Hoofdstuk 1: Anatomie en fysiologie van het hart
Het examen
- Gaat indien mogelijk gewoon door op de campus
- Mondeling examen met schriftelijke voorbereiding (ongeveer 1u voorbereiding)
- +/- 4 open vragen, zodat een groot deel van de leerstof wordt bevraagd
- Dikwijls een ritmestrookje (ritme en geleidingsstoornissen) en een casus
- Resultaten van het examen vorig jaar (COVID) vergelijkbaar met andere jaren: 20-25% halen onvoldoende in de eerste zittijd
- Zeker 1 vraag uit hoofdstuk EKG en 1 vraag uit hoofdstuk revalidatie en dan nog 2 andere vragen
Deel 1: Anatomie (hoorcollege 1)
In de eerste les zullen we kort de anatomie en fysiologie van het hart bespreken. Deze zullen we later immers nodig hebben wanneer we het
gaan hebben over de verschillende pathologieën en de behandeling ervan.
1. Ligging van het hart in de thorax
Het hart ligt centraal in de thorax en is ongeveer een vuist groot. De punt (= apex) wijst naar links beneden. Links en rechts wordt het hart
omsloten door de longen en onderaan door het diafragma. We zijn hier ook al de coronaire bloedvaten die bovenop het hart lopen en steeds
fijner zullen vertakken om tot slot te penetreren in de hartspier om daar de hartspier zelf van bloed zullen voorzien. We zien ook de grote
bloedvaten die in het hart uitkomen, of die uit het hart vertrekken.
1) V. cava superior
2) Aorta
3) A. pulmonalis
, 2. Anatomie van het hart
2.1. Inleiding
De verschillende regio’s
In de cardiologie gebruikt men specifieke naamgeving voor de verschillende regio’s/delen van het hart:
- Apicaal = onderste punt van het hart
- Anterior = voorkant van het hart
- Lateraal = laterale zijde van het linker ventrikel
- Inferior = onderzijde van het hart
Ductus van Botalli, ductus arteriosus
Hier zien we opnieuw de anatomie van de buitenkant van het hart. We zien ook de ductus van Botalli of ductus arteriosus. Dit is een bloedvat
dat de longslagader (A. pulmonalis) verbindt met de aorta en speelt vooral een belangrijke rol tijdens de zwangerschap aangezien de longen
tijdens de zwangerschap niet functioneren. Het bloed zal onder andere door de ductus van Botalli en het foramen ovale van de rechterhelft
naar de linkerhelft van het hart lopen. Het bloed neemt dus een binnenweg en passeert dan niet via de longen). Het bloed wordt immers van
zuurstof voorzien via de placenta van de moeder. Na de geboorte zal de ductus arteriosus normaal gezien spontaan sluiten.
,Anatomie in detail
Rechterzijde van het hart:
- Rechteratrium: V. cava superior, V. cava inferior, fossa ovalis of foramen ovale, sinus coronarius
- Tricuspidalisklep (actieve klep tussen atrium en ventrikel)
- Rechterventrikel: chordae tendineae en papillairspieren, pulmonalisklep (passieve klep) en A. pulmonalis
De V. cava superior en V. cava inferior monden uit in het rechter atrium. In het rechter atrium zien we ook de fossa ovalis of het foramen
ovale. Net zoals de ductus van Botalli zorgt het foramen ovale voor een verbinding tussen de rechter- en linkerzijde van het hart voor de
geboorte. Normaal sluit het foramen ovale zich wanneer de longen functioneel worden. Wanneer de verbinding na de geboorte blijft bestaan,
spreekt men van een patent foramen ovale. De laatste opening die we zien in het rechteratrium is de uitmonding van de sinus coronarius (=
veneuze return van het bloed dat van de hartspier zelf komt). Tussen het rechteratrium en het rechterventrikel zien we tricuspidalisklep, dit
is een actieve klep (net zoals de bicuspidalis klep/mitralisklep). De kleppen zijn verankerd via de chordae tendineae in de papillairspieren in
de hartspierwand van het ventrikel. Uit het rechter ventrikel vertrekt de A. pulmonalis (= A die bloed vervoert weg van het hart maar die O2-
arm bloed bevat). Bloed stroomt via de pulmonalisklep van het rechterventrikel naar de A. pulmonalis (de pulmonalisklep en aortaklep zijn
passieve kleppen, het zijn eerder een soort zakjes die reageren op drukverschillen en op die manier gaan openen en sluiten).
Linkerzijde van het hart:
- Linkeratrium: pulmonale venen
- Mitralisklep (actieve klep tussen atrium en ventrikel)
- Linkerventrikel: chordae tendineae en m. papillaris, aortaklep
Aan de linkerzijde van het hart zien we het linkeratrium met de inmonding van de pulmonale venen. De mitralisklep (tussen het het linker
atrium en linker ventrikel), chordae tendineae en de M. papillaris, aortaklep waarlangs het bloed het linkerventrikel zal verlaten naar de
verschillende spieren en organen (= ook wel de grote bloedsomloop genoemd).
Bovenop de aortaboog zien we de truncus brachiocephalicus die later naar rechts verder zal splitsen. Links zien we dan afzonderlijk de A.
carotis communis en de linker A. subclavia ontspringen uit de aorta.
, 2.2. Microstructuur van het hart
Endocard
- Binnenwand van het hart
- Één cellaag dik
- Bestaat uit endotheelcellen
- Endotheel speelt belangrijke rol tegen stolling van het bloed wanneer het in contact komt met binnenzijde van het hart
=> Beschadiging van endotheel kan dus leiden tot klontervorming in de hartspier
Myocard
- Bestaat uit dwarsgestreepte spiercellen
- Spiercellen zijn verbonden via intercalaire schijven
- Intercalaire schijven zullen zorgen voor een zeer snelle overdracht van de prikkels tussen de spiercellen
=> Hartspier zal reageren als 1 geheel, als 1 grote spiervezels (zal hierdoor volledig en zeer snel kunnen samentrekken)
=> Alles contraheert gelijktijdig
Intercalaire schijven: geleiding over de hartspier
Epicard
- Buitenste cellaag van het hart (= zorgt voor bescherming van het hart)
Pericard
- Bindweefselzakje rond het hart
- Bescherming
Hier zien we een afbeelding van de microstructuur van het hart. De wand van het hart bestaat uit 3 lagen: (1) endocard, (2) myocard en het
(3) epicard. Op een dwarsdoorsnede van het hart zien we zowel de wand van het linker als rechter ventrikel. De wand van het
rechterventrikel bevat veel minder spiermassa omdat het enkel de circulatie verzorgt naar de longen. We zien veel meer spiermassa ter
hoogte van de wand van het linkerventrikel (ook het elektrisch signaal (EKG) zal veel sterker zijn vanuit de linkerzijde van het hart), het is een
hoog druksysteem en van daaruit vertrekt de grote bloedsomloop naar alle organen.
, 3. Het hart als pomp
3.1. De hartcyclus
Het veneuze bloed verzamelt zich in het RA vanuit 3 bronnen:
1) V. cava inferior
2) V. cava superior
3) Sinus coronarius
Bij een volwassen persoon is de aanvoer van het bloed via de V. cava inferior 2x zo groot als het bloed van de V. cava superior. De bloedstroom
vanuit de sinus coronarius is beperkt (het is het veneuze bloed dat terugkomt van de hartspier zelf). Bij contractie van de atria stijgt de druk
in de atria, opent de tricuspidalisklep en wordt het O2-arme bloed naar het RV geduwd. Vanuit het RV wordt het bloed dan door de
pulmonalisklep via de A. pulmonalis naar de longen vervoerd, waar het gesatureerd wordt met O2. Het O2-rijke bloed stroomt dan via de V.
pulmonalis naar het LA en verder naar het LV. Vanuit het LV wordt het O2-rijke bloed dan doorheen de aortaklep naar de aorta geëjecteerd
en zo naar het arteriële vaatstelsel van het lichaam. De arteriële haarvaten gaan dan over naar veneuze haarvaten en het O2-arme bloed
wordt dan opnieuw teruggevoerd via de V. cava superior en V. cava inferior naar het RA.
Wanneer we ervan uit gaan dat de HFrust ongeveer 70 slagen/minuut is, dan zien we dat het doorlopen van een volledige hartcyclus
ongeveer 1 seconde inneemt. We starten links bovenaan: de atria trekken samen en dat zorgt voor een extra vulling van bloed naar de
ventrikels. Wanneer de ventrikels volledig gevuld zijn, dan gaan ze beginnen samentrekken waardoor de druk toeneemt in de ventrikel
zonder dat de klep zich zal openen (= de isovolumetrische contractie: contractie die zorgt voor een drukstijging zonder dat er bloed naar
buiten gepompt wordt). Op het ogenblik dat de druk in het LV hoger is dan de druk in de aorta (we gaan ervan uit dat we in het LV zitten), dan
zal de aortaklep openen (= een klep die vrij passief reageert op drukveranderingen) en wordt er bloed naar buiten gepompt (= ejectiefase).
Wanneer het bloed naar buiten gepompt is, zal het ventrikel zich opnieuw ontspannen (= de ontspanningsfase, dan daalt de druk in het
ventrikel) en wanneer de druk in het ventrikel opnieuw lager is dan de druk in de aorta, zal de aortaklep zich sluiten. Het uitzetten van de
ventrikels zorgt ervoor dat er een soort van negatieve druk wordt gecreëerd waardoor er een vulling gebeurt van de ventrikels door een
aanzuigeffect van de ventrikels op de atria waardoor een snelle vulling gebeurt van de ventrikels. Uiteindelijk zal het atrium opnieuw gaan
samentrekken en die extra contractie van het atrium zal zorgen voor een extra vulling van ongeveer 20-30% zodat het ventrikel volledig
gevuld is. De bijdrage van de atria is dus eerder beperkt in de vulling van het ventrikel.
, 3.2. Het verloop van de drukcurven van de boezems, de ventrikels en de aorta
Drukcurve
Wanneer we diezelfde hartcyclus gaan bekijken door middel van de drukcurve thv de linkerzijde van het hart, dan zien we de grijze curve:
toename van de druk in het atrium, dus de contractie van het atrium zorgt voor de vulling van het ventrikel.
- Het eerst snijpunt tussen de grijze en groene curven = het sluiten van de mitralisklep
De mitralisklep is dan gesloten en het LV begint samen te trekken waardoor in de groene curve een zeer sterke stijging is van de druk in het
LV zonder ejectie van bloed naar buiten.
- Bij de volgende kruising zien we een kruising tussen de groene curve en de rode curve = het openen van de aortaklep
Op dat ogenblik stijgt de druk zowel in de aorta als in het LV verder en bloed wordt naar buiten gepompt, vanuit het ventrikel naar de aorta.
Beide curven blijven dan even gelijk lopen, en het moment dat het LV zich zal ontspannen zullen we een snelle daling krijgen van de druk in
het LV.
- Op het ogenblik dat de 2 curven opnieuw gaan snijden = aortaklep sluit
De druk in het LV zal zeer sterk en snel verder dalen terwijl de druk in de aorta bewaard blijft en langzamer daalt.
Systole & diastole
Er zijn verschillende manieren om de begrippen systole en diastole te beschrijven. De beste definitie van de systole (volgens de prof): de
systole begint bij het sluiten van de mitralisklep en eindigt bij het sluiten van de aortaklep. Al wat geen systole is, is dan diastole.
, 4. De bloedvoorziening van de hartmusculatuur
4.1. Anatomie van de coronaire arteriën of kransslagaders
De bloedvoorziening van de hartmusculatuur zelf gebeurt via de kransslagaders of de coronaire arteriën. De coronaire arteriën ontspringen
als eerste zijtakken van de aorta vlak na de aortaklep ter hoogte van het linker- en het rechter klepblaadje. De grote coronaire vaten zijn
epicardiaal gelegen (lopen OP de hartspier), de kleinere vertakkingen en die gaan steeds verder vertakken en zullen uiteindelijk penetreren
in de hartspieren en lopen dus intracardiaal (IN de hartspier).
De linker coronaire arteriën zullen na een gemeenschappelijke stam - truncus communis - vrij snel splitsen in de ramus circumflexus (RCX)
en de ramus descendens anterior (= left anterior descending = LAD). De rechter coronair zal aan de rechterzijde van het hart lopen en vrij
snel naar posterieur, naar de achterkant van het hart lopen. De ramus descendens anterior (left artery descending) loopt door de sulcus
interventricularis anterior richting apex. Ter hoogte van de apex zal ze gedeeltelijke overlappen met het bevloeiingsgebied van de rechter
coronaire arteriën. De ramus circumflexus loopt naar links in de sulcus tussen de atria en de ventrikels naar de linker boord van het hart en
meer naar de achterkant van het hart waar zij opnieuw gaat samenkomen of een gemeenschappelijk deel gaan bevloeien met de rechter
coronaire arterie. De ramus circumflexus zorgt dus voor de bevloeiing van het LA en een klein deel onderaan van het LV.
De rechter coronaire arteriën bevloei en vnl. achterkant van het hart, deel van het RA, deel van het RV en een deel van het septum. Het is
meestal verantwoordelijk voor de bevloeiing (= bloedvoorziening) van de sinusknoop en de AV-knoop.
,We zullen zien dat de ramus descendens anterior nog 2 belangrijke aftakkingen heeft:
1) Een eerste diagonale tak
2) Een tweede diagonale tak
Ook de ramus circumflexus (CX) heeft belangrijke aftakkingen:
1) De eerste marginale tak (M1)
2) De tweede marginale tak (M2)
De ramus angularis tussen de ramus descendens anterior en de ramus circumflexus is een bloedvat dat niet bij alle mensen aanwezig is. We
zien hier ook dat de rechter coronair helemaal vooraan de sinusknoop zal bevloeien. Op de rechter afbeelding zien we dat die takken nog
steeds verder gaan vertakken zoals de takken van een boom. Het zullen uiteindelijk heel kleine bloedvaten worden die penetreren in de
hartspier om de hartspier van bloed te voorzien.
De gele cirkel: is om aan te tonen dat 1 regio van de hartspier dikwijls vanuit verschillende coronaire bloedvaten bevloeid wordt. Als er
verstopping is van een bloedvat is het dus niet altijd zo dat er noodzakelijk necrose van de hartspier die distaal ervan gelegen is, zal ontstaan.
4.2. Vulling van de coronaire arteriën
Verschillende factoren zullen de bloedvoorziening van de hartspier en de vulling van de coronaire arteriën beïnvloeden. Wanneer we weten
dat coronaire bloedvaten ontspringen thv de aorta (achter de aortaklep) en uiteindelijk zullen eindigen als venen in het RA, dan weten we dat
het drukverschil tussen de aorta en het RA zal zorgen voor een flow van hoge naar lage druk, dus een flow van de aorta naar het RA. Wanneer
we dan de drukcurve opnieuw bekijken dan zien we net na het sluiten van de aortaklep een kleine drukverhoging ter hoogte van de aorta.
Die drukverhoging wordt veroorzaakt door de pompfunctie: tijdens de systole wordt het bloed naar de aorta gepompt, de aortaklep zal dan
sluiten en men krijgt een kleine terugslag van bloed op de aortaklep waardoor de druk klein maar significant zal toenemen ter hoogte van die
aorta. Het is tijdens deze drukverhoging dat de coronaire vaten (die zich net achter aortaklep bevinden) goed zullen gevuld worden.
,Bij afbeelding A zie je dat tijdens de contractie van het LV het bloed door de aortaklep gepompt wordt richting aorta (klep gaat open). In
afbeelding B sluit de aortaklep, je ziet dat er dan een kleine terugslag komt op de aortaklep. De aortaklep zijn een soort van zakjes die hangen
in de aorta en achter die zakjes ontspringen de coronaire bloedvaten). Die beperkte bloeddrukstijging ter hoogte van de aortaklep zal ervoor
zorgen dat op dat ogenblik de coronaire vaten goed gevuld worden. De coronaire vaten worden voornamelijk gevuld tijdens de diastole, dus
na de contractie van het ventrikel. Een andere oorzaak waarom de vulling niet goed kan gebeuren tijdens de contractie van het ventrikel is
de volgende: je weet dat de bloedvaten gaan penetreren in de hartspier, en bij een contractie van de hartspier zelf, zullen de kleine
penetrerende bloedvaten dichtgedrukt worden zodanig dat de flow wordt belemmerd (hierdoor zal de vulling van de coronairen
voornamelijk gebeuren tijdens de diastole).
4.3. Vulling van de coronaire arteriën: endotheelfunctie en de coronaire flow
Een tweede belangrijke factor in het vullen van de coronairen is de coronair-vaatweerstand: hoe groter die weerstand, hoe moeilijk die vaten
gevuld zullen worden. Het verlagen van die weerstand gebeurt onder invloed van veranderingen veroorzaakt door het endotheel. Wrijving
op het endotheel (= verhoging van de wrijvingsstress op het endotheel) zorgt via een ingewikkeld mechanisme tot een soort van vasodilatatie
waardoor de weerstand in het bloedvat zal verminderen en de flow kan toenemen.
, Endotheelfunctie
- Het endotheel is de binnenste laag cellen in het bloedvat
- Zorgt voor uitwisseling (semi-permeabele membraan)
- Heeft een antitrombotische functie
- Zorgt voor de vasodynamiek
- Verlagen vaatweerstand via ontspannen van het glad spierweefsel in de bloedvatwand
- Sterke toename van de flow wordt mogelijk bij verhoogde zuurstofvraag (inspanning)
- Het endotheel kan zichzelf herstellen
- Beschadigd endotheel (endotheeldysfunctie) is een voorbode van later vaatlijden
De binnenzijde van het hart is bekleed met endotheel om te voorkomen dat bloed zou stollen wanneer het in contact komt met de hartspier.
Ook de binnenkant van de bloedvaten is bekleed met endotheel: heeft dus een beetje dezelfde functie, nl. antitrombotisch, beschadiging van
endotheel kan weer zorgen voor klontervorming, daarnaast zorgt het endotheel voor de vasodynamiek. Het endotheel kan via een
ingewikkeld mechanisme ervoor zorgen dat er een waterstanddaling bestaat in het bloedvat (een soort van vasodilatatie) waardoor de flow
tot een factor 8 kan toenemen. Beschadigd endotheel kan een voorbode zijn van later vaatlijden, op de plaats waar het endotheel beschadigd
wordt, zal de vernauwing zich waarschijnlijk later gaan ontwikkelen. Gelukkig kan het endotheel zichzelf herstellen.
4.4. Vulling van de coronaire arteriën: duur van de diastole
Even herhalen wat we al weten over de vulling van de coronaire arteriën: (1) de coronaire arteriën worden vnl. gevuld tijdens de diastole
(diastoletijd is belangrijk: hoe langer de diastoletijd, hoe langer en hoe beter de vulling van de coronaire bloedvaten) en (2) de beperkte
bloeddrukstijging thv de aorta door de terugslag op de aortaklep ging zorgen voor een betere vulling van de coronaire bloedvaten.
