Pagina Inhoud:
Introductie:
De hartspier is de spier die verantwoordelijk is voor het pompen van het hart. (hart = cardia, cardiac = vanuit het hart)
De hartspier is de spier die verantwoordelijk is voor het pompen van het hart. (hart = cardia, cardiac = vanuit het hart)
A. Een skeletactiepotentiaal vergelijken met een cardiaal actiepotentiaal:
1.
De actiepotentiaal van de hartspier is op veel punten vergelijkbaar met de actiepotentiaal van de skeletspier, maar verschilt ook op een paar belangrijke punten.
2.
De opgang van de hartactiepotentiaal (= depolarisatie) wordt veroorzaakt door het openen van de natrium kanalen en de instroom van natrium ionen in de hart cel. Dit is vergelijkbaar met wat er in de skeletspier gebeurt.
3.
De neerwaartse slag van de hartactiepotentiaal (= repolarisatie) wordt veroorzaakt door het openen van de kalium kanalen en de uitstroom van kalium ionen uit de hart cel. Dit is ook vergelijkbaar met wat er in de skeletspier gebeurt.
4.
Maar, tussen de depolarisatie en de repolarisatie blijft de potentiaal een tijdje op ongeveer 0 mV ‘hangen’, ongeveer 100 – 300 milliseconden (0,1 – 0,3 seconden). Dit potentiaal dat tussen de depolarisatie en de repolarisatie gebeurt, wordt “plateau” genoemd (uitgesproken als “pla-too”; oorspronkelijk een Frans woord dat een plat gebied bovenop een berg betekent).
5.
Tijdens deze plateaufase worden calciumkanalen geopend en is er een calcium instroom. Dit calcium wordt gebruikt in de daaropvolgende samentrekking van de spier om de kruisbruggen (crossbridges) van myosine aan de actine moleculen aan elkaar te binden.
6.
Met andere woorden, in het hart komen de calciumionen die nodig zijn voor de contractie, van buiten de cel (weet je nog? In de skeletspiercel komen de calciumionen van het sarcoplasmatisch reticulum dat zich binnen in de cel bevindt, maar die zijn er niet in de hartspier cellen).
1.
Net als bij skeletspier cellen, zal de actiepotentiaal in een hart cel een contractie van die cel initiëren.
2.
Een belangrijk consequentie van het bestaan van een plateau in de actiepotentiaal van het hart is dat de actiepotentiaal hier veel langer duurt dan in de skeletspieren.
3.
De cardiale actiepotentiaal kan variëren van 100 tot 300 msec (= milliseconden) in plaats van 4-8 msec in een skeletspiercel.
4.
Zoals weergegeven in figuur A, treedt de samentrekking in de hartspier op tijdens de actiepotentiaal (terwijl in skeletspieren de samentrekking optreedt ná de actiepotentiaal).
5.
Een belangrijk gevolg van de lange duur van de actiepotentiaal is dat de refractaire periode van de actiepotentiaal in het hart veel langer duurt dan die in de skeletspieren. In plaats van 4-8 milliseconden, kan de refractaire periode in het hart zo lang als 300 milliseconden duren.
Een belangrijk gevolg van de lange duur van de actiepotentiaal is dat de refractaire periode van de actiepotentiaal in het hart veel langer duurt dan die in de skeletspieren. In plaats van 4-8 milliseconden, kan de refractaire periode in het hart zo lang als 300 milliseconden duren.
6.
Daarom is in het hart de contractie voltooid voordat een tweede actiepotentiaal kan worden gegenereerd, zoals weergegeven in panel B.
Daarom is in het hart de contractie voltooid voordat een tweede actiepotentiaal kan worden gegenereerd, zoals weergegeven in panel B.
7.
In panel C wordt de tweede actiepotentiaal onmiddellijk na de refractaire periode van de eerste actiepotentiaal geïnitieerd en zelfs dan is de samentrekking van de eerste voltooid vóór het begin van de tweede.
In panel C wordt de tweede actiepotentiaal onmiddellijk na de refractaire periode van de eerste actiepotentiaal geïnitieerd en zelfs dan is de samentrekking van de eerste voltooid vóór het begin van de tweede.
8.
Met andere woorden, de contracties in het hart kunnen niet summeren! (zoals ze kunnen in skeletspieren; link: temporele summatie).
1.
Er zijn dus in de hartspieren minstens drie soorten ion kanalen: Na+, K+ en Ca2+ -kanalen die betrokken zijn bij het creëren van een actiepotentiaal.
2.
En, net als in andere exciteerbare weefsels, zijn de K+-kanalen hoofdzakelijk verantwoordelijk voor de rustpotentiaal.
3.
Omdat er geen temporele summatie in hartspieren mogelijk is, kunnen er geen tetanische contracties in de hartspier ontstaan.
4.
Er zijn ook geen motoreenheden in het hart. In feite komen de actiepotentialen in het hart helemaal niet uit de zenuwcellen, maar worden ze zelf gegenereerd in een gespecialiseerd deel van het hart dat de sinusknoop wordt genoemd. Dit is de pacemaker van het hart.
5.
Trouwens, hartspieren, onder de microscoop, vertonen ook een gestreept patroon (= anisotropie), vergelijkbaar met dat van de skeletspiercellen.
6.
Let op: dit is slechts een zeer korte inleiding tot de hartspier. Een veel uitgebreidere presentatie zal later worden gepresenteerd (www.BasisFysiologie.nl).
