54. DE HARTCYCLUS - Stichting ITON

54. DE HARTCYCLUS
Indeling
Het schema bevat twee volledige hartcycli. De figuren bovenaan geven de belangrijkste gebeurtenissen aan in atria en ventrikels
tijdens de verschillende fasen van de hartactie.
De verticale zwarte lijnen (tweemaal vier) geven de sluiting en opening aan van de linker hartkleppen: zij dienen als referentie bij
alle curven.
Kleppen: rood: linker kleppen (mitralis en aorta); zwart: rechter kleppen (tricuspidalis en pulmonalis). Open horizontale balk =
geopende klep.
Roze vlak: drukcurves linkerhart (aorta-, atrium- en ventrikeldruk).
Grijze vlak: drukcurves rechterhart (pulmonalis-, atrium- en ventrikeldruk).
Geheel onder: volume bloed in de ventrikel (helling van de curve = mate van vullingsverandering, d.w.z toename van de vulling of
ejectie).
Fasen van de hartcyclus (figuren boven)
Het hart is een vloeistofpomp, dat wil zeggen dat het hart eerst met bloed gevuld moet worden; door de contractie komt dit bloed
onder druk te staan en kan in de arteriën worden uitgepompt. Dit proces vindt plaats in een viertal fasen:
1. Isovolumetrische contractiefase: de ventrikel contraheert, de druk in de ventrikel stijgt maar is nog niet hoog genoeg om de
kleppen te doen opengaan; in deze fase verandert het volume binnen de ventrikel niet, vandaar isovolumetrische fase.
2. Ejectiefase: de druk in de ventrikels is zo hoog geworden dat de kleppen opengaan en bloed in de aorta of A. Pulmonalis wordt
uitgepompt.
3. Isovolumetrische relaxatiefase: de ventrikelwand verslapt, de druk daalt weer zodat de kleppen sluiten. Tijdens de verdere
drukdaling zijn de kleppen gesloten, vandaar isovolumetrische fase.
4. Vullingsfase van de ventrikels: de druk in de ventrikels is zo laag geworden dat de A-V kleppen opengaan. Vanuit de atria
worden de ventrikels gevuld in drie fasen:
a. rapid filling phase: hierin vindt 60 à 70% van de totale vulling plaats (het bloed had zich, in de voorafgaande fasen in de atria
opgehoopt).
b. diastasis: langzame verdere vulling.
c. atriumcontractie: versnelling in de vulling. Dit levert de laatste 15 à 20% van de vulling.
Kleppen
Voor een adequate hartactie is een goed functionerend klepsysteem onontbeerlijk. De vier kleppen kunnen zich slechts openen in
de richting van de bloedstroom zodat terugstroom wordt voorkomen. Men onderscheidt:
1. atrioventriculaire kleppen (schuin gestreept): mitraliskleppen (links) en tricuspidaliskleppen (rechts) (‘inlaatkleppen’).
2. semilunairkleppen: aortakleppen (links) en pulmonaliskleppen (rechts) (‘uitlaatkleppen’).
De A-V kleppen sluiten wanneer de druk in de ventrikels hoger is dan die in de atria: dit gebeurt rechts iets later dan links omdat
de rechter ventrikeldruk minder abrupt stijgt (dit veroorzaakt de fysiologische splijting van de eerste harttoon).
De semilunairkleppen sluiten wanneer de druk in aorta of A. Pulmonalis hoger is dan in de ventrikel zodat een terugstroom van
bloed optreedt (de ‘slippen’ van de kleppen vullen zich waardoor zij zich sluiten). De aortakleppen sluiten iets eerder dan de
pulmonaliskleppen omdat het drukverschil links groter is. Dit veroorzaakt de splijting van de tweede harttoon.
Ook de tijdstippen van opening verschillen iets tussen links en rechts: de A-V kleppen en semilunairkleppen gaan rechts eerder
open doordat de rechter ventrikeldruk lager is.
Tonen
Ontstaan door sluiting van kleppen (I en II) of doordat relatief veel bloed door een relatief nauwe opening stroomt (III: rapid filling
phase; IV atriumcontractie; maar ook pathologische tonen en/of geruisen bij hartklepgebreken).
Door de ongelijke sluiting van A-V en semilunairkleppen kunnen de eerste en tweede harttoon gespleten zijn. Dit is vaak
afhankelijk van de ademhaling: bij inademing neemt de vulling van de rechter ventrikel toe waardoor de systole langer duurt en
een splijting van de tweede toon ontstaat. Ook bij pulmonalisstenose of andere toestanden van verhoogde rechter hartarbeid neemt
de splijting van de tweede toon toe. Bij aortastenose neemt de splijting af en kan zelfs omkeren: de sluiting van de aortakleppen
treedt dan na de sluiting van de pulmonaliskleppen op.
Met de stethoscoop zijn normaal meestal alleen de eerste en tweede harttoon hoorbaar. De derde toon wordt hoorbaar bij
versterking van de vullingsfase (bijvoorbeeld bij getrainden, maar ook bij mitralisinsufficiëntie), de vierde toon wanneer de A-V
opening is vernauwd (bijvoorbeeld presystolisch geruis bij mitralisstenose).
Insufficiëntie van semilunairkleppen of stenose van A-V kleppen veroorzaakt een systolisch geruis (ten gevolge van belemmerde
passage of terugstroom van bloed).
ECG (elektrocardiogram)
Merk op dat alle elektrische gebeurtenissen van het ECG voorafgaan aan de mechanische gevolgen: de P-top valt vóór de
atriumcontractie (A-top in het roze vlak), het QRS-complex vóór de ventrikelcontractie (rode lijnen in roze vlak), de T-top vóór de
relaxatiefase (zie verder 53).

Linker drukcurves (roze vlak)
Zolang de atriumdruk hoger is dan de ventrikeldruk (d.w.z. de zwarte lijn boven de rode ligt) zijn de mitraliskleppen open. Zij gaan
dus dicht op het kruispunt van de zwarte en rode drukcurves.
De aortaklep is gesloten zolang de aortadruk (zwarte lijn) boven de ventrikeldruk (rode lijn) ligt: deze gaat dus open op het
kruispunt van de curves. Zo ook geldt het omgekeerde voor de twee volgende kruispunten (resp. aortaklep sluit, mitralisklep gaat
open).
Alle kruispunten van de linker drukcurves liggen precies op de vier verticale lijnen.
Aortadruk: stijgt tijdens de ejectiefase. Na sluiting van de aortakleppen ontstaat een korte drukstijging ten gevolge van
terugstroom van bloed tegen de kleppen, daarna wordt de aortadruk relatief hoog gehouden (d.w.z. zakt niet synchroon met de
ventrikeldruk) door de elastische rek van de aortawand (‘windketeleffect’).
Atriumdruk: zolang de A-V kleppen open zijn loopt deze druk parallel met (maar iets hoger dan) de ventrikeldruk: dan stroomt
immers bloed van de atria naar de ventrikels.
A-top: drukverhoging ten gevolge van atriumcontractie.
C-top: geringe drukstijging doordat de A-V kleppen doorslaan in de atria ten gevolge van de abrupte ventrikelcontractie.
X-dal: drukdaling doordat de atria worden gerekt als gevolg van het feit dat de hartpunt reactief naar beneden beweegt bij de
ejectie van bloed (de atria zitten vast in het mediastinum).
V-top: de hartpunt veert terug.
Y-dal: bloed stroomt weg uit de atria zodat een drukdaling ontstaat.
Rechter drukcurves (grijze vlak)
Alle verklaringen zijn gelijk aan die bij de linker curves. Alle drukken zijn echter lager zodat ook de momenten waarop kleppen
openen en sluiten verschillen (de kruispunten liggen naast de verticale lijnen: de tricuspidalisklep sluit iets later en opent iets
eerder, de pulmonalisklep opent iets eerder en sluit iets later).
Volume linker (of rechter) ventrikel (geheel onder)
De totale vulling van een ventrikel (het einddiastolisch volume) bedraagt ongeveer 130 cc: deze waarde wordt vlak voor de
systole bereikt. Tijdens de ejectie wordt ongeveer 70 cc uitgepompt (het slagvolume) en blijft er dus ongeveer 60 cc over
(systolisch restvolume).
Een gezond hart reageert op arbeid met een vergroting van het slagvolume zonder toename van de eind-diastolische vulling (het
restvolume neemt dus af). Een gedecompenseerd hart (zie 58) kan zijn slagvolume bij arbeid nauwelijks verhogen: het reageert
echter juist wél met een toegenomen vulling (het heeft volgens de wet van Starling de vergrote vulling nodig om een enigszins
normaal slagvolume te handhaven).
Onmiddellijk nadat de A-V klep weer geopend is stroomt de ventrikel weer vol: eerst stijgt de vulling sterk (rapid filling phase),
daarna traag (diastasis) met een korte versnelling aan het eind (atriumcontractie).
Klepgebreken
Klepgebreken kunnen allerlei oorzaken hebben: congenitaal, acuut reuma, insufficientia cordis etc. Stoornissen in de werking van
kleppen zijn van twee types:
- stenose: de klep gaat niet voldoende open, de doorstroom van bloed is bemoeilijkt
- insufficiëntie: de klep sluit niet goed, er treedt een terugstroom van bloed op.
In totaal zijn er 4 kleppen: aorta-, pulmonalis-, mitralis- en tricuspidaliskleppen. Dat wil zeggen dat er 8 mogelijke klepafwijkingen
zijn, en de combinaties daarvan. Linkszijdige klepafwijkingen komen het meest voor:
1. mitralisstenose: de atriumdruk neemt toe, er ontstaat longstuwing. Tijdens de vulling van de ventrikel is een diastolisch geruis
hoorbaar.
2. mitralisinsufficiëntie: tijdens de systole stroomt bloed terug naar het atrium; om het benodigde slagvolume te leveren moet de
diastolische vulling stijgen. De linker ventrikel wordt overbelast, er is een systolisch geruis.
3. aortostenose: de ventrikeldruk is zeer hoog, de bloeddruk is laag. Inspanning is bemoeilijkt. Er is een systolisch geruis.
4. aortainsufficiëntie: tijdens de diastole stroomt bloed terug naar de ventrikel: dit veroorzaakt een diastolisch geruis. De vulling
van de linker ventrikel neemt toe.
Alle klepgebreken leiden op den duur tot insufficientia cordis (zie 58).
Ref.: 69, A