Embedded Files
Een voornaamste doodsoorzaak in de westerse wereld zijn aandoeningen van hart en bloedvaten. Het hoeft je dan ook niet te verwonderen dat er veel tijd en moeite wordt gestoken in het meten van verschijnselen die hiermee te maken hebben. In dit deel behandelen we enkele bekendere meetmethoden.
Anatomie & fysiologie van het hart
Anatomie & fysiologie van het hart
Het hart is een holle spier die als pomp functioneert. Het hart pompt het bloed doorheen de bloedvaten naar alle delen van ons lichaam. Het hart is onderverdeeld in:
2 voorkamers (linker en rechter artrium of boezem)
2 kamers (linker en rechter ventrikel)
Het linker en rechter gedeelte worden gescheiden door een septum (tussenschot).
Per minuut wordt er zo'n vijf à acht liter bloed rondgepompt doordat de hartspier samentrekt: 60 tot 70 keer per minuut in rust, 160 tot 180 keer per minuut bij inspanning.
Zuurstofarm bloed komt terecht in de rechtervoorkamer. Van hieruit wordt het via de rechter hartkamer tot in de longslagaders gepompt. Terwijl het door de longen stroomt, neemt het bloed zuurstof op en geeft het CO2 af. Het zuurstofrijke bloed wordt daarna verzameld in de linker voorkamer. Dit is de kleine circulatie.
Daarna wordt het bloed overgepompt naar de linker hartkamer. Van daaruit pomp het hart het bloed in de lichaamsslagader (aorta). Vanuit de aorta, en zijn aftakkingen, wordt het zuurstofrijke bloed verdeeld tot in de verschillende eindorganen (nieren, hersenen, ingewanden en ledematen ...). De aorta en zijn aftakkingen (slagaders) worden de grote circulatie genoemd.
Nadat zuurstof opgenomen werd in de eindorganen, stroomt het zuurstofarme bloed doorheen de aders weer naar de rechter voorkamer.
Net als iedere andere spier heeft het hart zuurstof nodig om in leven te blijven en zijn werk te doen. De kransslagaders zijn de eerste aftakkingen van de lichaamsslagader (net voorbij de aortaklep). Het grootste deel van het kransslagaderbloed loopt naar de linker hartkamerspier. Elk probleem met een kransslagader zal een gevolg hebben op het functioneren van deze linkerhartkamerspier. Bij inspanningen van de hartspier (snellere hartslag of bloeddrukverhoging), kan het debiet van de kransslagaders vervijfvoudigen zodat voldoende zuurstof naar deze spier gewaarborgd blijft.
Om te zorgen dat het bloed slechts in één richting stroomt, is er tussen elke kamer en voorkamer een klep die verhindert dat het bloed bij het samentrekken van de kamers terug zou vloeien naar de voorkamers:
de mitralisklep is de klep tussen linkervoorkamer en linkerkamer.
de tricuspidalisklep is de klep tussen rechtervoorkamer en rechterkamer.
Om te vermijden dat het bloed, dat uit het hart naar de longslagader en naar de lichaamsslagader wordt gepompt, terug in het hart zou vloeien, zijn ook hier kleppen voorzien:
de aortaklep: klep tussen linkerhartkamer en de aorta.
de pulmonalisklep: de klep tussen de rechter hartkamer en de longslagader.
Bloeddruk meten
Bloeddruk meten
Het hart stuwt, door afwisselend samenpersen en ontspannen, het bloed in één richting. Het bloed stroomt van het hart weg via de slagaders en stroomt via de aders weer terug.
Met de vingertoppen kunnen we in onze pols een bloedvat voelen kloppen. Het is een slagader, de polsslagader. In de hals voelen we de halsslagader kloppen. Slagaders hebben een dikke gespierde wand. Hierdoor wordt de drukgolf waarmee het bloed het hart verlaat, opgevangen. Door deze druk zal bij een slagaderlijke bloeding het bloed uit de wonde spuiten.
De druk op de wanden van de slagaders wordt de bloeddruk genoemd. De bovendruk (systolische druk) is de druk op het moment dat het bloed het hart verlaat, dus bij samentrekking van de kamers. De onderdruk (diastolische druk) ontstaat bij ontspannen van de kamers.
Een jonge volwassene heeft een bovendruk van 120 mmHg en een onderdruk van 80 mmHg. 12/8 noemen ze dat. Bij kinderen is de druk lager. Met de ouderdom neemt de bloeddruk toe.
De blauwe bloedvaten die onderhuids op de arm zichtbaar zijn, kloppen niet. Het zijn aders. Met een eenvoudig proefje kan je aantonen dat in de aders kleppen voorkomen die het bloed in slechts één richting laten vloeien. De aders hebben een dunnere wand dan de slagaders en de bloeddruk is er klein. Bij een aderlijke bloeding vloeit het bloed gelijkmatig naar buiten.
Elke cyclische hartbeweging bestaat uit 3 fasen:
samentrekking (systole) van de boezems, ontspanning van de kamers
samentrekking van de kamers, ontspanning van de boezems
algemene diastole (ontspanning)
Bij elke hartslag hoor je twee harttonen. De eerste toon wordt veroorzaakt door het sluiten van de kleppen tussen kamers en boezems. De tweede wordt veroorzaakt door het sluiten van de halvemaanvormige kleppen.
Klassieke bloeddrukmeter. Dit model is aangepast voor thuisgebruik want de stethoscoop is ingebouwd.
Automatische bloeddrukmeter voor thuisgebruik.
Dit model is klinisch gevalideerd.
Op de markt zijn er veel digitale bloeddrukmeters te verkrijgen. Er zijn digitale meters die op de opperarm, de pols of de vinger kunnen geplaatst worden. Armtoestellen zijn de meest precieze. Vermijd toestellen die de bloeddruk aan de vinger meten, want ze zijn nooit juist. Bloeddrukmeters voor de pols zijn een ietsje preciezer dan vingertoestellen maar worden ook niet aangeraden.
Bij polsbloeddrukmeters is het van zeer groot belang om de pols op de juiste hoogte te houden, ter hoogte van het hart. In de praktijk blijkt dat mensen dit zeer vaak verkeerd doen. Bloeddrukmeters met een manchet t.h.v. de bovenarm hebben dit probleem niet.
Verschillende onafhankelijke verenigingen van artsen en hypertensiespecialisten hebben een protocol opgesteld voor het testen van de kwaliteit van bloeddrukmeters. Het is sterk aan te raden om voor de aanschaf van een bloeddrukmeter na te gaan of deze 'klinisch gevalideerd' is en niet enkel 'klinisch getest'.
Zuurstofsaturatie meten
Zuurstofsaturatie meten
Zuurstof is een gas dat in ons bloed vervoerd wordt door het hemoglobine. Wanneer alle hemoglobine in het bloed zuurstof heeft gebonden, spreken we van een volledige saturatie of verzadiging. Wanneer niet alle hemoglobine zuurstof heeft gebonden, kunnen we de zuurstofsaturatie, de spO2, uitdrukken in een percentage van het maximum.
SpO2-bewaking geeft informatie over het cardiale systeem én over het pulmonale systeem: je krijgt informatie over het zuurstoftransport in het lichaam. De zuurstofsaturatiemeter wordt algemeen gebruikt omdat die niet-invasief, continu, gemakkelijk te gebruiken en pijnloos is.
De oxymetriesensor heeft twee lichtdioden (LEDs). Eén die rood licht (golflengte 660 nm) geeft en één die infrarood licht (golflengte 940 nm) geeft. Dat licht wordt door een vinger gestuurd. Aan de andere kant van de vinger valt het licht op een lichtdetector. Het met zuurstof verzadigde bloed laat licht minder goed door.
De hartslag geeft wel een pulsatie in de absorptie van het licht dat de oxymeter door de vinger stuurt. (De oxymeter kan dus ook het hartritme registreren.) Dat komt omdat de hoeveelheid bloed in het weefsel verandert. Uit de verhouding tussen de absorptie van geoxygeneerd hemoglobine en de totale hoeveelheid hemoglobine is de zuurstofsaturatie te berekenen. Hemoglobine waar zuurstof aan gebonden is, is roder dan hemoglobine zonder zuurstof. Bij een gezonde mens is meer dan 95% van de hemoglobine in het slagaderlijk bloed gebonden aan zuurstof. Vaak wordt een saturatiemeter gebruikt ter controle bij een operatie of in een ambulance.
Stroomsnelheid van het bloed meten
Stroomsnelheid van het bloed meten
Stroomsnelheid van bloed meet je met doppler flow metrie, een afgeleide van de echografie.
Bloedsuiker meten
Bloedsuiker meten
Glucosemeters zijn een mooi voorbeeld van hoe een slimme combinatie van bio-chemie, fysica, informatica en techniek elke dag opnieuw miljoenen mensen toelaat een normaal leven te leiden.
Vóór het aanbrengen van de bloeddruppel, staat er een elektrische spanning over de paladium- elektroden. Die dient om het aanbrengen van de druppel te detecteren en zo de start van de reactietijd te bepalen.
Na de start krijg je een reactietijd van ongeveer 20 s. Hierbij valt de spanning terug op 0 mV. De bloeddruppel laat het enzyme en de chemische mediator die in poedervorm op het teststrookje aanwezig zijn, in oplossing komen. De bloedsuiker wordt afgebroken door het enzyme glucosedehydrogenase en elektronen worden via de cofactor van het enzym (PQQ) aan de mediator kaliumferricyanide (met Fe (III)) afgegeven die hierdoor reduceert tot kaliumferrocyanide (met Fe (II)).
Dan volgt een meettijd van 5 seconden waarbij de spanning stijgt tot 300 mV. Het apparaat meet nu de elektrische stroom, die een maat is voor de oorspronkelijk aanwezige glucoseconcentratie.
Het elektrisch stimulatiesysteem van het hart
Het elektrisch stimulatiesysteem van het hart
De hartspier trekt samen onder invloed van “stroomstootjes”. De gangmaker van het hart, de sinusknoop, stuurt ongeveer 70 keer per minuut een stroomstootje doorheen de boezems (de atria), die daardoor samentrekken.
Omdat de boezems en de kamers (de ventricula) elektrisch zijn geïsoleerd, kan het stroomstootje niet zomaar van de boezems op de kamers overgaan. Dit kan slechts via een aparte elektrische verbinding: de AV-knoop (de atrio-ventriculaire knoop). De AV-knoop vangt de impuls van de boezems op en geeft deze met vertraging (!) door aan de kamers. Het resultaat is dat boezems als eerste samentrekken en het bloed in de hartkamers duwt. Vervolgens zullen deze hartkamers samentrekken nadat ze zich met bloed hebben gevuld.
De pacemaker
De pacemaker
Hartspiercellen trekken uit zichzelf regelmatig samen. Wanneer ze met elkaar in contact staan, doen ze dat synchroon. De cellen die het snelste ritme hebben, bepalen de snelheid.
De eigen frequentie van het myocard van de kamers ligt rond de 30 keer per minuut. De AV-knoop en de bundel van His zijn sneller, 40-60 keer per minuut. Bij gezonde mensen geeft de sinusknoop het tempo aan van ongeveer 70 keer per minuut. Die bepaalt dus het ritme.
De sinusknoop is de natuurlijke pacemaker (Eng., ritmemaker) van ons hart. De sinusknoop en de AV-knoop staan beide onder invloed van het autonome zenuwstelsel. Daardoor zal het sympathische zenuwstelsel het hartritme versnellen bij inspanning of onder invloed van emoties. Het parasympathische zenuwstelsel kan het ritme vertragen.
Op deze röntgenfoto zie je de pacemaker zitten. Deze pacemaker stimuleert zowel de kamers als de boezems.
Een kunstmatige pacemaker (Eng., ritmemaker) dwingt het hart met kleine elektroshocks in een normaal ritme. Vroeger werden pacemakers gebruikt om een te traag hartritme (bradycardie) te corrigeren. Tegenwoordig worden ze ook gebruikt bij een te snel hartritme (tachycardie), en bij patiënten met een risico op een hartstilstand of met hartfalen. Als het hart stil komt te staan of onregelmatig klopt, zal de pacemaker een elektrische prikkel geven, waarmee de normale hartslag weer hersteld wordt. Dat betekent uiteraard dat de pacemaker zijn eigen meetsysteem heeft om in geval van nood tot actie over te gaan.
Het elektrocardiogram (ECG)
Het elektrocardiogram (ECG)
Bij elke hartcyclus gaat een elektrische schok door de hartspier. Die elektrische stroom verspreidt zich ook een beetje in de vloeistoffen rondom het hart. Een deel van die stroom bereikt zelfs de huid.
Door 2 elektroden langs weerszijde van het hart te plaatsen, kunnen we de elektrische spanningen die hierbij ontstaan ook meten. We krijgen dan een elektrocardiogram (ECG).
Een volledig ECG-onderzoek wordt gedaan met veel meer elektroden dan de twee die strikt genomen noodzakelijk zijn. De bedoeling hiervan is om een goed ruimtelijk beeld te krijgen van de elektrische geleiding in het hart. Normaal gezien wordt bij een standaard ECG-onderzoek gewerkt met 12 zgn. leads.
Elk ECG onderzoek wordt op dezelfde, gestandaardiseerde, manier uitgevoerd. Alleen zo kan je vergelijken met gezonde personen.
Elke afleiding heeft bij een gezond persoon een specifiek patroon. Bij bepaalde afwijkingen van het hart worden eveneens specifieke veranderingen gevonden in één of meer van deze twaalf afleidingen. Door het patroon te bekijken en naar het verhaal van de patiënt te luisteren (bijvoorbeeld wel of geen pijn op de borst) kan de cardioloog in vele gevallen de hartaandoening vaststellen.
Wat zie je nu op een typisch ECG?
De individuele pieken worden “golven” (waves) genoemd. De P-golf komt van de elektrische activiteit in de boezems. De Q-, R- en S-golven (samen het QRS complex) komen van de elektrische activiteit in de ventrikels. De T-golf vertegenwoordigt het elektrisch herstel (de repolarisatie) van de hartkamers. De verschillende afleidingen geven elk een typisch patroon.
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1924 was awarded to Willem Einthoven "for his discovery of the mechanism of the electrocardiogram."
Het hart is niet het enige weefsel dat een actiepotentiaal ontwikkelt. Hoe kan je dan de hartstroom onderscheiden van alle andere elektrische lichaamsactiviteit? Bovendien is het hartsignaal op de huid erg zwak: maximaal enkele millivolt.
Ten eerste zorgen cardiologen er voor dat de patiënt bij voorkeur stil ligt. Zo kan bijvoorbeeld de spieractiviteit geen “ruis” op het elektrisch signaal geven. Verder gebruiken ze ELEKTRONISCHE FILTERS die alleen het hartsignaal laten zien.
Een high-pass filter gaat de lage frequenties wegfilteren. De “trage” signalen die niet bij het hart horen gaan er uit. Een low-pass filter gaat de hoge frequenties wegfilteren die ruis geven op het ECG. De “snelle” elektrische variaties die niet bij het hart horen gaan er uit.
De eerste figuur hieronder is een ongefilterd ECG. De low-pass filter heeft er eerst de “snelle” storingen uitgehaald. Alle signalen met frequentie groter dan 30 Hz zijn dan weg. Daarna verwijdert de high-pass filter de “trage” signalen onder de 1 Hz. Dan gaan de elektrische signalen die corresponderen met de ademhaling er ook uit. De tweede figuur is het eindresulaat: het zuivere, gefilterde, ECG.
Ongefilterd ECG.
Gefilterd ECG.
Defebrilleren
Defebrilleren
We spreken van fibrilleren als de hartcellen chaotisch depolariseren”.
Dat wil zeggen dat afzonderlijke groepjes hartcellen een actiepotentiaal ontwikkelen. Op die manier trekken de hartboezems (boezemfibrilleren) of de hartkamers (ventrikelfiblilleren) niet meer gelijkmatig samen. De hartspier kan dan geen bloed meer door het lichaam pompen.
Om het fibrilleren op te lossen - DEfibrilleren dus - volstaat het soms om alle hartcellen te “resetten”. Dat doe je door een stroomstoot door het hart te sturen. De hartcellen ontwikkelen dan 1 keer allemaal samen een actiepotentiaal. Ze komen allemaal tegelijk tot rust (de depolarisatiefase) en daarna neemt de sinusknoop (of de pacemaker) het normale hartritme terug over. Defibrillatoren kunnen zowel uitwendige apparaten zijn als ingebouwd in een pacemaker.
Op sommige publieke plaatsen vind je een automatische externe defibrillator (AED). Iedereen kan die machine zonder gevaar gebruiken. De AED meet het hartrime en zal alleen een elektrische schok toedienen als dat nodig is.
Page updated
Report abuse