hart en vaten leerlingenreader - CLZ vaklokalen

De wet van Poiseuille geldt voor laminaire stroming door een cilindrische buis. Alle vloeistof
beweegt steeds parallel in dezelfde richting. Deze wet geeft de relatie aan tussen volumestroom,
drukverschil, viscositeit en diameter. Een bloedvat voldoet aan deze eisen en daarom kun je met
behulp van de Wet van Poiseuille uitrekenen welk volume door een vat kan lopen.
Hieronder staat de wet van Poiseuille (4):
De volumestroom (Q) = Drukverschil aan de uiteinden van de buis (ΔP)/ weerstand in de buis (R)
Ofwel:
62
Q ΔP
= (6)
De weerstand (R) in de buis wordt bepaald door de lengte (L), de viscositeit (η, de Griekse letter
èta) en de straal (r) van de buis:
R
8
π
R
η
r
= ⋅ L ⋅ (7)
4
Als je wilt uitrekenen hoeveel bloed er door een vat stroomt, bijvoorbeeld naar het hart, kun je
deze wet gebruiken. Je weet de lengte van een vat, de viscositeit (stroperigheid) van bloed en de
straal van het vat. Ook kun je hiermee uitrekenen welk effect het heeft als de straal van het vat
kleiner wordt, dus als een vat dicht slibt.
Bij gelijkblijvende lengte en viscositeit (en dit mag aangenomen worden in de bloedvaten), is het
de straal van het vat dat tot de 4 e macht de weerstand en dus de volumestroom bepaalt. Bij een
halvering van de diameter van een bloedvat door atherosclerose wordt de volumestroom dus maar
liefst 16 keer lager.
Vraag 7-6. Vernauwing kransslagader en wet van Poiseuille
Een 60 jarige man heeft regelmatig pijn op de borst bij inspanning, welke weer verdwijnt bij rust.
De man wordt gecontroleerd in het ziekenhuis en er wordt een ernstige vernauwing van een van de
kransslagaders vastgesteld. De diameter van het vat is slechts 25% van normaal. Gebruik voor
deze opgaven de wet van Poiseuille.
a. Wat is de toename van de weerstand van dit vat en hoeveel is de flow dus afgenomen?
b. Leg het ontstaan van pijn op de borst uit en betrek hierin perfusie van het hart en hartritme.
c. De hartchirurg besluit een bypass (een extra vat) aan te leggen rond dit vat. Reken uit wat de
diameter van dit vat moet zijn (uitgaande van dezelfde lengte) om de gezamenlijke weerstand
van beide vaten weer te normaliseren.
7.4 Het hartinfarct
Inmiddels weten jullie al dat een hartinfarct ontstaat als een
bloedstolsel, gevormd op een gebarsten atherosclerotische
plaque, de bloedvoorziening naar een gedeelte van het hart
volledig blokkeert (figuur 7-3). Doordat het vat verstopt zit
kan een gedeelte van de harspier geen zuurstof en
voedingsstoffen ontvangen. Dit heeft in dat gedeelte van het
hart verschillende gevolgen.
Ten eerste raakt de energiehuishouding in de problemen. De
hartspiercellen worden plots afhankelijk van anaeroob
metabolisme. Dat wil zeggen een chemische reactie zonder
zuurstof. Helaas levert die reactie maar weinig energie op en
één van de reactieproducten is melkzuur.
Vanwege de weinige energie die dit levert schiet de
productie van ATP tekort bij anaeroob metabolisme.
Daardoor kunnen cellen hun Ca 2+ niet meer voldoende uit de
cel pompen. En ook de normale Na + -en K + Figuur 7-3. Een hartinfarct
-gradiënten
(Nederlandse Hartstichting)
kunnen niet in stand gehouden worden. En je kunt wel
bedenken aan de hand van hoofdstuk 3 dat dit een grote
invloed heeft op de impulsgeleiding en op de samentrekking van het hart.