Hart
Het hart is een holle spier die door geregeld samen te trekken bloed door het lichaam pompt. Een eenvoudig insectenhart bestaat uit een holle buis die af en toe samentrekt en een kleine hoeveelheid vloeistof in beweging houdt, min of meer in één richting maar zonder gesloten vaatsysteem; een zoogdierhart is een zeer gespecialiseerd orgaan met vier afzonderlijke, door kleppen gescheiden kamers die samen twee pompen vormen die een in serie geschakelde maar verder gescheiden long- en een lichaamscirculatie op gang houden.
Ligging en omgevende anatomie
Het hart is asymmetrisch van vorm (lijkt eigenlijk niet op een 'hartje' zoals dat vaak getekend wordt) en ligt in de thoraxholte nagenoeg midden achter het borstbeen, in het mediastinum (de ruimte tussen de twee longen). Pijn aan het hart wordt bijna altijd ook midden op het borstbeen gevoeld. Het hart ligt meer aan de linkerkant dan aan de rechterkant van het borstbeen. Het steekt slechts ongeveer 2 cm uit aan de rechterkant. In de linkerlong daarentegen zorgt het hart voor een diepe indeuking. Het hart kan voorgesteld worden als een kegel. De top van de kegel wordt de apex genoemd, het grondvlak de basis. De apex ligt meer caudaal (naar onderen toe), ventraal (naar voren toe) en links dan de basis die meer cervicaal (naar boven toe), dorsaal (naar achteren toe) en rechts gelegen is. De as van de kegel verloopt dus schuin in de thorax. Het hart grenst aan het middenrif (diafragma) met de facies diaphragmaticus. Een tweede zijvlak van het hart grenst aan het borstbeen (sternum) en een aantal ribben. Dit is de facies sternocostalis. Zoals eerder vermeld grenst het hart ook aan de linkerlong met de facies pulmonalis. Deze facies pulmonalis wordt soms ook gezien als een overgang van de twee andere vlakken (een heel onscherpe overgang), daarom ook wel margo obtusus ('stompe rand') genoemd. De overgang tussen de facies sternocostalis en de facies diaphragmaticus aan de andere kant wordt de margo acutus genoemd. Deze overgang is wel scherp.
Het hart wordt helemaal omgeven door het hartzakje, het pericard (pericardium). Dit bestaat uit een fibreus gedeelte en een sereus gedeelte. Dit laatste is een dubbelvlies rond het hart met een parietaal blad dat de binnenkant van het hartzakje bekleedt en een visceraal blad dat het hart zelf bekleedt, die in elkaar overgaan ter hoogte van de omslagplooien. Deze bevinden zich ter hoogte van de verschillende belangrijke arterieën en venen die respectievelijk het hart verlaten en binnenkomen. Het fibreuze gedeelte (het eigenlijke 'zakje') is op zijn beurt vergroeid met het middenrif. Op die manier wordt een overvulling van het hart verhinderd. De ruimte tussen visceraal en parietaal blad wordt de pericardiale ruimte genoemd en is normaal gevuld met (heel weinig) vocht. Dankzij dit vocht is het mogelijk dat deze bladen ten opzichte van elkaar verschuiven.
Functionele anatomie
Het orgaan bestaat uit een pompgedeelte en een besturingsgedeelte, die anatomisch nauw met elkaar verweven zijn maar functioneel duidelijk moeten worden onderscheiden. Het hart van een volwassene weegt ongeveer 300 gram en is zo groot als een vuist. De hartwand is opgebouwd uit vier lagen: het endocard, het myocard (de spierlaag van het hart), epicard en als buitenste laag het pericard (hartzakje). Het hart heeft verder ook 2 boezems of atria (=meervoud van 1 atrium) en 2 kamers of ventrikels: 1 rechteratrium en 1 rechterventrikel en 1 linkeratrium en 1 linkerventrikel. Tussen het atrium en ventrikel zit in beide harthelften een hartklep, net als tussen ventrikels en slagaders.
De pomp
Deze bestaat uit de samentrekkende spieren van het hart en de hartkleppen. Het bloed dat uit de longen terugvloeit naar het hart komt terecht in de linker hartboezem (het linker atrium). Het stroomt vandaar langs de mitralisklep naar de linker hartkamer (de linker ventrikel) die een dikke gespierde wand heeft. Door samentrekking van de linker kamerwand wordt het bloed uit het hart weggepompt via de aortaklep naar de aorta, de grote lichaamsslagader. Na een circuit door het lichaam te hebben gemaakt komt het nu zuurstofarme bloed in de rechter hartboezem terug. Daar gaat het langs de tricuspidalisklep naar de rechter hartkamer en wordt bij de volgende contractie van het hart weer langs de pulmonalisklep naar de longslagader geperst waarna het in de longen kooldioxide afstaat en weer verzadigd wordt met zuurstof. Het wegpompen van het bloed is een actief proces, de hartspier trekt zich samen (systole). Na de systole volgen de ontspanning en rustfase (waarin de spiercellen zich opnieuw 'opladen' voor de volgende contractie), de diastole. Tijdens de diastole vullen de boezems en kamers zich weer met bloed. Dit is voor het grootste gedeelte een passief proces. Pas aan het eind van de diastole als de boezems zich samentrekken wordt extra bloed de kamers ingeperst. Hierdoor komen deze als het ware een beetje onder spanning te staan, waardoor de samentrekking van de kamers extra krachtig wordt. De diastole duurt ongeveer twee maal zo lang als de systole. Wanneer we zware inspanningen gaan doen kan er echter een probleem optreden. Bij zware inspanningen zal ons hart sneller moeten contraheren om voldoende bloed (en dus zuurstof) naar de spieren te kunnen brengen. Als het hart sneller slaat, dan zien we in eerste instantie dat de duur van de diastole zal ingekort worden. Hier echter zit het probleem. Wanneer we de diastole verkorten, dan kan er minder bloed in het hart gepompt worden. Dit is natuurlijk in tegenstelling tot de juist grotere hoeveelheid bloed die ons lichaam nodig heeft. Bij gezonde personen echter vormt dit geen probleem.
We zien dat het hart eigenlijk uit een linker- en een rechterpomp bestaat die in serie (achter elkaar) geschakeld zijn met steeds een tussenliggend (long- of lichaams)vaatbed maar verder niet direct met elkaar te maken hebben behalve dat ze bijna tegelijk contraheren omdat ze beide luisteren naar hetzelfde besturingssysteem. Ze contraheren echter niet volledig op dezelfde moment. Dit is te wijten aan het feit dat de sinusknoop in het rechteratrium gelegen is. Op die manier zal het rechteratrium voor het linkeratrium contraheren. Ook de ventrikels contraheren wel op hetzelfde moment, maar de contractie van beide duurt niet evenlang. Zo zal het rechterventrikel eerst beginnen met bloed uit te persen en deze contractie minder lang aanhouden. Dit is te wijten aan het feit dat het linker ventrikel bloed zal pompen in de systeemcirculatie. Hier ligt de weerstand van de bloedvaten veel hoger dan in de pulmonale circulatie. De minimumkracht om de weerstand te overwinnen is dus veel sneller bereikt in het rechterhart dan in het linkerhart. Door deze hogere weerstand in de systeemcirculatie zal de linkerventrikel dus ook veel langer moeten contraheren om al het bloed in de systeemcirculatie te pompen. Het hart pompt in rust bij een volwassene ongeveer 5 liter bloed per minuut rond; bij inspanning kan dit ongeveer vervijfvoudigd worden, afhankelijk van trainingstoestand en leeftijd.
De besturing
In de wand van de rechter boezem (rechter atrium) zit een klein gebiedje (1-2 mm) van aangepaste spiercellen, de sinusknoop, die een spontane depolarisatie vertoont: de cellen trekken vanzelf ongeveer eenmaal per seconde samen. Er komt dus geen signaal uit de hersenen aan te pas, het stimulatie-centrum zit in het hart zelf. Hiervoor is geen aansturing door een zenuw of vanuit de hersenen nodig: een hart dat uit het lichaam wordt verwijderd blijft vanzelf nog enige tijd kloppen tot het geen energie meer heeft om dit te doen (suiker en zuurstof worden natuurlijk niet meer aangevoerd). Als de sinusknoop uitvalt kunnen andere hartspiercellen deze functie overnemen maar die kloppen dan wel met een lagere frequentie. Ook bij ziektes van het hart, en bij het ouder wordende hart kunnen soms spontaan groepjes cellen elders in het hart een samentrekking starten. Zie ritmestoornis.
De samentrekking die door de sinusknoop in gang wordt gezet plant zich in de omliggende spiervezels voort: de hartboezems trekken samen. Tussen de boezems en de veel sterkere kamers ligt echter een tussenschot van bindweefsel waarin de kleppen zijn opgehangen, en dat ook een heel belangrijke andere eigenschap heeft: de spiercontractie loopt hier dood en kan zich niet naar de kamers toe voortplanten. De kamers blijven vooralsnog in rust terwijl de boezems samentrekken (contraheren) en de ontspannen kamers zo vullen met bloed.
In het bindweefsel tussen boezems en kamers zit echter één plaats waar wèl contact is: de atrio-ventriculaire knoop (AV-knoop). Deze geleidt het signaal dat door de spiervezels wordt aangegeven wel, maar met een lichte vertraging van ongeveer 0,1 seconde. In deze cruciale eentiende seconde pompen de boezems een portie extra bloed naar de kamers.
Daarna geeft de AV-knoop het contractiesignaal naar de kamers door, te beginnen met het interventriculair septum, het tussenschot tussen de linker- en de rechter kamer. Hierin zijn speciale gemodificeerde spiervezels gelegen, de Bundel van His en de Purkinje-vezels die meer gespecialiseerd zijn in het geleiden van de impuls dan in het samentrekken, waardoor de contractie zich sneller over de hartkamers verspreidt.
De linker- en rechter kamer trekken zich nu samen (systole), de druk in de kamers loopt op, de mitralisklep en tricuspidalisklep slaan door deze druk dicht zodat het bloed niet naar de boezems kan terugvloeien, en als de druk in de kamers hoger wordt dan de druk in de longslagader en in de aorta dan openen zich respectievelijk de pulmonalis- en de aortaklep en stroomt het bloed de slagaders in. De contractiegolf van de hartspier loopt weer dood, nu tegen de andere kant van het bindweefselseptum tussen boezems en kamers, het hart ontspant zich (diastole). Tijdens het ontspannen vullen de boezems en kamers zich weer met bloed. Dit is voor het grootste gedeelte een passief proces. Pas aan het eind van de diastole als de boezems zich samentrekken wordt extra bloed de kamers ingeperst. Hierdoor komen deze als het ware een beetje onder voorspanning te staan, waardoor de samentrekking van de kamers extra krachtig wordt. Als men een stethoscoop over het hart plaatst op de borstkas kan men een aantal harttonen horen: deze komen overeen met het dichtslaan van de kleppen.
Diagnostische methoden
De werking van het besturingssysteem van het hart en de elektrische voortgeleiding van de contractiegolf kunnen door middel van een ECG zeer goed worden bestudeerd.
Voor een beoordeling van de kleppen kan men luisteren met een stethoscoop of een fonogram maken, en voor een beoordeling van de kamercontractie en de klepbewegingen is een echo-onderzoek een zeer geschikte methode.
De doorbloeding van het hartspierweefsel kan worden beoordeeld met SPECT-scans maar ook vrij nauwkeurig met het ecg. De opgebouwde druk kan met een bloeddrukmeter of door intra-arteriele drukmeting worden gemeten; met hartkatheterisatie kunnen drukken in de verschillende hartkamers, stroming en doorgankelijkheid van de kransslagaderen zichtbaar worden gemaakt. Beschadiging van de hartspier door een infarct kan op het ECG worden vermoed en in het bloed worden aangetoond door uit de spier weggelekte hartenzymen; overbelasting van het hart door bepaalde door het atrium in het bloed uitgescheiden hormonen.
spiraal-CT heeft een zo korte afbeeldingsduur dat het mogelijk is geworden het hart zonder veel bewegingsonscherpte af te beelden.
De energievoorziening
Het hart wordt zelf van brandstof en voedsel voorzien door de beide (linker en rechter) kransslagaders (coronairvaten), die aan de aorta ontspringen net voorbij de aortaklep en die op het hartoppervlak liggen waardoor ze bij het samentrekken zelf niet worden dichtgedrukt. Als de functie van deze slagaders achteruitgaat door atherosclerose, zodat het hart niet voldoende zuurstof krijgt toegevoerd, treedt een karakteristieke drukkende pijn op die angina pectoris (letterlijk: pijn van de borst) wordt genoemd. Als de zuurstofnood lang aanhoudt, bijvoorbeeld door een plotse volledige verstopping van een kransslagader door een trombose of embolie ontstaat een myocardinfarct ('hartaanval').
Geluiden
Als men een stethoscoop op de borst zet boven het hart kan men de harttonen horen, die worden veroorzaakt door het sluiten van de mitraal- en tricuspidaalklep (de eerste toon) aan het begin van de systole en het sluiten van de aorta- en pulmonalisklep aan het eind van de systole (de tweede toon). Deze laatste twee sluiten niet exact gelijktijdig en voor een geoefend waarnemer is hoorbaar dat de tweede toon uit twee componenten bestaat. Zijn de kleppen vernauwd, of sluiten ze niet volledig, of als er andere stroombelemmeringen bestaan of abnormale openingen tussen de beide boezems en/of kamers, dan kunnen er bovendien hartgeruisen hoorbaar zijn, het gevolg van turbulente stroming van het bloed.
De polsslag
De hartslag kan aan een flink aantal slagaders in het lichaam worden gevoeld - de bekendste is de polsslagader, aan de pols net proximaal van de duimbasis, maar ook de halsslagader, de armslagader, de liesslagader, de enkelslagader, de voetrugslagader, en de slagader die over de slaap loopt pulseren merkbaar. Bij sommige ritmestoornissen wordt niet iedere hartsamentrekking ook aan de perifere arteriën gevoeld: er is dan sprake van een polsdeficiet. In dergelijke gevallen kan men de contractie met een stethoscoop op het hart meestal wel horen.
Hartfrequentie
Een normale hartslag heeft bij volwassenen in rust ongeveer een frequentie tussen 60 tot 100 slagen per minuut. Getrainde sporters in rust kunnen hier behoorlijk onder zitten (45/min) en bij inspanning, angst of stress kan de hartslag wel tot boven de 200/min oplopen. Een vuistregel voor de maximaal haalbare normale hartslag is (220-leeftijd in jaren). De hartslag is dynamisch en past zich snel aan de behoeften van het lichaam aan. Als het hart niet op een normale manier klopt, gegeven de omstandigheden, nl. te snel, te langzaam, of te onregelmatig, spreken we van een ritmestoornis. Hoewel het hart niet voor iedere samentrekking een signaal van buiten nodig heeft, kan de frequentie van samentrekken zowel geremd als versneld worden door een fiks aantal externe factoren, waaronder hormonale (met name adrenaline en tevens door signalen die door zenuwen, met name door de nervus vagus worden overgebracht.
In de situatie dat het hart - voortdurend of af en toe - te lange pauzes maakt kan een pacemaker gebruikt worden om dit te reguleren.
Externe links
- Elektrisch systeem van het hart
- CardioThoracic Imaging Yale University
| {{{afb_links}}} | Bloedsomloop | {{{afb_rechts}}} | 
|
|---|---|---|---|
|
Hart - Bloedvaten - Bloed |
| {{{afb_links}}} | Organen van het menselijk lichaam | {{{afb_rechts}}} |
|
|---|---|---|---|
|
Alvleesklier -- Baarmoeder -- Bijnieren -- Bijschildklier -- Darmen -- Eierstokken -- Galblaas -- Hart -- Hersenen -- Hypofyse -- Longen -- Lever -- Maag -- Milt -- Nier -- Prostaatklier -- Schildklier -- Teelballen -- Twaalfvingerige darm -- Urineblaas -- Wormvormig aanhangsel -- Zwezerik |