Hoofdstuk 9: Bloedsomloop
- 9.1 Hart en bloedsomloop:
- De open bloedsomloop: het bloed kan hier door alle delen van het lichaam stromen (niet alleen door de bloedvaten). Het dier heeft één bloedvat op de rug met hartkamers die het bloed rondpompen zodat het naast de vrije beweegruimte ook langs de organen en weefsel gaat. (Bijv insecten)
- De gesloten bloedsomloop: het bloed kan alleen door de bloedvaten stomen, in tegenstelling tot de open bloedsomloop. (Bijv. mensen)
- De enkelvoudige bloedsomloop: het bloed komt maar één keer per omloop langs het hart. Deze dieren hebben maar één kamer en één boezem. (Bijv. vissen - de meeste koudbloedige dieren)
- De dubbele bloedsomloop: hier bloed gaat per omloop twee keer door het hart. Deze omloop bevat wel een kleine en grote bloedsomloop. Het hart heeft twee kamers en twee boezems die zorgen voor een dubbele bloedsomloop. (Bijv. zoogdieren)
- De kleine bloedsomloop: het bloed dat de route hart - longen - hart volgt. Hier wordt de O2 opgenomen: van rechterharthelft via de longen naar de linkerharthelft.
- De grote bloedsomloop: het bloed dat de route hart - organen (behalve longen) - hart volgt. Hier vindt de afgifte van O2 plaats. Vanaf de linkerharthelft via de organen naar de rechterharthelft.
De aorta is de belangrijke lichaamsslagader, hierdoor stroomt al het O2 rijke bloed naar het lichaam. De vertakkingen (= slagaders) worden vernoemd naar de organen naar waar ze gaan. De eerste vertakking van de aorta is de kransslagader, hierdoor stroomt het bloed voor het hart zelf. Via aders komt het O2-arme bloed terug het hart in. In de weefsels stroomt het bloed door de haarvaten, de wand van de haarvaten is super dun zodat de uitwisseling van bloed en weefsel snel kan gebeuren.
We hebben twee harthelften. Beide hebben een eigen kamer en een boezem. De boezems ontvangen het bloed en pompen het bloed de kamers in. De kamers pompen via de slagaders het bloed weer het lichaam in. Een hartslag heeft drie fasen: het vullen van de kamers (= boezemsystole) en leegpersen van de kamers (= kamersystole) en de rustfase (= diastole). Deze drie fasen worden samen de hartcyclus genoemd.
Boezemsystole |
Kamersystole |
Diastole |
|
Hartkleppen |
open |
gesloten |
open |
Slagaderkleppen |
gesloten |
open |
gesloten |
Richting bloed |
naar kamers |
naar de slagaders |
naar de boezems en kamers |
*Hartkleppen zijn de kleppen tussen de boezems en kamers
**Slagaderkleppen zijn de longslagaderklep en de aortaklep
Voor de geboorte is een dubbele bloedsomloop niet handig (longen worden nog niet gebruikt). Er wordt dan een embryonale bloedsomloop gebruikt. Een ongeboren baby krijgt voedingsstoffen en O2 door de navelstreng aan de placenta. Het O2 rijke bloed mengt zich met het O2-arme bloed. In de rechterharthelft van de baby komt gemengd bloed binnen. Voor de geboorte stroomt het bloed via een verbinding tussen de linker- en rechterboezem (= ovale venster) van de rechter naar de linkerkant van het hart. Ook stroomt het bloed via een verbinding tussen de longslagader en de aorta (= ductus Botalli) van de kleine naar de grote bloedsomloop. Na de geboorte scheiden de grote en kleine bloedsomloop zich.
- Bloedvaten tussen de navelstrengader en lever verschrompelen en verdwijnen.
- Een baby huilt na de geboorte, zo vullen de longen zich met lucht.
- De druk in de linkerharthelft wordt hoger dan die in de rechterharthelft, waardoor het ovale venster sluit en wordt onderdeel tussenschot linker- en rechterharthelft.
- De ductus Botalli sluit paar dagen na de geboorte, er blijft bindweefsel over.
- 9.2 Bloeddruk:
Bloeddruk
ontstaat door het samentrekken van de hartkamers. Bij elke kamersystole gaat er ongeveer 80 mL bloed in de slagaders, hierbij rekken de slagaders uit. Er ontstaat dan systolische druk (= bovendruk). Na het sluiten van de slagaderkleppen veert de wand terug, dit leidt tot drukverhoging. Tijdens de rustfase (diastole) ontspant het hart zich en is er alleen nog de minimale druk: diastolische druk (=onderdruk).
In loop van jaren komen er littekens op de bloedvatwanden, dit zorgt ervoor dat de wanden verdikken. Dit kan leiden tot atherosclerose: vernauwing en verstijving van de bloedvaten belemmeren het transport van bloed. Dit wordt veroorzaakt door het cholesterolgehalte in je bloed.
De officiële eenheid van druk is pascal (Pa). De hoogte van de boven- en onderdruk kun je meten met een bloeddrukmeter. Een arts legt een manchet rond de bovenarm en pompt lucht totdat hij 26,0 kPa afleest, dan is de armslagader dichtgedrukt, er stroomt dan geen bloed meer. Vervolgens wordt het ventiel van de manchet langzaam opengedraaid en neemt de druk in de manchet af. Op een bepaald moment is de druk in het manchet net lager dan de bovendruk in de linkerkamer. De arts hoort bij welke hartslag een golfje bloed door de slagader gaat. De waarde die de bloeddrukmeter dan aangeeft is de bovendruk. Dan laat de arts meer lucht uit het manchet totdat hij persgeluid van het bloed weg is, dat is de onderdruk. Er wordt bij je arm gemeten omdat daar de druk hoger is. Hoe verder je van het hart verwijderd bent, hoe meer organen het bloed al is tegengekomen. Als het bloed al veel organen is tegengekomen is de kracht en snelheid van de druk afgenomen. In je voet is de druk dus veel lager dan in je arm.
P = F / AP = druk (in pascal) F = kracht waarmee het bloed vloeit A = het oppervlakte waar het bloed doorheen moet |
- 9.3 Regeling hartwerking:
Bij een ecg wordt er een filmpje van je hart gemaakt. Je ziet dan een grafiek van de elektrische activiteit in je boezems en kamers. In de grafiek zijn drie toppen te zien:
- P-top geeft het samentrekken van de boezems weer (boezemsystole).
- QRS-complex geeft het samentrekken van de kamers weer (kamersystole). Deze is hoger omdat hier het bloed met meer kracht het hart wordt uit gepompt.
- T-top geeft het ontspannen van het hart weer (diastole).
Het samentrekken van de hartonderdelen ontstaat door het prikkelgeleidingssysteem. De activiteiten beginnen in de sinusknoop
(= boezemknoop), deze geeft een vast ritme aan prikkels af. Zenuwen die naar de sinusknoop lopen kunnen het ritme van de prikkels verhogen of verlagen.
De elektrische stroom uit de sinusknoop komt terecht in de grens van de kamers en boezems: de AV-knoop, deze geeft de stroom met een vertraging van ongeveer 0,15s door, zodat de kamers iets later zullen samentrekken dan de boezems.
Vanuit de AV-knoop loopt hartspierweefsel; de bundel van His. Aan het eind van de vertakkingen van de bundel van His verspreiden de prikkels zich in de Purkinjevezels, deze vervoeren de prikkels verder over de wand naar de kamers.
Gemiddeld pompt het bloed 70x per minuut 70 mL bloed door je lichaam, bij inspanning kan dit oplopen tot 195 slagen per minuut. Per minuut wordt er 4900 mL (4,9 L) bloed door je lichaam gepompt, dit is je hartminuutvolume.
Hartminuutvolume = slagvolume * hartslagfrequentieHartminuutvolume = hoeveelheid bloed dat er per minuut door je lichaam stroomt Slagvolume = de hoeveelheid bloed die per slag de hartkamer verlaat Hartslagfrequentie = hoeveelheid slagen die je hart per minuut maakt |
Je lichaam zorgt ervoor dat alles in je lichaam genoeg bloed krijgt. Wel is het zo dat in rust je hersenen 15% van het bloed krijgen, maar tijdens inspanning maar 3%. Toch krijgen ze telkens dezelfde hoeveelheid bloed. In inspanning gaat er veel meer bloed per minuut door het lichaam, waardoor het veel minder lijkt. Alleen de spieren krijgen meer bloed tijdens inspanning.
- 9.4 Stoffentransport:
De meeste stoffen die in je bloed zitten zijn opgelost in het bloedplasma: het waterige deel van het bloed. Je bloedsamenstelling bestaat naast plasma ook uit voedingsstoffen, afvalstoffen, ionen, hormonen en kleine hoeveelheden gas (O2, CO2 en N2). Ook zitten er eiwitten in het bloedplasma (niet opgelost). Eiwitmoleculen zijn lange aminozuurketens die fijn zijn verdeeld over het plasma, ze vormen een colloïd. Bloedplasma bevat ook rode- en witte bloedcellen en bloedplaatjes. Deze ontstaan in het rode beenmerg.
- Rode bloedcellen transporteren O2 en CO2.
- Witte bloedcellen zorgen voor de afweer tegen ziekteverwekkers.
- Bloedplaatjes (geen echte cellen, maar delen van bepaalde bloedstamcellen) spelen een rol bij bloedstolling.
In het bloedplasma zit circa 3 mL O2 / L, de rode bloedcellen kunnen ervoor zorgen dat dit 200 mL O2/L wordt. De rode bloedcellen hebben geen celkern, hierdoor hebben zij plek voor 200 tot 300 hemoglobinemoleculen (Hb). Een hemoglobinemolecuul bestaat uit 4 eiwitketens, met elk een heemgroep (bevat Fe2+ ion). Er kan O2 binden aan een ijzerion, dan krijg je oxihemoglobine (oxiHb, HbO2). Er ontstaat een evenwichtsreactie:
Hb + O2 ⇄ HbO2. Dit is een oxigenatie: de binding is makkelijk te verbreken, er vindt geen elektronenoverdracht plaats (Fe2+ blijft Fe2+).
De O2-bindingscurve van Hb heeft een S-vorm. Hb bindt zich aan O2 op plekken waar het pO2-gehalte hoog is (longen) en laat de O2 los op plekken met een lage pO2.
Myoglobine (Mb)
is een eiwit dat zich bevindt in de hartspier en de skeletspieren. Het kan net als hemoglobine zich aan O2 binden en wordt opgeslagen als reservevoorraad, het wordt pas gebruikt als de Hb opraakt. Mb is ongeschikt voor transport van O2, omdat het pas bij een lage pO2-waarde (<2,0 kPa) veel O2 afgeeft.
Myoglobine bestaat uit 1 globineketen met 1 heemgroep, deze kan 1 O2-molecuul aan zich binden: Mb + O2 ⇄ MbO2. Bij een erg lage pO2 schuift het evenwicht naar links en geeft het Mb O2 af (minder verzadigingspercentage).
Sporters trainen vaak op grote hoogte, daar is een lager O2-gehalte. Door de lagere pO2 gaat het lichaam meer rode bloedcellen maken, dan kan het bloed meer O2 vervoeren.
Hoeveel oxiHb er in je bloed zit, hangt af van de pO2 (partiële zuurstofdruk). Bij een hoge pO2 licht het evenwicht rechts. Is de pO2 lager (rond 5kPa) dan licht het evenwicht juist weer links.
- Een hoge pCO2
- Een lage pH-waarde (zuur)
- Een hoge temperatuur
Deze drie omstandigheden zorgen ervoor dat de hemoglobine de O2 minder goed aan zich kan binden. Hierdoor wordt het O2 afgegeven aan weefsels die de O2 nodig hebben. Dit heet het Bohr-effect.
Koolstofdioxidetransport
van de weefsels loopt via 3 wegen:
- 5% van de gevormde CO2 lost op in het bloedplasma.
De overige 95% van het gevormde CO2 verplaatst zich naar in de rode bloedcellen. Daar bindt het op 2 manieren aan Hb:
- 25% bindt zich aan hemoglobine-eiwit tot carbaminohemoglobine (HbCO2)
- 70% reageert m.b.v het enzym koolzuuranhydrase tot H2CO3 (koolzuur), dit splits dan weer in HCO3- (carbonzuur) en H+. De H+ bindt dan weer aan een Fe2+-ion en wordt zo een HbH. Van HCO3 gaat vanuit de rode bloedcellen weer het bloedplasma in. Cl- ionen gaan juist vanuit het plasma de rode bloedcellen in om te voorkomen dat het verdwijnen van HCO3 een ladingsverschil veroorzaakt.
Het is belangrijk dat de pH-waarde in het bloed ongeveer gelijk blijft (gezonde pH-waarde is ongeveer 7,4), hier werken de enzymen het best.
- 9.5 Bloedvaten:
Slagaders brengen het bloed van het hart naar de organen, in de haarvaten vindt de uitwisseling van stoffen met cellen plaats. De aders vervoeren het bloed terug naar het hart.
Bloedvaten zijn opgebouwd uit levende cellen.
De wanden van de (slag)aders zijn opgebouwd uit 3 lagen.
- De binnenste laag is dekweefsel (= endotheel) van 1 cellen dik. De buitenkant van het endotheel wordt versterkt met het basale membraan, gemaakt van eiwitten en collageen. Het basale membraan houdt de cellen stevig bij elkaar en voorkomt het ongewenst binnendringen van tumorcellen.
- De middenlaag bestaat uit elastisch bindweefsel en glad bindweefsel.
- De buitenste laag is bindweefsel.
Een haarvat heeft de grootste diameter, zo stroomt het bloed minder hars, waardoor het de tijd krijgt om stoffen uit te wisselen.
Slagaders hebben een heel elastische wand, waardoor ze een heel hoge bloeddruk kunnen weerstaan.
Ooit kunnen de bloedvatwanden verdikken, dit noem je een plaque. Dit beperkt de doorstroming van bloed. Het ontstaan van zo'n plaque noem je atherosclerose. Een plaque kan scheuren, de inhoud van de plaque mengt met het bloed, hierdoor ontstaat bloedstolling. Het bloedstolsel kan op de plaque blijven zitten, waardoor er een nog grotere vernauwing komt. Er kan uiteindelijk geen bloed meer stromen door het vernauwde bloedvat. Het weefsel achter de ophopen krijgt geen bloed meer: infarct.
Bij een adellijke bloeding trekken de spieren rond het bloedvat samen en verminderen het bloedverlies. De bloedplaatjes hechten zich dan aan het kapotte basale membraan en vormen een bloedprop. Deze bloedplaatjes zorgen ervoor dat ook andere bloedplaatjes aantrekken, zo worden de bloedvatspieren gestimuleerd om samen te trekken. De omzettingen leiden tot een definitieve afdichting, hierbij helpt bloedstolling.
Uit de kapotte bloedplaatjes komt een eiwit vrij: de plaatjesfactor. Samen met de tromboplastine uit de beschadigde weefselcellen maken ze een cascade in gang. Aan het eind van de cascade ontstaat trombine uit protrombine. Het trombone zet fibrinogeen om in onoplosbare fibrinedraden. Deze draden hechten zich aan de randen van de wond en vangen de bloedprop. Na een tijd trekken de draden samen en ontstaat er een korst (uitwendig) of sterk bloedstolsel (inwendig). Uiteindelijk breken de draden af door midden van het enzym streptokinase tot weer fibrogeen en lost het bloedstolsel zelf ook op. Het herstel leidt tot vorming van extra collageenvezels en onregelmatige weefselstructuur (litteken)
Er zijn drie typen haarvaten:
- Haarvaten met gladde haarvatcellen (komt het meest voor).
- Endotheelcellen zijn stevig met elkaar verbonden: tight junction -> verbinding tussen membranen van 2 cellen. Ze geven stoffen af dmv diffusie en door endo- en exocytose. In de endotheelcellen zitten poriën.
- Bloedsinusvormende haarvatcellen: heeft grote openingen tussen de cellen, waardoor het basaalmembraan niet compleet is, dit heet een bloedsinus.
Bloeddruk perst eerst een deel van het bloedplasma door de openingen van de endotheelcellen, hierdoor neemt de filtratiedruk af (4.6 kPa -> 2.3 kPa). Buiten het bloedvat heet het bloedplasma weefselvloeistof. Grote eiwitmoleculen kunnen niet door een haarvat en blijven achter in het bloedplasma. De hogere concentratie bloedeiwitten veroorzaken een colloïd-osmotische druk (COD) (3.3 kPa). Deze is tegenovergesteld aan de filtratiedruk. Samen vormt dit de netto filtratiedruk (NFD)
NFD = BD - COD
- Negatief getal: netto stroomt het haarvat in (resorptie)
- Positief getal: netto stroomt het weefsel in (filtratie)
Per dag gaat er circa 20L vocht de haarvaten uit en 18L vocht de haarvaten in. Er blijft 2L weefselvloeistof achter. Als dat niet wordt weggehaald, zullen de weefsels opzwellen. Het extra vocht komt via het lymfesysteem weer terug in het bloedplasma. Het weefselvloeistof komt via kleine openingen in de lymfevaten, hier heet de vloeistof lymfe (heeft vrijwel dezelfde bestanddelen als weefselvloeistof). Het transport van de lymfevaten gaat op dezelfde manier als in de aders. Kleppen zorgen voor een eenrichtingsverkeer. Via steeds grotere lymfevaten komt de lymfe terecht in de ondersleutelbeenader terug in de bloedsomloop.
REACTIES
1 seconde geleden