Anatomie & fysiologie in 10 stappen – het hart

Het hart gunt zich alleen rust tussen twee slagen in. In die korte periode moet de hartspier zich herstellen van zijn noeste werk. Het hart – onze trouwste bondgenoot – pompt bij elke contractie 50-100 ml bloed de bloedbaan in, ofwel 5-7 liter per minuut (hartminuutvolume = cardiac output). Dagelijks is dat ongeveer 10.000 liter. Bij inspanning kan het hartminuutvolume oplopen tot wel 30 liter. Gevoed wordt deze holle spier door twee slagaders die vlak achter de semilunaire hartklep ontspringen, als een krans het hart omarmen en elk gedeelte van de hartspier van zuurstof en voedingsstoffen voorzien (kransslagaderen).

Inhoud

• Pompfunctie van het hart en de bloeddruk
• 1. Ligging van het hart
• 2. Bouw van het hart
• 3. Voorkamer, hartkamer en septum
• 4. Hartkleppen
• 5. Pompfunctie van het hart
• 6. Systole, diastole en de kransslagaderen
• 7. Impulsgeleiding van het hart
• 8. Nervus vagus en nervus sympaticus
• 9. Sinusknoop en AV-knoop
• 10. Bundel van his

Pompfunctie van het hart en de bloeddruk

Het hart pompt het bloed met kracht vanuit de linkerhartkamer (ventrikel) naar de grote lichaamsslagader (aorta). De grote arteriën vangen die klap op dankzij hun elasticiteit, vergelijkbaar met een expansievat in een compressiemotor. Hierdoor ontstaat de bloeddruk, die in de regel bij gezonde volwassenen ongeveer 120/80 mmHg bedraagt. Bij ouderen neemt de elasticiteit van de slagaders af, onder andere door arteriosclerose, en vermindert de windketelfunctie van de aorta. Bij hen ziet men dan ook vaak een hoge bovendruk (systole) en een lage onderdruk (diastole).

Hartminuutvolume (cardiac output)
De bloeddruk ontstaat dankzij de samenwerking tussen het bloedvolume, de cardiac output, de elasticiteit van de slagaders en de spiertonus van de arteriolen. Hoe ziet dit wonderlijke orgaan eruit? Hoe werkt het? Hieronder volgt in 10 stappen de anatomie & fysiologie van het hart.

1. Ligging van het hart

Het hart is zo groot als een vuist, asymmetrisch van vorm en lijkt op een afgeplatte kegel. Het orgaan ligt in de borstkas tussen de longen, vlak achter het borstbeen (sternum). Het grootste gedeelte van het hart bevindt zich links van de mediaanlijn. De hartpuntstoot is waarneembaar in de 6de intercostale ruimte, loodrecht onder het midden van het sleutelbeen.

2. Bouw van het hart

Het hart is opgebouwd uit onwillekeurig, dwarsgestreept spierweefsel. Feitelijk betreft het twee holle spieren (myocard), waarvan één spier de boezems (atria) vormt en de andere de kamers (ventrikels). Van buiten naar binnen bestaat de hartwand uit drie lagen:

1. Hartzakje, ofwel het weivlies (pericard). Dit is een dubbelbladig dun en elastisch vlies waartussen zich vocht bevindt en dat het hart omringt, een soort buitenbekleding.
2. Spierweefsel (myocard). Hartspierweefsel vertoont een dwarse streping, maar is toch onwillekeurig. De spier vormt een samenhangend netwerk van spiervezels (syncytium).
3. Hartvlies (endocard). Dit vlies bestaat uit éénlagig, zeer glad endotheel, voorzien van bindweefsel.

3. Voorkamer, hartkamer en septum

Het hart bestaat uit twee gedeelten. De linkerhelft neemt de grote bloedcirculatie voor zijn rekening en de rechterhelft de kleine bloedsomloop. Deze delen zijn gescheiden door een tussenschot (septum), een bindweefselring. Elke harthelft bestaat uit twee compartimenten:

1. Een boezem of voorkamer (atrium). De wand ervan is relatief dun. De boezems zijn direct verbonden met het aderlijk (veneus) systeem (holle aders en longaders).
2. Een hartkamer (ventrikel). De kamerwand is dikker dan die van het atrium. Uit de ventrikels ontspringen de grote slagaders (aorta en longslagader) van de grote en kleine bloedsomloop.

4. Hartkleppen

Tussen de boezems en de kamers bevindt zich links de tweeslippige klep (valva mitralis) en rechts de drieslippige klep (valva tricuspidalis). Tussen de linkerventrikel en de aorta is dat de drieslippige, halvemaanvormige aortaklep (valva aortae of semilunaire hartklep). Tussen de rechterkamer en de longslagader (arteria pulmonalis) bevindt zich de valva pulmonalis.

Functie

De kleppen voorkomen dat het bloed kan terugstromen naar de boezems of kamers, afhankelijk van de functie van de betreffende kleppen. De hartkleppen zijn met spiertjes en pezen bevestigd aan de hartwand.

5. Pompfunctie van het hart

De hoeveelheid bloed die door het linker hartgedeelte wordt gepompt, is bij elke hartslag gelijk aan die van het rechter hartgedeelte. Doordat de linkerhelft de grote bloedcirculatie verzorgt, en dus meer pompkracht behoeft, is de linkerkamerwand (ca. 16 mm) ongeveer 3 maal zo dik als de rechterkamerwand (6 mm). Het hart is vergelijkbaar met een perspomp. Tijdens elke contractie wordt 50-100 ml bloed in de bloedcirculatie gestuwd. De cardiac output, of het hartminuutvolume, is 5-7 liter. Dat komt overeen met het circulerend bloedvolume.

6. Systole, diastole en de kransslagaderen

Het hart is de motor van de bloedsomloop. De werking ervan bestaat uit twee fasen. De regulerende hartklepactie is met een stethoscoop duidelijk te horen aan de harttonen.

1. De hartkamers contraheren. Dit wordt de systolische fase genoemd, waarbij de slagaders wijder worden. De boezems zetten uit en zuigen bloed aan. Daarbij gaan de kleppen tussen de boezems en kamers dicht. De kleppen tussen de hartkamers en de slagaders staan open.
2. In de diastolische fase zetten de kamers uit en zuigen bloed aan uit de boezems, waarbij de kleppen tussen de atria en ventrikels openstaan en de kleppen tussen de kamers en de slagaders sluiten.

Hartfrequentie

Het hart klopt ongeveer 70 slagen per minuut en verpompt tijdens elke systole pakweg 70 ml bloed, waarbij het hartminuutvolume ongeveer 5 liter is. Bij inspanning neemt de hartfrequentie toe, maar ook het hartminuutvolume. De hartspier krijgt zuurstof en voedingsstoffen dankzij de kransslagaderen (arteriae coronariae), die vlak achter de aortaklep ontspringen (uit de aorta).

7. Impulsgeleiding van het hart

Het hartspierweefsel produceert en geleidt de impulsen zelf, in tegenstelling tot de andere spieren van het lichaam. Dit wordt automatie genoemd. Een hart dat uit het lichaam wordt genomen, zal dus (tijdelijk) gewoon doorgaan met kloppen. Er zijn slechts twee cellengroepjes die de contractie-impulsen leveren: de sinusknoop en de AV-knoop. Ze hebben alleen een regulerende invloed op de automatie van het hart. Ze coördineren de contractiefasen van het hartspierweefsel en waarborgen de pauzes tussen de systolen in.

Ecg
Op een ecg (elektrocardiogram) is de impulsgeleiding van de hartactiviteit fraai weergegeven. Een ecg (hartfilmpje) meet het ladingtransport als gevolg van onder andere de natrium- en kaliumionen die door de celwand heengaan en voor de samentrekking van de hartcellen (van de hartspier) zorgen. Dankzij het ecg krijgt de cardioloog informatie over de hartwerking, de aard van de impulsgeleiding (belangrijk bij ritmestoornissen, zoals boezemfibrilleren) en of de hartspier voldoende zuurstof krijgt aangeboden via de kransslagaderen, bijvoorbeeld bij angina pectoris-klachten.

8. Nervus vagus en nervus sympaticus

De nervus vagus (parasympahische zenuw) heeft een remmende invloed en de nervus sympathicus een versnellende werking op de hartslag. Deze twee zenuwen beïnvloeden elkaar wederzijds en zorgen voor evenwicht. Zodra de nervus vagus de pols verlangzaamt, wordt de sympaticus geprikkeld om tot versnelling van de hartslag over te gaan.

9. Sinusknoop en AV-knoop

De prikkel die het hart aanzet tot contractie is de sinusknoop (knoop van Keith-Flack), die zich bij de uitmonding van de bovenste holle ader (vena cava superior) boven in de rechter voorkamer bevindt. De knoop ofwel het cellengroepje fungeert als gangmaker (pacemaker), vanwaaruit de elektrische impulsen zich verspreiden door de boezemwanden, die vervolgens samentrekken.

10. Bundel van his

De impulsgeleiding verplaatst zich daarna naar de tweede nodus ofwel AV-knoop (atrioventriculaire knoop; knoop van Tawara), een soort poortwachter die zich in de wand onder in de rechterboezem bevindt. Via de bundel van His worden de impulsen vervolgens naar het hartseptum geleid. Aldaar splitst de bundel zich in een linkertak ten behoeve van de linkerventrikel en een rechtertak die de rechterventrikel doet contraheren.

Lees verder

• De ingenieuze werking van het hart
• Het principe van de bloedsomloop (hart en vaatstelsel)
• Zo wordt de bloeddruk geregeld
• De harttonen beluisteren en interpreteren
• Onderzoek van het hart – Michael Servetus en William Harvey