Het stimulatiepotentieel is het actiepotentiaal van de gangmaker cellen in de hart- Het is een voorwaarde voor een regelmatige hartslag en dus elementair voor de hartfunctie.
Wat is het potentieel van een pacemaker?
Het stimulatiepotentieel is het actiepotentiaal van de gangmaker cellen in de hart-. De normale hart- het tempo in rust bij een gezond persoon is tussen de 50 en 100 slagen per minuut. Deze puls wordt gegenereerd in speciale cellen van het hartweefsel. Deze bevinden zich in bundels in de sinusknoop. De sinusknoop wordt daarom ook wel de eerste genoemd gangmaker Het bevindt zich in het atrium van het hart in het gebied van de opening van de meerdere vena Cava. Samen met de AV-knooppunt, de Purkinje-vezels, de Tawara-bundels en de His-bundel, de sinusknoop vormt het excitatiesysteem van het hart. Het ritme dat door de sinusknoop wordt gecreëerd, wordt ook wel sinusritme genoemd. Als de sinusknoop faalt, kunnen de andere delen van het excitatievormingssysteem ook een hartritme produceren. Dit mislukt echter meestal langzamer dan het sinusritme. De vereiste voor de hartslag is het pacemakerpotentieel van de pacemakercellen in het excitatievormingssysteem.
Functie en taak
Zenuwcellen en ook de cellen van de hartspier hebben een constant rustpotentieel. Dit varieert van -100 tot -50 mV, afhankelijk van het celtype. In de meeste zenuwcellen is een spanningsverschil van ongeveer -70 mV aanwezig. De binnenkant van de cel is dus negatief geladen in vergelijking met de buitenkant van de cel. Dit rustpotentieel is van fundamenteel belang voor de geleiding van excitatie in de zenuwen, voor het transport van stoffen door de celmembraan en voor de controle van spieren contracties Wanneer een stimulus de corresponderende cel treft, wordt een actiepotentiaal is gevormd. Na deze actiepotentiaal, dwz na een verhoging van de membraanpotentiaal, treedt repolarisatie op naar de oorspronkelijke rustpotentiaal. Pas wanneer een stimulus de cel weer treft, kan depolarisatie en dus weer een actiepotentiaal worden geactiveerd. De pacemakercellen hebben echter geen constant rustpotentieel en zijn dus in staat tot spontane en autonome excitatie. In de pacemakercellen vindt excitatievorming plaats door een zogenaamde spontane depolarisatie. Deze depolarisatie wordt gevolgd door de repolarisatiefase van het actiepotentiaal tot een maximale diastolische potentiaal (MDP). Vervolgens ontwikkelt zich een continue depolarisatie tot aan het drempelpotentieel. Opnieuw ontwikkelt zich een actiepotentieel. De excitatie veroorzaakt door het actiepotentiaal reist uiteindelijk via de atriale spieren naar een ander pacemakercentrum, het AV-knooppunt Dit is ook een mogelijke pacemaker. Als de sinusknoop faalt, kan dit ook actiepotentialen veroorzaken om de hartactiviteit te behouden. Zolang de sinoatriale knoop echter functioneert, blijft de AV-knooppunt zendt slechts excitatie naar de His-bundel, die is verdeeld in een rechter en een linker ventrikelbundel. De ventriculaire bundel, ook wel de tawara-bundel genoemd, loopt naar de top van het hart, waar hij zich vertakt in de Purkinje-vezels. Met behulp van deze excitatiegeleiding kunnen zowel de atria als de ventrikels effectief samentrekken, zodat bloed kan worden gepompt naar de pulmonale of systemische circulatie Het stimulatiepotentieel wordt beïnvloed door het autonome zenuwstelsel. De sympathieke zenuwstelsel zorgt voor een positieve chronotropie. Dit betekent dat het hart sneller gaat kloppen onder invloed van het sympathische zenuwstelsel. De reden hiervoor is de neurotransmitter noradrenaline. Het hormoon adrenaline activeert ook de sinusknoop. De parasympathische zenuwstelselheeft daarentegen een negatief chronotroop effect. Het beïnvloedt het pacemakerpotentieel via de neurotransmitter acetylcholine.
Ziekten en aandoeningen
Verschillende disfuncties van de sinusknoop en de andere pacemakers in het hart kunnen resulteren in hartritmestoornissen. Hartritmestoornissen als gevolg van disfunctie van de sinusknoop worden onder de term gegroepeerd sick sinus syndroom Het syndroom treft voornamelijk mensen ouder dan 50 jaar. Een volledig falen van de sinusknoop wordt sinusarrest genoemd. In dit geval is er geen pacemakerpotentieel meer. Als er geen ondergeschikte pacemakerzone tussenkomt, acuut hartstilstand treedt op. Als er te veel ongerichte elektrische excitaties van de sinusknoop via de atria lopen, snel en ongeordend contracties van de muren komen voor. de frequentie hierin boezemfibrilleren ligt tussen 350 en 600 contracties per minuut. Als gevolg hiervan ontwikkelt zich een onregelmatige pols. In onbehandelde toestand is deze puls veel te snel. Als gevolg hiervan kan het hart niet op een evenwichtige manier werken, dus dat hartfalen ontwikkelt zich binnen een paar dagen bij gepredisponeerde patiënten. Vanwege de gewijzigde bloed stroom, meer trombi-vorm in de boezems. Als gevolg hiervan is het risico op levensbedreigend embolie stijgt. Een verstoring van het pacemakerpotentieel kan echter ook leiden tot bradycardie. In dit geval is de hartslag zakt onder 60 slagen per minuut. Patiënten met bradycardie kunnen symptoomvrij zijn of last hebben van verminderde prestaties of zelfs flauwvallen. In de aanwezigheid van hartfalen, bradycardie kan fatale gevolgen hebben. Het tegenovergestelde van bradycardie is tachycardie. Deze hartritmestoornissen wordt ook veroorzaakt door een verstoring van het pacemakerpotentieel. Tachycardie wordt gedefinieerd als een aanhoudende versnelde puls van meer dan 100 slagen per minuut. Omdat de oorzaak van een verstoord pacemakerpotentieel in het atrium wordt gevonden, is dit type tachycardie wordt ook wel supraventriculair genoemd. Tachycardie wordt door de meeste patiënten gezien als een race- of racehart. De pols is onregelmatig en varieert in sterkte De onregelmatige pols kan leiden tot een gebrek aan bloed stromen naar het hart of zelfs naar hartfalen De getroffen patiënten lijden aan kortademigheid of angina borstspier. Duizeligheid kan optreden bij zeer hoge hartslagfrequenties. Sommige patiënten verliezen ook het bewustzijn. Kenmerkend is dat veel patiënten een toename ervaren drang om te plassen na een tachycardie. Tegenwoordig kunnen storingen in het pacemakerpotentieel van de sinusknoop vrij eenvoudig permanent worden geëlimineerd met een pacemaker.
