HC26: Humorale regeling

Algemene informatie

• Welke onderwerpen worden behandeld in het hoorcollege?
  • In dit college wordt de extrinsieke,humorale regeling en intrinsieke regeling van het cardiovasculaire systeem besproken
• Welke onderwerpen worden besproken die niet worden behandeld in de literatuur?
  • Alle onderwerpen in dit college worden ook behandeld in de literatuur
• Welke recente ontwikkelingen in het vakgebied worden besproken?
  • Er zijn geen recente ontwikkelingen besproken
• Welke opmerkingen worden er tijdens het college gedaan door de docent met betrekking tot het tentamen?
  • Er zijn geen opmerkingen over het tentamen gemaakt
• Welke vragen worden behandeld die gesteld kunnen worden op het tentamen?
  • Er zijn geen mogelijke vragen behandeld

Regelsystemen

De meeste regelsystemen bestaan uit twee systemen:

• Eén systeem met een remmende werking
• Eén systeem met een stimulerende werking

Onder normale omstandigheden is er een balans tussen deze twee systemen. Zo wordt het hartritme bepaald door lichamelijke- en omgevingsomstandigheden (inspanning, snelle ademhaling, nadenken, etc.).

Verschillende processen kunnen beïnvloed worden door (para)sympathische invloeden:

• Inotropie: sympathisch
• Dromotropie: parasympathisch
• Chronotropie: sympathisch en parasympathisch
• Weerstand en capaciteit van de bloedvaten: sympathisch

Hormonen

Epinefrine:

Epinefrine (adrenaline) wordt onder sympathische stimulatie geproduceerd door de medulla van de bijnier. Er wordt ook een beetje norepenefrine gemaakt.

RAA-systeem:

Het Renine-Angiotensine-Aldosteron-Systeem loopt via de nieren. Het RAA-systeem heeft een sympathische invloed op het hart:

1. Bij hypotensie en hypoperfusie van de nier, of als er een sympathische stimulatie is, wordt renine geproduceerd
2. Renine stimuleert de omzetting van angiotensinogeen in angiotensine-1
3. ACE zet vervolgens angiotensine-1 om in angiotensine-2
4. Angiotensine-2 zorgt er via verschillende routes voor dat de bloeddruk omhoog gaat:
   • Dorst → meer drinken → meer volume van het bloed
   • Vasthouden van meer vloeistof door de nieren
   • Productie van aldosteron
   • Vasoconstrictie in het systemische vaatbed
   • Hypotonie van hart en vaten (op lange termijn)
     • Dit is een negatief effect

Atrium natriuretic peptide:

Atrium natriuretic peptide (ANP) wordt door het atrium geproduceerd. Dit gebeurt met name als de atria overrekt zijn (bijv. bij te hoge druk). ANP werkt op de nieren:

1. De renine release verlaagt
2. Angiotensine II gaat omlaag
3. Aldosteron gaat omlaag
4. De bloeddruk daalt → vasodilatatie.

Vasopressine:

De hypofyse produceert vasopressine, wat een sympathische werking heeft. Onder invloed van angiotensine-II vindt in de nieren vindt meer reabsorptie van vloeistof plaats. Hierdoor gaat het bloedvolume omhoog, wat leidt tot een hogere bloeddruk.

Concluderend:

Onder sympathische invloeden vinden een aantal processen plaats:

• Stijging van het bloedvolume
• Hogere cardiac output
• Hogere arteriële druk

Onder parasympathische invloeden vinden een aantal processen plaats:

• Daling van het bloedvolume
• Lagere cardiac output
• Lagere arteriële druk

Intrinsieke factoren

Intrinsieke factoren werken op lokaal niveau en kunnen voor verschillende organen een ander effect hebben:

• Autoregulatie
• Metabolisme
• Myogene factoren
• Endotheel
• Extravasculaire compressie

Autoregulatie:

Autoregulatie is het intrinsieke vermogen van het orgaan om ondanks een verandering in de perfusiedruk een constante flow van het bloed te onderhouden. Een orgaan zorgt ervoor dat het de flow krijgt die hij nodig heeft. 

Normaal zou een lagere perfusiedruk ervoor zorgen dat de flow omlaag gaat. Echter zijn er mechanismen die ervoor zorgen dat de weerstand omlaag gaat, waardoor de flow hetzelfde blijft. Er is een zekere "range" waarbij dit kan plaatsvinden:

• De autoregulatierange: tussen de maximale vasoconstrictie en maximale vasodilatatie 

Metabolisme:

Autoregulatie hangt af van metabole regulatie:

• Als een orgaan minder flow krijgt, gaan afvalstoffen zich ophopen → zorgen voor vasodilatatie → de flow gaat omhoog
• Als een orgaan een hogere flow krijgt, is er een lage concentratie van afvalstoffen → zorgt voor vasoconstrictie

Door dit fenomeen gaat bij sympathische stimulatie alles in het lichaam dicht, behalve de delen die metabool actief zijn → gaan juist open staan. Hierdoor ontstaat een herverdeling van de cardiac output naar de lichaamsdelen die het nodig hebben. 

Myogene regulatie:

Als de intravasculaire druk stijgt, hebben bloedvaten de neiging om op te rekken:

1. De gladde spiercellen gaan rekken
2. Er reageren myogene factoren
3. Er ontstaat een depolarisatie → de spier contraheert

Myogene factoren zorgen ervoor dat de spier eerst oprekt en dat er vervolgens een tegenreactie ontstaat, waardoor de spier weer verkort.

Endotheelcellen:

Endotheel is een dun, gevoelig laagje. Endotheelcellen produceren stoffen die een invloed hebben op de vaten:

• Met een positief effect op de relaxatie → vasodilatatie
  • NO: komt vrij als het endotheel vervormt door bloedstroming
  • EDHF
  • PGI2
• Met een positief effect op de contractie → vasoconstrictie
  • ET-1

Extravasculaire compressie:

De flow wordt ook beïnvloed door extravasculaire compressie. De flow in de coronaire vaten wordt in eerste instantie bepaald door de druk in de aorta en die in het rechteratrium → hierdoor zou de flow systolisch hoger zijn dan diastolisch.

Echter is dit niet het geval: de flow is systolisch lager dan diastolisch. Dit wordt veroorzaakt doordat de weerstand van het vaatsysteem onder invloed van contractie van het hart verandert: als het hart gaat contraheren, worden de vaten samengedrukt wat zorgt voor een hogere weerstand van de coronaire arteriën:

• In de linker coronaire vaten is dit effect sterker dan bij de rechtervaten: de wanden van de rechteratria en -ventrikels zijn minder dik 
• De rechter coronaire vaten volgen beter de perfusiedruk

Voorbeelden van cardiovasculaire aanpassingen

Cardiovasculaire aanpassingen tijdens inspanning:

Er vinden tijdens inspanning op een aantal gebieden aanpassingen plaats:

• Detectoren
  • Command: het brein activeert een aantal processen
  • Mechanoreceptoren in de spieren: voelen dat er activiteit is
  • Chemoreceptoren in de spieren: produceren metabolieten
• Effectoren
  • Sympathische outflow: wordt hoger
    • Chronotropie
    • Inotropie
    • Lusitropie
    • Arteriële- en veneuze vasoconstrictie
  • Productie van vasodilators in de werkende spieren: de vaatweerstand neemt af
  • Reset van het baroreflex
  • Veneuze return: wordt geholpen door "muscle pumps" die het bloed omhoog stuwen

Resultaat: toename van cardiac output en herverdeling van het bloedvolume.

Cardiovasculaire aanpassingen tijdens staan:

Er vindt tijdens inspanning op een aantal gebieden aanpassingen plaats:

• Detectoren
  • Lage druk baroreceptoren: voelen dat de veneuze druk zakt (bloed gaat naar onder de benen)
  • Hoge druk baroreceptorenL voelen dat de arteriële bloeddruk daalt
• Effectoren
  • Sympathische outflow: zorgt ervoor dat de bloeddruk normaal wordt
  • RAA-systeem: wordt geactiveerd → vasoconstrictie

Resultaat: de cardiac output en de cerebrale flow gaan alsnog omlaag. Soms wordt de cerebrale flow zo laag dat er wegraking optreedt. Als iemand meer dan een uur stilstaat, valt hij flauw. Dit heet syncope. Bij een goed-werkende spierpomp treedt dit minder snel op.