Het belangrijkste orgaan van ons lichaam. Zo belangrijk dat er talloze spreekwoorden en uitdrukkingen het woord hart gebruiken. Zoals met de hand over mijn hart strijken, een kleine hart hebben, of juist een gouden of een stenen hart, een pak van je hart, het hart op de goede plaats hebben en zo kan ik nog wel even doorgaan. Het hart is een prachtig orgaan dat uit zichzelf volledig werkt. Het genereert elektrische stroom om zichzelf op gang te houden, fantastisch toch. Vandaag neem ik je mee in de wondere wereld van het hart. We kijken naar hoe het hart is opgebouwd op celniveau, wat de anatomie is en hoe nou precies die elektrische stromen allemaal werken.
Het hart zit links in het midden van je thorax. Het zit in het zogenaamde mediastinum. Het wordt beschermd door het sternum, oftewel je borstbeen. Om het hart heen ligt een soort zakje dat we het pericard noemen. Het pericard beschermt het hart tegen infecties en overbelasting. In het hart zijn 4 ruimtes, namelijk de twee atria, voorkamers, en de twee ventrikels, kamers. Deze ruimtes worden gescheiden door het septum en de kleppen. Het bloed uit je lichaam komt samen in je rechter atrium. Via daar gaat het door de eerste klep, de tricuspidalisklep, naar de rechter ventrikel. De tricuspidalisklep bestaat uit 3 klepbladen en zit via de chorda tendinae, een soort peesdraden, vast aan papillairspieren. Als de rechterkamer samenknijpt tijdens de systole, zorgen deze chorda ervoor dat de klepbladen niet ineens richting het rechteratrium worden omgebogen. Zo weet het hart zeker dat al het bloed richting de longen gaat. Want tussen het rechter ventrikel en de pulmonaal arteriën zit de pulmonalisklep. De klep heeft een semilunaire vorm, oftewel een halve maan vorm, en is de afscheiding van het hart naar de longen. Het zorgt ervoor dat het bloed niet zomaar van de longen weer terugstroomt naar het hart. Zodra het van zuurstof is voorzien in de longen, komt het zuurstofrijke bloed uit de pulmonaalvenen uit in het linker atrium. Er zijn 4 grote pulmonaalvenen die uitkomen in het linker atrium, twee van de linker- en twee van de rechterlong. Van het linker atrium gaat het bloed door de mitralisklep richting de linker ventrikel. De mitralisklep heeft in tegenstelling tot de tricuspidalisklep slechts 2 klepbladen. Ze zijn opnieuw verbonden met chorda aan de papillairspieren om ervoor te zorgen dat het bloed tijdens een systole niet terugstroomt naar het atrium. En als laatste hebben we de aortaklep die de scheiding is van de linkerventrikel naar de rest van het bloedvatenstelsel. Ook deze klep is semilunair en voorkomt terugstroom van bloed naar de linkerventrikel. Nog even op een rijtje: het bloed komt in het rechter atrium via de tricuspidalisklep naar de rechter ventrikel om vervolgens via de pulmonalisklep uit te komen in de longen. Het bloed in de pulmonaalvenen komt weer uit in het linker atrium via de mitralisklep in de linkerventrikel om zijn weg te vinden via de aortaklep naar de aorta en de rest van de bloedvaten. Top! De punt van het hart, waar de twee ventrikels samenkomen, noemen we de apex. Het hart ligt iets gedraaid in het mediastinum, namelijk met de apex van het hart naar links voor in plaats van recht naar onderen. Dit betekent dat vooraan grotendeels het rechterventrikel ligt en de linker ventrikel ligt juist achteraan. Dit is belangrijk om te weten als je ECG’s wilt leren lezen.
Het hart pompt uit zichzelf, maar heeft wel bloed nodig om te overleven. We noemen dit ook wel de coronairen, de kransslagaders. Op een korte afstand van de linker ventrikel vind je al de eerste aftakkingen in de aorta, dat zijn de coronairen. Alleen als de aortaklep opengaat, worden die coronairen afgeschermd van al het bloed dat de aorta instroomt. Dit maakt dat de coronairen de enige arteriën zijn die tijdens de diastole, als de aortaklep weer dicht gaat en er wat bloed terugvalt tegen de klep aan, van bloed worden voorzien. Er ontspringen 2 coronairen, de linker en rechter coronair. De rechter coronair, ook wel de RCA genoemd, dat klinkt wel herkenbaar of niet, gaat over de kruising van het rechter atrium en ventrikel naar beneden richting de achterzijde van het hart. In de tussentijd geeft hij vertakkingen af waardoor de rechter ventrikel en de posterieure zijde van het hart worden bevloeid. De linker coronair heeft net nadat het uit de aorta komt twee aftakkingen. Het eerste deel noemen we dan ook de hoofdstam. Daarna vertakt het in de linker anterior descendens, LAD, en de ramus circumflexus, RCX. De LAD, linker anterior descendens, gaat zoals de naam het al zegt anterieur van het hart richting de apex en bevloeit hiermee het grootste deel van het linker ventrikel. De LAD heeft diverse zijtakken en een paar hiervan gaan ook naar het septum van het hart. De RCX, oftewel de circumflexa, draait het hart om en gaat richting de posterieure zijde van het hart. Dit is globaal de vascularisatie van het hart, maar.. er kunnen verschillende variaties zijn. Deze varianten hebben allemaal te maken met de termen, links-, rechts- en codominant hart. Er moet namelijk aan de posterieure zijde van het hart een aftakking zijn die aan de achterkant richting de apex gaat. Als deze aftakking uit de rechter coronair komt, noemen we het een rechts dominant hart. De rechter coronair was de arterie die tussen de rechter atrium en ventrikel rechtsom richting de posterieure zijde van het hart ging. Dit heeft ongeveer 80-85% van de mensen. Maar als de vertakking uit de circumflexa komt, die uit de linker coronair komt en links richting de posterieure zijde van het hart gaat, dan noemen we het een links dominant systeem. En dan hebben we ook nog mensen waarbij er van alle beide kanten een vertakking komt en dan hebben zij een codominant systeem.
Dan maken we even een uitstapje naar de celopbouw van het hart. Het hart bestaat namelijk uit 3 lagen, het endocard, myocard en het pericard. Het endocard zit aan de binnenzijde van het hart en bestaat uit een laagje epitheelcellen en daaronder wat bindweefsel. Het myocard is uiteraard de spierlaag van het hart. Deze spiercellen zijn allemaal aan elkaar gekoppeld, zodat het hart mooi synchroon kan contraheren. Het hartspierweefsel kun je niet vergelijken met de andere spieren in ons lichaam, het dwarsgestreept willekeurig spierweefsel, of de spieren in de holle organen, het gladde onwillekeurig spierweefsel. Het heeft van beide bepaalde eigenschappen en is daarbij uniek spierweefsel. Op het myocard vind je nog een dun laagje met vetweefsel waarin de coronair arteriën, venen, lymfevaten, zenuwen en andere cellen verstopt zitten. Het buitenste laagje van het hart is het pericard die uit 2 lagen bestaat. Je hebt de viscerale pericard laag, soms ook wel epicard genoemd, die op het myocard ligt. Het bestaat uit een dun bindweefsellaagje en mesotheliale cellen. Deze maken een soort sereuze vloeistof aan die tussen de 2 lagen van het pericard komt te zitten, ook wel de pericardiale ruimte genoemd. Zo kan het hart ongestoord op een vloeiende manier bewegen. Het buitenste laag noemen we de pariëtale laag en beschermt het hart tegen infecties.
Dan misschien wel het belangrijkste van het hart, de zenuwgeleiding. Alles begint in de sinusknoop. Dit is je natuurlijke pacemaker van het hart. Je vindt de sinusknoop hoog in het rechter atrium. Een zenuwbolletje die 6 0-100 elektrische impulsen per minuut geeft. Deze elektrische impulsen verspreiden zich over beide atria, dus ook het linker atrium. Al deze elektrische impulsen zorgen voor een actiepotentiaal met een gezamenlijke contractie van de atria. Die elektriciteit komt samen in de AV knoop, de atrioventriculaire knoop. Oftewel de knoop die op de scheiding ligt van de atria en de ventrikels in het septum. Daar moeten al die elektrische impulsen even voor het rode stoplicht wachten, er vindt een vertraging plaats. Bij de contractie van de atria gaan de kleppen richting de ventrikels open, de tricuspidalis- en de mitralisklep en sluiten de kleppen richting de longen en de aorta. Tijdens de contractie van de atria worden de ventrikels gevuld met bloed. Het stoplicht gaat op groen en de elektrische impulsen gaan verder richting de bundel van His in het septum die het weer doorgeeft aan de Purkinjevezels die je in de linker- en rechterventrikel vindt.. Hier worden de elektrische impulsen versneld, zodat er veel spiercellen tegelijk een actiepotentiaal hebben en zo synchroon mogelijk samenknijpen. De ventrikels knijpen synchroon samen en de tricuspidalis- en mitralisklep gaan dicht en worden dichtgehouden door de chorda en papillairspieren waar we het net over hebben gehad. En de pulmonalis- en aorta klep gaan open. En vervolgens begint het weer van voren af aan. De sinusknoop geeft weer een elektrische impuls af en na verspreiding over de atria zullen de atria contraheren.
Goed, we hebben het net gehad over de elektrische geleiding, maar die elektrische geleiding zorgt voor spier respons. De normale hartcyclus heeft twee fasen, de diastole, de relaxatie, en de systole, de contractie. Die systole begint op het moment dat de tricuspidalis- en mitralisklep sluiten. De diastole begint zodra de de pulmonaal- en aortaklep sluiten. Maar in de tussentijd gebeurt er van alles tijdens de diastole en systole. We kunnen dit ook onderscheiden in 4 fasen. Tijdens deze 4 fasen zijn de drukken in het atrium, ventrikel en het uitkomend bloedvat erg belangrijk. Stel we kijken even naar de linker ventrikel om het gemakkelijk te maken en we beginnen met de systole. De mitralisklep sluit, maar de aortaklep gaat niet gelijk open. Er is eerst een korte periode waarin er al wel een contractie van de linkerventrikel plaatsvindt, maar er nog geen ejectie van bloed naar de aorta is, omdat de aortaklep nog dicht zit. In deze periode wordt er druk opgebouwd in de linker ventrikel. Als de druk in het linker ventrikel de druk die in de aorta aanwezig is, ook wel de diastolische bloeddruk genoemd, overstijgt, dan gaat de aortaklep open en krijg je de ejectiefase. Het bloed stroomt in de aorta naar alle organen toe. De druk die dan ontstaat in de aorta, en die dus afhankelijk is van de opgebouwde druk in de linker ventrikel maar natuurlijk ook van de compliantie oftewel rekbaarheid van de vaten, noemen we de systolische bloeddruk. De bloeddruk is niets meer dan de opgebouwde druk tijdens de systole en de rust druk net voor een systole. Tijdens de systole kunnen we spreken over een bepaalde wandspanning in de linker ventrikel, spanning die wordt gecreëerd als de spiervezels samenknijpen. Afhankelijk van de weerstand in het outflow traject zal de linker ventrikel meer of minder druk moeten genereren om het lichaam van bloed te voorzien. Die wandspanning noemen we ook wel de afterload. Dit betekent dat bij een te hoge afterload de linkerventrikel onwijs krachtig moet samenknijpen om de weerstand in de aorta te overstijgen en het lichaam van bloed te voorzien. Denk bijvoorbeeld aan een hoge diastolische druk, een aortastenose of atherosclerose. Zodra de ventrikeldruk weer onder de aortadruk zakt, sluit de aortaklep zich. Dit gebeurt omdat de ventrikels zich na de contractie gaan ontspannen en die leidt al snel tot een daling van de druk in de ventrikel. Er zal altijd een bepaalde volume bloed achterblijven in de linker ventrikel en dit volume noemen we het eindsystolisch volume. Op een gegeven moment zet de ventrikel zich zo ver uit dat de druk in de ventrikel ook daalt onder de druk in het linker atrium. Dat is het moment dat de mitralisklep weer opengaat en er een vullingsfase optreedt. Het bloed stroomt passief van de atria naar de ventrikels. Op het laatste moment is er nog een contractie van het linkeratrium om zoveel mogelijk bloed nog in de linkerventrikel te persen. Dit zorgt nog wel voor 20% van het volume dat in de ventrikel terecht komt, dus zeker erg nuttig. We hadden het net over afterload, de wandspanning die optreedt tijdens een contractie. De hoeveelheid bloed die in de ventrikel zit net voor de contractie, het einddiastolisch volume, noemen we de preload. Hoeveel volume er in een linker ventrikel past heeft te maken met hoe rekbaar de spiercellen van het linker ventrikel zijn. Frank en Starling hebben ontdekt dat als er meer volume in de linker ventrikel zit, dus hoe meer de linker ventrikel is opgerekt door al dat volume, hoe krachtiger de daaropvolgende contractie. Dit staat inmiddels ook wel bekend als het Frank-Starling mechanisme. Maar goed, op een gegeven moment zijn de spiervezels zover opgerekt, dan verliezen ze hun elasticiteit en weerstand waardoor je geen toename van contractiekracht ziet. Een voorbeeld van een te hoge preload is bijvoorbeeld overvulling, terwijl een te lage preload ondervulling kan betekenen. En dan beginnen we van vooraf aan weer, de ventrikels gaan contraheren waardoor de druk in de linkerventrikel hoger wordt dan in het linker atrium en de mitralisklep dichtgaat. Je moet goed weten dat elke fase, contractie of relaxatie van de ventrikels, energie kost. Het is beiden een actief proces.
Dan even een klein woordje over de cardiac output: de hoeveelheid bloed die de linker ventrikel per minuut uit pompt richting de aorta. De cardiac output wordt gebaseerd op twee factoren. Het slagvolume, oftewel hoeveel milliliter bloed en naar buiten wordt gepompt. En de hartfrequentie, oftewel hoe vaak wordt dat bloed per minuut naar buiten gepompt. Zo is de cardiac output gelijk als iemand 50 ml slagvolume heeft met een hartfrequentie van 100/min met iemand die 100 ml slagvolume heeft met een frequentie van 50/min. Het slagvolume is van 2 dingen afhankelijk, de preload en het autonome zenuwstelsel. Hoe hoger de preload, oftewel hoe groter de passieve instroom van bloed is, hoe meer einddiastolisch volume je hebt en dus een groter slagvolume. Het autonome zenuwstelsel heeft invloed op zowel het slagvolume als op de hartfrequentie. Je sympathische zenuwstelsel is positief inotroop, de contractiekracht wordt groter. Terwijl je parasympathische zenuwstelsel negatief inotroop is, de contractiekracht wordt kleiner. Daarnaast heeft het dus ook invloed op je hartfrequentie. Je sympathische zenuwstelsel zorgt voor een toename van je hartfrequentie, terwijl je parasympathische zenuwstelsel zorgt voor een afname van je hartfrequentie. De bekende parasympathische zenuw van het hart is de n. vagus.
Bronnen:
Compendium geneeskunde 2.0 Romée Snijders & Veerle Smit. Boek 5 p 32-44 > Klik hier voor de boeken en pockets