nog meer zwelling Ischemie Na herstel na ischemie (=reperfusie) treedt er lokaal oedeem op, vanwege de schade aan de

bloedvaten. Bij ernstige beschadiging lekken er zoveel proteïnen, dat deze het oedeem verergeren

Hartinsufficiëntie: linkerhart → opstapeling vocht in longen rechterhart → opstapeling vocht in systeemcirculatie (mogelijk leidend tot ascites: oedeem in abdomen)

Nierinsufficiëntie: Minder retentie van vocht → meer vocht in interstitium Minder retentie van proteïnen → meer proteïnen in circulatie → osmose

Dehydratatie: ≈ omgekeerde van oedeem; herkenbaar aan het verliezen van veerkracht in de huid

Figuur 20.13 + bijhorende paragraaf niet kennen

Regeling van de microcirculatie – Doorbloeding van weefsels (S26)Via contractie/relaxatie van gladde spiercellen (VSMC) in de precapillaire vaten (via Ca/MLC) Flow = ΔP/R => capillaire flow is omgekeerd evenredig met de precapillaire weerstand = contractie VSMC

Lokale regulatie via metabole stoffen uit het weefsel en/of stoffen uit endotheel → intrinsieke myogene responsSystemische controle via innervatie 023Mechanismen 023b

Vasoconstrictie: Noradrenaline op α1, angiotensine, endotheline. Acetylcholine indien geen endotheel aanwezig.Vasodilatatie: oorzaken 024NO, ATP/ADP, adenosine en metabole veranderingen, histamine, VIP, adrenaline op β2, ACh via endotheel (NO)Shear stress, bradykinine en ACh stimuleren NOS3. NOS1 (neuronaal), NOS2 (inducerend), NOS3 (endotheliaal).

Intrinsieke myogene respons: behoud van tonus → autoregulatie! (traag; niet bij snelle of grote veranderingen)

Angiogenese: Functies: wondheling, inflammatie, endometrium tijdens menstruele cyclus, (tumorale groei) Verhoogde capillaire densiteit: fysieke training, aanpassing aan hoogte Promotie via VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor), FGFs (Fibroblast Growth Factors), angiopoietine 1

o Therapeutisch: tegen ischemisch hartlijden en perifeer vaatlijden Inhibitie via respectievelijk endostatine, angiostatine, angiopoietine 2

o Therapeutisch: onderdrukken tumorale groei en tegen diabetische retinopathie

H21: Elektrofysiologie en ECG (B&B H20) – Cfr werkzittingen!Powerpoint “H21 – Electrofysiologie 2008”Kernbegrippen: Pacemakeractiviteit: mechanisme en modulatieActiepotentiaal van het myocardMechanismen van geleiding

Autonome modulatieInformatie vervat in het ECG

Prikkelvoortgeleiding doorheen hart 025 & 025bVariatie in actiepotentialen 026Gap junctions 027Een sterk signaal zal sneller voortgeleid worden, aangezien cellen verderop ook al tot aan hun treshold komen. Een zwak signaal zou bijvoorbeeld enkel een naburige cel kunnen laten depolariseren. Een verlaging van de drempel of verhoging van rustpotentiaal zorgt voor hetzelfde effect.AP’s zijn voornamelijk opgebouwd uit vier verschillende tijds- en spanningsafhankelijke stromen: Na+, Ca2+, K+, If:1) Na+-kanalen

Activatie zorgt voor upstroke Inactivatie zorgt (deels) voor vroege repolarisatie Een component met lage amplitude inactiveert zeer traag en draagt bij tot het AP-plateau Na+-stroom en snelle upstroke van de AP zijn essentieel voor een goede voortgeleiding Blokker: lidocaine; vertraagt voortgeleiding

De Na+-kanaalactiveringscurve kan verschuiven, bv volgens [Ca2+]e: minder [Ca2+]e= snellere activatie 028 (P194)

2) Ca2+-kanalen Activatie zorgt voor extra upstroke en plateau Trager en schaarser dan Na+-kanalen T-type: Transient

o Geactiveerd bij Vm’s negativer dan -30 mV Rol in initiatie actiepotentialen: draagt, samen met K- en If-stromen, bij

tot fase 4 (tekening) van de SA-knoop L-type: Long-lived

o Geactiveerd bij Vm’s positiever dan -30 mV Rol in plateaufase, en in influx (meer dan T-type) van Ca2+ voor contractie en secretie

o Excitatie-contractiekoppelingo Geleiding in SA- en AV-knoop

Ca2+-instroom is de start voor Ca2+-vrijstelling uit SR, en vervolgens contractie Blokkers: verapamil, diltiazem, nifedipine

3) K+-kanalen K+-stromen zorgen voor repolarisatie: IK tijdens plateau, IK1 onderhoudt rustpotentiaal Verlies van IK verlengt plateau Verlies IK1 verhoogt prikkelbaarheid Sterke verschillen tussen ito, iKur, iKr en iKs: 029 Transient-Outward, K-UltraRapid, K-Rapid, K-Slow IK(ACh): inward rectifying → maakt Vm positiever. Via GIRK K+-kanalen, openen bij parasympatische prikkel, werkt op SA- en AV-knoop IK(ATP)

Promotors: verkorten AP Blokkers: verlengen AP (kan farmacologisch, maar ook ongewenst)

4) Pacemakerstroom If 030 & 030b ‘funny’ current: combinatie van Na+ en K+

In SA- en AV-knoop, en in de Purkinjevezels

Naast deze 4 belangrijksten, zijn er nog vele andere stromen. Nog bijkomend zijn twee elektrogene transporters:

- Na-K-pomp- NCX: Na-Ca-Exchanger 031

o Normal mode: 1 Ca+2 out, 3 Na+ in; reverse mode is mogelijko Elektrogeen transport: netto verplaatsing van 1 +-ladingo Functie: verwijdering van Ca+2 uit cellen mbv de Na+-gradiënt

Membraanpotentiaal: som van alle stromen op dat moment. Het meest dominante kanaal bepaalt Vm , maar de andere kanalen zullen wel een zekere invloed uitoefenen.Kanalen per weefseltype 032De verschillende lagen van het ventrikel (epi- → myo- → endocardium) reageren anders op een actiepotentiaal. Hoe meer in het midden, hoe langer de reactie duurt. Deze reacties beginnen wel op ongeveer hetzelfde moment.

Werkzittingen! Effect volgende stoffen: blokkers Na-, K-, Ca-kanalen, β-blokkers en K(ACh)-openers/adenosinePacemakeractiviteit S28SA is dominant, AV minder want trager, purkinjecellen nog trager (de plaats met het snelste ritme zal dominant zijn).Berust op spontane depolarizatie door interactie tussen de- en repolarizerende stromen in een klein Vm-gebied (tussen -70 en -50 mV in SA- en AV-knoop, tussen -90 en -65 mV in Purkinjecellen)

Sequentie van depolarisatie in hart 033Ventrikelcontractie 034

Autonome modulatie via catecholamines en acetylcholine S35Ortho- en parasympatische innervatie

Invloed op frequentie, geleiding en contractiliteit Via de SA-knoop op de diastolische depolarisatie →

Invloed van parasympaticus (Vagus) via ACh: 035 P512-513a) Minder If en ICa → verlaagde hartfrequentie (aangezien beide stromen helpen bij het opwekken van fase 4)b) Opening IK(ACh) → verlaging maximum diastolische potentiaal → Vm heeft meer tijd nodig om treshold te bereikenc) ICa zal moeilijker openen; pas bij een positievere Vm (hogere drempelpotentiaal) → duurt langer om te bereikend) Niet alleen op frequentie, maar ook op voortgeleiding: vertragen van conductie in AV-cellen via ICa-inhibitie

Invloed van sympaticus via catecholamines (epinefrine, maar vooral norepinefrine) S41: Op knopen: Chronotropie = Snellere hartslag Toename If en ICa → snellere depolarisatie in fase 4 Op spierweefsel: Inotropie = Sterkere contractie Toename ICa , meer SERCA-Ca-opname (= voorraad),

meer Ca-vrijstelling Lusitropie = Betere relaxatie Meer SERCA, minder Ca-respons

Ortho ParaIf + -ICa + -IK(ACh) +

ECG – Elektrocardiogram 036 & 037 & 038 & 039 Meet de extracellulaire stromen tengevolge potentiaalverschillen. Deze signalen zijn zwak en moeten dus versterkt worden (→ risico op artefacten: beweging, ademhaling, …)Te kennen parameters:

P-P-interval Tijdsduur tussen 2 atriadepolarisaties Ritme van sino-atriale knoop P-golf Depolarisatie van atria P-R/P-Q-interval Begin P tot begin QRS Overgang SA → AV (diagnose AV-block) QRS-golf Depolarisatie van ventrikels QRS-interval Depolarisatie van ventrikels QT-interval Begin Q tot einde T De- en repolarisatie ventrikels (LQT!) T-golf Repolarisatie van ventrikels

De repolarisatie van de atria is niet zichtbaar, omdat deze overlapt wordt door het QRS-interval, wat een veel grotere amplitude heeft.Interpretatie ECG (ritme, duur verschillende golven/intervallen, …): zie werkzitting

Bepalen van as in frontale vlako Diagnostisch nut voor hypertrofie van één van de ventrikels (bv vanwege chronishe hypertensie), of

voor het vinden van geleidingsstoornissen in de ventrikelso 1) Geometrisch: accuraat maar traag

Hoogte van een gekozen golf meten op twee verschillende afleidingen (bv II en aVR) Breng deze metingen over op 038 B en teken door allebei een loodrechte Verbind het midden van de cirkel met het snijpunt van deze loodrechten Deze vector zal nu een bepaalde hoek aanduiden op de rand

o 2) Inspectie: minder accuraat maar snel Bepaal in welke afleiding de gekozen golf iso-elektrisch is Bepaal in welke afleiding de gekozen golf zo positief mogelijk is Bepaal de as via de tweede afleiding en de loodrechte van de eerste afleiding

Bepalen van as in transversale vlako Zoek de lead waar de + en –-uitwijking van het QRS complex gelijk zijn - dit is de transitiezoneo De as staat hier loodrecht op

Veranderingen bij ischemie en infarct (Verklaring afwijkende waarden: 040) 2: ST-segmentelevatie (typisch voor acuut myocardiaal infarct) 5: T-golfafwijkingen – spits en/of inversie (kan door ischemie) 6: Sterk negatieve Q-wave (necrose en verlies elektrisch signaal) III: Transient ischemische ST-segmentdepressie (kan door ischemie)

Arrhythmia’s Kunnen herkennen op ECG!= elke afwijking van het normale sinusritme

Geleidingsstoornissen 041o Depolarisatie (weefselbeschadiging)

vertraging in AV-knoop (eerste-/tweedegraads-AV-blok) volledige blok in AV-knoop (derdegraad) ‘re-entry’

o Anatomisch afwijkend pad (accessoire bundels) Wolff-Parkinson-White: pre-excitatie via Kent-bundel → risico op re-entry en tachycardie re-entry loop: unidirectionele blok & trage geleiding 042

o Fibrillatie: ‘kortsluiting’ in atria of ventrikels 043 Abnormale automaticiteit 044 ontstaan van ritme elders ipv uit SA

o In pacemakercelleno In niet-pacemakercellen: getriggerde activiteit of verkeerde nadepolarisaties (te vroeg of te laat)o Extra systole: kan begin zijn van langdurige tachycardie

Triggered activity: EAD (Early After-Depolarisation) bij lange AP’s, of Long QT vanwege:

o Verlies van K-stroomo Toename van Na-stroomo Reactivatie Ca-stroom

DAD (Delayed After-Depolarisation) bij Ca-overload (digitalis of ischemie/reperfusie)o NCX

Elektromechanische dissociatieo Vaak onduidelijke oorzaak, mogelijk door mechanische obstructive

H22: HartpompAtrium = primerpomp, ventrikel = pre- en afterloadpomp045 Verschil niet-getrainde en atleet = Illustratie046 Druk- en ventrikelveranderingen tijdens de hartcyclus 047 Gebeurtenissen en geluiden tijdens hartcyclus 048 & 049 Relatie flow en druk 050 & 051 Compliantie via het windketeleffect 052 Veneuze flow 053 Samentrekking ventrikels 054 Vergelijking dynamica linker- en rechterhart Het bloeddebiet in kleine en grote bloedsomloop moet gelijk zijn, maar dit is gemiddeld gezien. Per slag hangt het debiet af van ademhaling: bij inademen is het slagvolume in het rechterhart groter, en omgekeerd. Om dit mogelijk te maken, kan de pulmonalisklep vroeger of later sluiten.

S27-30: Afterload: Werkzitting!

Efficiëntie hart als pompHet hart trekt samen met verkorting en/of krachtontwikkeling als gevolg. Dit resulteert in drukstijging en/of volumedaling.Aangezien een hart een hol 3D-orgaan is, opgebouwd uit spieren die op een ingewikkelde manier samenwerken, moeten er aanpassingen gebeuren vooraleer dit te kunnen vergelijken met een geïsoleerde, lineaire spier:Lengte → VolumeVerkorting → SlagvolumeContractiesnelheid → EjectiesnelheidKracht/spanning → Druk

Druk/volume-verhouding! 056 & 057 & 058 & 059

Force-velocity-length 060Voor eenzelfde krachtuitoefening hangt de snelheid enkel af van de huidige lengte van de spiercellen, ongeacht de oorspronkelijke lengte (een spiercel kan korter zijn dan oorspronkelijk bij bv. pre-load).Contractiliteit: het vermogen van een spier om te verkorten en om kracht te ontwikkelen

Intrinsieko Preload (Starling)o Afterload

Extrinsieko Positief

Adrenerg Cardiale glycosides Hoog extracellulair [Ca2+]

Minder Na-Ca-exchange Meer L-type entry

Laag extracellulair [Na+] Minder Na-Ca-exchange

Verhoogde hartslag

o Negatief Ca2+-kanaalblokkers β-blokkers Laag extracellulair [Ca2+] Hoog extracellulair [Na+]

Afwijkingen van hartspier en invloeden van farmaca 061 & 062 CM = Cardiac Muscle Restrictive CM

Compliantie VM = Volume/Massa-verhouding, k = stijfheidsconstanteVerhoogde VM = daling km(LV) = uitgezet hartVerlaagde VM = stijging km(LV) = hypertroof hartS50-53… lijkt triviaal: stijver hart kan minder goed uitzetten, staat meer druk op, minder efficiënt, etc.Effecten van kamerstijfheid op druk-volumerelatie 063

Snelheid van hartcyclusBij een snelle hartslag zal de diastole minder lang duren dan de systole, in tegenstelling tot tijdens normale hartfrequenties. Dit impliceert dat er niet genoeg tijd is om de ventrikels optimaal te vullen.

H23: Regulatie van vitale parametersKorte & lange termijn: Temperatuur, ademhalingsfrequentie, hartdebiet: frequentie en bloeddruk. De flow en druk van het bloed moet voldoende zijn op de juiste tijdstippen en plaatsen. Op korte termijn (seconden-minuten) wordt dit geregeld door neurale pathways op hart, vaten en bijniermedulla. Op lange termijn (uren-dagen) gebeurt dit via bloedvaten en nieren. 064Regulatie kan enkel op cardiac output (HR & SV) en op de weerstand van het vaatstelsel.

Herhaling arteriële druk en flowregulatie 065 Intrinsieke regulatie: locale controle

a) Via autoregulatie van arteriolen (in afwezigheid van externe stimuli)Myogene mechanisme: reactie op mechanische stimulus

Hoge druk → meer contractie (en omgekeerd)De stimulus kan ook vanuit het endotheel komen:

Verandering in flow → vrijzetting NO → vasodilatatie Ionenverandering (Ca of Na) → vasoconstrictie/-dilatatie EDRF (Endothelial-Derived Relaxation Factor)

Behoud constante flow

b) Via metabole regulatieActieve hyperemie: een verhoogde flow vanwege vasodilatatie, veroorzaakt door een verhoogde metabole activiteit. Metabole activiteit kan vasodilatoren produceren als eind- of nevenproducten.Andere vasodilatoren zijn CO2, H+, K+ (vanuit spiercontracties), adenosine, NO, prostaglandines en vrije fosfaten (P i).O2 werkt als zwakke constrictor.Reactieve hyperemie: 066 na ischemie zal de flow hersteld worden, maar komt er te veel extra flow. Dit komt door de autoregulatie: een afgekneld bloedvat zorgt voor opstapeling van adenosine, wat, samen met de hypoxie, zorgt voor een compensatiemechanisme: de wanden verwijden. Eens de ischemie opgeheven wordt, zal de flow te groot worden, aangezien de wanden nu te weinig weerstand bieden. Dit effect wordt uiteindelijk weer hersteld door het wegspoelen van de metabolieten.

Fysiologisch aspecten 067 Fysiologie = homeostase van allerlei factoren, waarbij zowel een verhoging als verlaging opgemerkt wordt door verschillende sensoren, die vervolgens via pathways compenseren om zo de verandering te herstellen.

BaroreceptorfeedbackloopVoor de bloeddruk liggen er sensoren in de aortaboog en op de splitsing van de A. Carotis communis dextra. 068Deze receptoren zijn de naakte uiteinden van gemyeliniseerde sensorische zenuwen, verweven in de elastische laag. Verschillen tussen de receptoren in de sinus caroticus en de aortaboogreceptoren:

De caroticusreceptoren oefenen een grotere invloed uit op de bloeddruk dan de aortaboogreceptoren De aortaboogreceptoren hebben een hogere druk nodig vooraleer ze reageren

o Ze kunnen ook hoge drukken meten dan de caroticusreceptoren dit kunnen De aortaboogreceptoren zijn minder gevoelig voor de snelheid van de druksverandering De aortaboogreceptoren zijn minder effectief bij druksverlaging (vergeleken met druksverhoging)

Algemene werking: hogere bloeddruk → meer uitrekking vd sensoren → meer frequente signalen naar hersenenDe medulla oblongata (ligging) coördineert dit hele proces (069), alsmede de autonome controle van organen: 070 Stimulatie van baroreceptoren inhibiteert het orthosympatisch ZS, en stimuleert vagus (= parasympatisch). Vasodilatatie en vermindering contractiliteit & frequentie van het hart

Chemoreceptorfeedbackloop 071 Ernstige hypoxia wordt waargenomen door perifere chemoreceptoren (zelfde locaties als baroreceptoren) Verhoogde ventilatie → tachycardie Verhoogde PCO2

wordt waargenomen door centrale chemoreceptoren en verhogen de sympatische activiteit

Bloedvaten S29Adrenerge receptoren

Activatie door:o Release van norepinefrine uit post-ganglionaire vezels o Circulerend epinefrine uit het bijniermerg

Effect op de weefsels hangt af van:o Type agonist:

Norepinefrine (NE) Epinefrine (E)

o De receptoren en hun binding van agonisten (affiniteit): NE: α1 → vasoconstrictie E: β2 → vasodilatatie Gemengde affiniteit

– β1: affiniteit E ≈ NE: hart– β2: affiniteit E > NE: skeletspier, coronairen

o Receptorsubtypes en expressie bv in coronairen: β2 > α1

Cholinerge receptoren ACh op gladde spiercellen veroorzaakt vasoconstrictie Maar: vasodilatatie via endotheel, door release van NO Paracrien - zweetklier/speekselklier kallikrein - BradyKinine

Non-adrenergic, non-cholinergic (NANC) receptors Neuronaal NO VIP (Vasoactive intestinal peptide) CGRP (Calcitonin gene-related peptide)

Overzicht stoffen met invloed op bloedvaten 072Regeling van het hartdebiet S38Intrinsieke mechanismen

Hartfrequentie (HF) o bepaald door de SA-knoopcellen o rustpotentiaal o snelheid van diastolische depolarizatie o drempelpotentiaal

Slagvolume (SV) o EDV: vullingsdruk, vullingstijd, compliantieo ESV: voor- en nabelasting, contractiliteit

Extrinsieke mechanismen: beinvloeden HF en SV: Baroreceptor

o in antwoord op veranderingen in BD, niet hartdebiet per seo dus afhankelijk van evenwicht tussen BD en perifere weerstand

Chemoreceptor o tachycardie in antwoord op verlaging Po2 en pH en verhoging Pco2

• Deze zijn vaak het gevolg van een daling van het hartdebiet o verhoging van Pco2 vermindert de contractiliteit

Stretchrespons vanuit atrium

Lagedrukreceptoren 073 Effecten van verhoogde vulling:

o Bainbridge-reflex: versnelling HFo Diurese:

Vasodilatatie thv nieren Verminderde AVP-vrijstelling uit hypothalamus Arginine VasoPressine ANP-vrijstelling, rechtstreeks uit atriale cellen 074 Atrial Natriuretic Peptide

Effect van hoge druk op lichaam (bv onder water): verhoogde veneuze flow → vrijzetting ANP

Overzicht werking baroreceptoren, Starling en Bainbridge 075

Matching van veneuze retour en hartdebiet S45 Veneuze retour en hartdebiet moeten gelijk zijn Vasculaire functiecurve legt verband tussen veneuze retour en atriale druk Hartfunctiecurve legt verband tussen atriale druk en hartdebiet Deze curves moeten dus kruisen op een bepaalde waarde van atriale druk - ‘matching’

Hoe groter het debiet, en dus de veneuze terugflow, hoe lager RAP (druk in RA). Bij een theoretische cardiac output van 0 zal RAP gelijk zijn aan MSFP: Mean Systemic Filling Pressure. 076

Om de juiste waarde voor RAP te vinden, moet de veneuze retour en het hartdebiet overeenstemmen.Een plotse stijging van RAP zal hersteld worden tot de oorspronkelijke positie: 077Een permanente verandering is enkel mogelijk via verschijving van 1 enkele curve: 078S51?

Middellange- tot langetermijncontrole Vaso-actieve stoffen 079

o Vrijgesteld in het bloed, of lokaal thv bloedvateno Moduleren de tonus in arteries en veneno Beïnvloeden de BD en distributie van het HD

Stoffen die het circulerend volume modulereno Doelwit is niet in het CVSo Beïnvloeden effectief circulerend volumeo Beïnvloeden BD en HD

Controle van circulerend volumeExtracellulair vocht = 20% plasma, 80% interstitieel vocht

Toename van plasma → toename BD Sensor “Effective circulating volume”

o High-pressure receptorso Low-pressure receptorso Baro-receptors renal arteryo Stretch receptors livero Osmoreceptors CNSo Atrial myocytes

Effector: niero RAASo Autonoom zenuwstelselo Hypofyse: AVP o Atriale myocyten: ANP

Hypertensie Kan endotheel beschadigen

atherosclerose, coronary artery disease, myocardial infart, heart failure, beroerte, nierfalen Oorzaak is bijna altijd een problem met langetermijnmechanismen, bv overgevoelige baroreceptoren Meestal heeft een patiënt primaire hypertensie, waarbij een specifieke oorzaak onvindbaar is

o Secundaire hypertensie daarentegen is meestal veroorzaakt door stenose van de A. Renalis Deze stenose is op zijn beurt meestal veroorzaakt door atherosclerose Andere oorzaken zijn fibromusculaire ziekten, kankermetastasen of goedaardige cysten

H24: Bijzondere circulaties (B&B H23) Bloedvoorziening van individuele organen

o Vraag en nood van specifiek weefsel (cursus: hersenen, hart, skeletspieren, GI-stelsel, huid)o Deel van homeostase van organisme (bv inspanning)

Controlemechanismen – microcirculatie

o Autonome innervatieo Myogeeno Metaboolo Vanuit endotheel

Externe factoren (bv spiercontractie)Hersenen

2% lichaamsgewicht, 15% hartdebiet 100% oxidatief → zeer gevoelig voor hypoxie Bloedvoorziening: 080

Microcirculatie in de hersenen Bloedhersenbarriere (BBB)

o Capillair endotheel: Continu, tight junctions Dense basaalmembraan Uitzondering: rond ventrikel

o Doorlaatbaar voor O2, CO2, water Niet voor H+! Glucose via gefaciliteerd transport Andere stoffen zeer traag

Geen lymfevaten Beperkt volume binnen de schedel – risico op hersenoedeem (idem voor oog)

Controle van bloedvoorziening via autonome innervatie

o orthosympathisch - vasoconstrictieo vagaal/parasympathischo via reflexactiviteit

lokale controle: metaboolo lokale PCO2

, pH van extracellulair vochto arteriële pH per se weinig effect (dankzij BBB)o arteriële PCO2

via diffusie naar weefsel (hoog? → vasodilatatie) 50ml/min/100g weefsel, autoregulatie houdt dit min of meer constant Perfusiedruk = gem. arteriële druk (95mmHg) – veneuze druk (<10mmHg, gelijk aan intracran.druk) Autoregulatie beschermt tegen hypertensie/hypotensie

o Hyperventilatie → minder CO2 in bloed → vasoconstrictie → nausea en vertigo Cushing-reflex: bescherming tegen verminderde perfusie wegens verhoogde intracraniele druk

o Verhoogde intracraniele druk verlaagt flow → compensatoire verhoging in arteriële druko Komt voor bij hersenoedeem, maar verhelpt dit niet; het kan zelfs verergeren. Een daling van PCO2

via hyperventilatie helpt hier wel tegen. Extra zuurstof toedienen kan ook, maar enkel bij coma.

Hersenoedeem 080a

Hart <0,5% lichaamsgewicht, 5% hartdebiet (in rust)

o Rust: 70ml/min/100g Arbeid: tot 250ml/min/100g Verschillende energiebronnen, vooral vrije vetzuren Bij ischemie of hypoxie wordt overgeschakeld naar anaerobe glycolyse (→ lactaat)

o Leidt tot prikkeling (lactaat, pH): angina pectoris Coronaire perfusie vermindert bij hogere arteriële druk, bv tijdens systole Circulatie: cfr Herijgers

Veranderingen in FFA-metabolisme 081 Free Fatty Acid

Het hart zal energievoorraden gebruiken naargelang hun beschikbaarheid. Tijdens arbeid verhoogt de lactaatproductie, maar ook het verbruik, zodat de pH toch behouden blijft. Verhoogde veneuze lactaatconcentraties wijzen op anaeroob metabolisme en ischemie

Flow endocardiaal vs epicardiaal De hogere druk op endocardiaal weefsel tijdens systole zorgt voor minder perfusie, maar dit wordt

gecompenseerd door de lagere weerstand in de endocardiale arteries tijdens diastole Dit systeem werkt niet bij een te lage perfusiedruk: hypotensie, aortaklepinsufficiëntie, coronaire stenose

Subendocardiale ischemieCollaterale circulatie: bij trage stenose zullen er collaterale vaten groeien, oiv angiogene factoren, om zo de probleemgebieden te ontwijken. Het risico hiervan is coronary steal: deze probleemgebieden zullen nog meer verergeren, omdat zij zelf nu nog minder bloed krijgen.

Metabole controleAutonome innervatie (ondergeschikt aan metabole controle):

Orthosympatisch:o β1: positief chronotrope en inotrope respons met secondaire vasodilatie omwille van verhoogd metabolismeo α leidt tot vasoconstrictie, maar is normaal onderdrukt door het β1-effect (cave β blockade!) Vagus: weinig effect, geen innervatie

Coronaire autoregulatie: zorgt voor het behouden van een constante coronary flow volgens drukverschillen. 082Coronaire flowreserve 083: bij arbeid zullen de vaten dilateren oiv adenosine (en ook door PO2

,PCO2 en K+).

Bij coronaire dysfunctie is er een verminderde flowreserveo Dit wordt pas merkbaar bij inspanning (tenzij in extreme gevallen ook bij rust)o Kan gemeten worden via contractiemeting 084 Illustratie

Coronary Artery Disease 085

Skeletspier Zeer grote variatie in flow: 5ml/min/100g in rust tot 250ml/min/100g bij arbeid

o Mogelijk dankzij nauwe koppeling tussen flow en metabolisme Bevloeiing: 086 Lage veneuze druk (dankzij spiercontractie & kleppensysteem) verbetert de capillaire perfusie in spieren

Regeling skeletspier – metabolisme: Tijdens inspanning: vasodilatatie in terminale arteriolen en ‘capillary recruitment’ Verhoogd O2-verbruik leidt tot verhoogde O2-extractie Vasodilatatie = opstijgend van terminale arteriolen tot ‘feed’-arteries Lokale controle: adenosine, CO2, K+ (eerste signaal)

Capillary recruitment = openen en gebruiken van extra capillairen

Regeling skeletspier – autonoom: Sympatische innervatie induceert vasoconstrictie in balans met shear stress-geinduceerde NO-release uit

endotheel Sympatische activiteit oiv centrale controle (regeling van bloeddruk en veneuze retour) Integratie van de nood van verschillende spiergroepen tijdens inspanning

Gastro-intestinaal stelsel 087 & 087 Flow sterk afhankelijk van pre- of post-prandiaal (maaltijd): 30 à 250ml/min/100g Vele anastomosen ter beschermingen tegen ischemie Veel capillairen, hoog permeabel → absorptie voedingsstoffen Lipiden afgevoerd via lymfestelsel Risico op ischemie van een villus vanwege de mogelijkheid van O2-shunting

Postgrandiale hyperemie: extra flow na maaltijd: Centrale controle: anticipatie, autonoom Zuurstofverbruik tijdens digestie en absorptie Hyperosmolariteit Lokale hormonen Regionale en transmurale distributie

Regeling GI – autonoom: Enterisch AZS bepaalt peristaltische activiteit en (in)direct vaten Sympatisch stimulatie = vasoconstrictie, kan flow reduceren tot 10ml/min/100g Parasympatische stimulatie heeft geen direct effect; wel indirect via verhoogde GI-activiteit

Regeling GI – Totale perifere weerstand: vasoconstrictie tijdens inspanning verlaagt flow

Rol als bloedreservoir: het GI-stelsel bevat ongeveer 15% van totaal volume (lever), wat gemobiliseerd wordt door arteriolaire en veneuze vasoconstrictie.

Tijdens inspanning en bloeding kan de GI-doorbloeding dalen tot 25% van rustwaarde Compensatie door verhoogde O2 extractie Ischemie leidt tot verlies van mucosa: vrijstelling cardiodepressieve stoffen, en endotoxische shock

Bloedvoorziening van de lever 25% via arteriële systeem, 75% portaalsysteem (O2-arm) Sinusoïdale capillairen: opname en filtering (reticulo-endotheliaal stelsel) van bloedaanvoer uit darmstelsel

o Geen gefenestreerde zoals in de curus staat! Gefenestreerde capillairen komen vooral in het GI voor, maar de lever heeft typisch sinusoïdale capillairen. Dit is nodig voor alle stoffen te kunnen filteren, en voor bv. albumine. Thanks Julie ^^

Poortaderhypertensie 089 Hemodynamica:

o Part = 90 mmHg, Pportaalvene = 10-12 mmHg (dus lage precap R), Psinusoids = 8-9 mmHg (dus hoge precap R), Pvena hep = 5 mmHg (dus lage weerstand in sinusoiden), Pvenacava = 2-5 mmHg

Huid Regulatie van lichaamstemperatuur in ‘apicale’ huid (extremiteiten) Lokale controle oiv metabolisme, temperatuur, sensorische stimuli Autonome controle domineert

Apicale huid 090 Neus, lippen, oren, handen, voeten Hoge oppervlakte/volume-ratio Glomuslichaampjes met innervatie, A-V-anastomose en warmtewisseling Hoge sympathische tonus; neemt toe bij lage lichaamstemperatuur Geen actieve vasodilatatie Sympaticusblock leidt tot vasodilatatie

Non-apicale huid 091 Geen glomuslichaampjes Dubbele innnervatie: post- en preganglionaire vezels Sympathicusblock heeft weinig effect, en leidt dus niet tot vasoconstrictie (fout in slides!) Mechanisme van vasodilatatie vermoedelijk indirect

H25: Integratieve controle van het CVS (B&B H24)De meeste vorige pathways waren rechtlijnig, zoals de baroreceptorreflex. Anderen waren vertakt, zoals de regeling van het hartdebiet: 092. Deze twee systemen komen nu samen tot een netwerk: 093.

Effect van norepinefrine 094Affiniteit NE: α1 > β1 ≫ β2 → verwacht effect: BD stijgt (α1), HF en contractiliteit ook (β1) Realiteit: verlaging van HF, omdat een hogere BD leidt tot baroreceptoractivatie → ANP-vrijzetting

Extra factoren: subsystemen & niet-circulatore systemen 095

Toepassingen van systeemanalysea) Rechtopstaan

Zwaartekracht → minder bloed naar hoofd en hart, meer naar venen in onderste ledematen → C.output ↓

S9-10..Pooling van bloed: 096 wordt tegengegaan dankzij:

Niet-uniforme verdeling van het bloedvolume, bv groot centraal bloedvolume in thorax 500 ml komt van centraal (tijdelijk onevenwicht tussen output en retour) Niet-uniforme distensibiliteit van de venen: in de OL is de relatieve distensibiliteit 0.01/mmHg

Orthostatische respons: via AZS, obv sensoriële informatie → behoud van veneuze retour en CO:Spierpompen

Verhoogde spiertonus in OL /kleppen Abdomen - tonus van de buikspieren

Autonome reflexen als antwoord op verminderde veneuze retour CO en BD worden hersteld via HP-baroreceptoren High Pressure Verhoogde hartfrequentie en contractiliteit Verhoogde perifere weerstand Verhoogde veneuze tonus

Eigenschappen orthostatisch antwoord: Verminderd bij dysfunctie van het autonoom zenuwstelsel (sympathectomie, diabetes) Variabiliteit tussen personen (posturale hypotensie) Temperatuurseffecten

b) Emotionele stress, gevaar, pijnFight/flight-response: onder centrale controle, vanuit cortex via hypothalamus en medulla oblongata 097Vasovagale syncope: vanuit cortex oiv parasympaticus 098Onderscheid vasovagale syncope en shock: bij vv. syncope klopt het hart traag en zwak, bij shock snel.c) Inspanning 099 Bloeddruk tot 5x hoger, waarvan HF x3 en SV x1,3.

d) Bloeding Daling in bloeddruk

Veneus: verminderde retour Arteriëel: idem, maar met vertraging Aorta: onmiddelijk >30% bloedverlies leidt tot hypovolemische shock vanwege de onvoldoende weefselperfusie

o Systole < 90mmHg, diastole < 70 mmHg→ Compensatiemechanismen: 100

Tachycardie en verhoogde contractiliteit Arteriolaire constrictie

o Huid, GI, spieren, extremiteiteno Nieren: verminderde diurese (gedeeltelijk autoregulatie)o Behoud CZS, hart

Veneuze constrictie Activatie RAS (Renine-Angiotensine)

Behouden van bloeddruk is mogelijk voor een bloedverlies tot 20%; hartdebiet is wel verlaagd.Herstel van intravasculair volume: 101

Vocht vanuit interstitium, transcapillair naar intracapillairo Leidt tot hemodilutie, en is zelflimiterend (toename π IF en daling πIC)

Verminderen van renaal water- en zoutverlieso Via verminderde glomerulaire filtratieo Via behoud van Na+ door:

Activatie van RAAS Renin-Angiotensin-Aldosterone-System Sympatische activatie met meer Na+-reabsorptie in tubuli AVP → vermindert waterexcretie Inhibitie van ANP-vrijstelling

Verhogen van vochtinname Toename van plasmaproteïnen vanuit lever (oa albuminesynthese) en vanuit het GI interstitium

Falen van vasculaire respons → decompensatie & vasodilatatie:

Orgaanfalen (hart, nieren, beschadiging door ischemie) → nog zwakkere respons Depletie neurotransmitters Verminderde AVP Verlies VSMC-tonus Verminderde neuronale activiteit in CZS

H60-61: Inspanning en duikenTriviaal: sarcomeer, actine/myosine-interactie, energieproductie (= Schuit) FT: Fast TwitchMotor unit = 1 motorneuron, met alle spiervezels hierdoor bezenuwd

Motor units met kleinere motorneuronen (ST) zullen eerst gerekruteerd worden dan de groten (FTb) Idem voor motor units met een kleiner aantal spiervezels

Aanpassingen door conditietraining: Verhoogde rekrutering van motor units, met coördinatie Rate Coding: verhoogde frequentie van signalering door motor units Verminderde autogene inhibitie → verminderde gevoeligheid van de spierspoelen → risico op kwetsuur Chronische hypertrofie: meer myofibrillen, actine, myosine, sarcoplasma, bindweefsel Transiënte hypertrofie: dankzij extra flow tijdens arbeid Hyperplasie: splitsen van spiervezels; enkel na intensieve en langdurige training Veranderingen van vezeltype: na langdurige, tegengestelde stimulatie. Een FT-motor unit dat continu

lagefrequentiestimuli krijgt, zal al binnen enkele weken veranderen in een ST-motor unit. Risico’s overdreven training: acute spierpijn door opstapeling H+, lactaat en weefseloedeem DOMS: Delayed Onset Muscle Soreness (spierstijfheid dag erna):

o Na overdreven spiercontractieo Beschadigde spieren en bindweefselo Inflammatie (macrofagen, WBC’s)o Meer chemische mediatoren (bradykinine)

Stretchen, ICE, op- en afbouwen

ATP-productie: S23 ATP-PCr: eenvoudigste optie, anaeroob, enkel handig voor plotse inspanning van 3 à 15 s Glycolyse

Lactate Treshold Tlac: punt waarop het bloedlactaatniveau boven de restwaarde komt.

Energieverbruik: Efficiënt bij:

o Hoge maximum V O2

o Hoge Tlac

o Hoog percentage ST-motor units Afhankelijk van: activiteit, leeftijd, geslacht, grootte, gewicht, lichaamssamenstelling

Vermoeidheid: Metabool

o ATP-PCr: depletie van fosfocreatineo Glycolyse:

Depletie van glycogeen in gebruikte spieren Depletie in bepaalde spiervezeltypes Depletie van bloedglucose

o Oxidatief: Zuurstoftekort verhoogt lactaatzuur

Algemeen: opstapeling van metabole bijproducten → verzuring Neuromusculair

o Verminderde transmissie Depletie van Acetyl CoA Depletie van K+

Calciumretentie in SR, vanwege hogere treshold (desensitisatie?)o Psychologisch: demotivatie

DOMSRol van epinefrine in energiemobilisatie 102Endocriene respons op arbeidGlucose

Glucagonsecretie verhoogt → verhoogde glycogenolyse vanuit lever Norepinefrine en epinefrine verhogen glycogenolyse Cortisol verhoogt ook, voor het afbreken van proteïnen voor latere gluconeogenese Groeihormoon mobiliseert FFA’s Thyroxine stimuleert glucoseafbraak Hoe meer arbeid, hoe meer catecholamine vrijgezet wordt voor glycogenolyse Bij depletie van het glucoseniveau, stijgen de glucagon- en cortisolniveaus sterk → gluconeogenese Insuline is uiteraard nodig voor het opnemen van al deze glucose

o Verhoogde affiniteit van receptoren dankzij training (vanaf 1 maand) → toepassen bij diabetes!Vetten

Verhoogde vrijzetting catecholamines bij laag glucoseniveau in plasma → lypolyse Triglycerides worden afgebroken tot FFA’s via lipase

o Lipase wordt geactiveerd door cortisol, epinefrine, norepinefrine, groeihormoonVocht & Elektrolyten 103

Verlaagd plasmavolume → vrijzetting aldosterone → verhoogde reabsorptie van Na+ en H2O in nieren Dehydratatie (gemeten door osmoreceptoren) → neurohypofyse zet ADH vrij → meer reabsorptie H2O

Cardiovasculaire respons op arbeidVerhoogde SV

Verhoogde veneuze terugflow, vanwege:o Verhoogde spierpompwerkingo Verhoogde thoraxdruk door verhoogde ademhaling

Krachtigere samentrekking van ventrikel: Frank-Starling law: meer uitgerokken ventrikelspieren Beperking: te hoge HR leidt tot verminderde ventriculaire vulling

Verhoogde HR & CO: nog vóór de inspanning dankzij vrijzetting epinefrineExtra responsen:

Herverdeling bloed van organen naar spieren Meer bloed naar huid ter behoud lichaamstemperatuur Daling pH van bloed Verhoogde viscositeit van bloed → verminderd zuurstoftransport Versnelling van metabolisme in werkende spieren Verlaagd plasmavolume = verlaagde prestaties

o Verhoogde druk zorgt voor meer ‘verlies’ van water naar het interstitiumo Verhoogde intramusculaire osmotische druk trekt vocht in de spiereno Transpiratie

Cardiovasculaire drift: een verhoogde HR compenseert met een verlaagd SV, veroorzaakt door een daling in totaal bloedvolume → herverdeling en verminderd bloedplasma

Systolische druk verhoogt, diastolische niet Groter verschillen in O2 tussen arteries en venen → geeft weer hoeveel O2 verbruikt wordt door spieren Effect van training: 104

Uit aerobe training Verhoogde uithouding van hart, longen en spieren

o Dikkere LV-wando Verhoogde EF dankzij: Ejection Fraction

Verhoogde EDV Verhoogd SV Verminderd ESV Frank-Starling: meer uitrekking = meer contractiekracht mogelijk

o Meer bloedplasma

Verminderde (nood aan) VO2, én hoger maximum VO2

Verlaagde HR, wegens verhoogde para-, en verlaagde sympatische activiteito Te hoge HR is niet efficiënt, zowel op vlak van diastole als op spiercontractie/energieverbruik

Effect op vaatstelsel Verhoogde flow naar getrainde spieren dankzij:

o Verhoogde capillarisatieo Vergrote opening van reeds bestaande capillaireno Effectievere bloedverdelingo Lagere bloedviscositeit → verhoogde zuurstofafgaveo Groter bloedvolume dankzij:

Meer ADH en plasmaproteïnen (= meer retentie), groter RBC-volume, verlaagde viscositeit Verlaagde bloeddruk

Respiratoire respons op arbeid Niet zo beperkend als cardiovasculair Toch kleine verhoging van totale longcapaciteit Verlaging in achterblijvend longvolume (residu) Verhoogd Tidal Volume: hoeveelheid lucht verplaatst tijdens in- en uitademing (in rust) Verlaagde ademsnelheid in rust dankzij verhoogde efficiëntie (bv meer werkende alveoli)

Metabole respons op arbeid Verbeterde verwijdering van lactaat uit spieren dankzij meer enzymen Verminderde RER (Respiratory Exchange Ratio: CO-vrijstelling per O2-verbruik)

o Door meer gebruik te maken van FFA’so Maar: vermeerderde RER bij maximumcapaciteit qua arbeid dankzij hoge lactaattolerantie

Lagere VO2 dankzij metabole en mechanische efficiëntie

Effecten van anaerobe training: kleine verhoging in cardiorespiratoire uithouding, max VO2 en SV

Cardiovasculaire respons op krachttraining Kleine verhoging in LV-grootte Verlaagde HR Verlaagde bloeddruk (sterker effect dan van conditietraining)

Conditie- vs krachttraining:Conditietraining heeft een positief effect op aerobe uithouding, maar een negatieve invloed op kracht en snelheid:

Verminderde spiersterkte, reactie- en bewegingssnelheid, behendigheid & coördinatie, concentratie

Overige factoren bij adaptatie aan aerobe training: Genetisch Verantwoordelijk voor 25% à 50% verschil in maximum VO2

Leeftijd Daling max VO2; mogelijk deels gerelateerd aan verminderde activiteit met de leeftijd Geslacht Slechts kleine rol: 10% in max VO2

Specificiteit Hoe specifieker een training, hoe groter de verbetering Individueel Niet iedereen reageert even goed op eenzelfde training

H61 Duiken 105Problemen: hypoxia, druk, Spieren kunnen wel relatief goed tegen hypoxia, maar de hersenen en het hart niet. Aanpassingen van dieren zijn bv meer zuurstofopslagcapaciteit van het bloed, of een groter relatief bloedvolume (mens: 15 ml O2/kg, zeehonden 85)

Myoglobine: duikende dieren hebben veel meer myoglobine in hun spieren dan landdieren. De zuurstof gebonden aan myoglobine wordt niet aan hemoglobine afgegeven (te hoge affiniteit daarvoor), maar wordt gebruikt door de spieren indien groot tekort.

Zuurstof in longen: enkel voordeel bij ondiepe duiken, wegens opwaartse kracht van zuurstof. Alveoli worden sowieso als eerste vernauwd, zodat longzuurstof niet veel effect meer zal hebben.

Diving response: Dichtvallen van long

o Duwt N2 weg van het bloed → minder risico op decompressieziekteo Bradycardie → minder zuurstofverbruiko Perifere vasoconstrictie → circulatie beperkt tot longen, hart en herseneno Soms: verhoogde hematocrietwaarde. Door de hoge druk worden RBC’s vrijgezet uit de milt

Decompressie-/Caisson-/DuikersziekteDoor de hoge druk wordt er te veel stikstofgas opgelost in weefsels. Bij een te snel herstel van druk, kan het gas niet op tijd weggevoerd worden via de longen, en vormt het N2 gasbelletjes.

In bloed → Embolie => Ischemie In myelineshede → Gasbellen => Verstoorde zenuwgeleiding In spieren/gewrichten → Gasbellen => Pijn Long → Scheuren => Hersenembool

Beperkingen duikvermogen mens Verhoogde druk

o Tijdens dalen: oren, sinussen, thorax, GI, en stikstofnarcoseo Tijdens opstijgen: luchtembool, pneumothorax, emfyseem (mediastinaal of subcutaan)

Gas wordt vloeibaarder Decompressieziekte Zuurstofvergiftiging 107 Hypothermie 108