Definitie
De hartcyclus is de reeks samentrekkingen in het hart die verschillende kamers onder druk zetten, waardoor het bloed in één richting stroomt. Er zijn twee fasen tijdens de hartcyclus. Tijdens de diastole ontspannen de hartkamers zich en vullen zich met bloed. De spieren trekken samen tijdens de systole, waardoor het bloed door de slagaders wordt geperst.
Cardiac Cycle Explained
De hartcyclus varieert in verschillende organismen, als gevolg van veranderingen in de structuur van het hart. Vissen hebben een hart met twee kamers, met eenrichtingsstroom. Sommige organismen hebben een driekamerhart, dat bestaat uit de sinus venosus, de boezem en de ventrikel. Dit wordt gezien bij organismen als reptielen en amfibieën.
Zoogdieren en vogels hebben een efficiënter 4-kamerhart ontwikkeld, dat een grotere bloeddruk aan de organismen kan leveren. Het 4-kamerhart is eigenlijk slechts een modificatie van het 3-kamerhart. De venosus sinus is teruggebracht tot de sinoatriale knoop, die zich in de rechterboezem bevindt. De hartboezem en de hartkamers zijn bij het vierkamerhart gesplitst, waardoor een afzonderlijke weg naar de longen tot stand komt. De afzonderlijke circulatieroutes staan bekend als pulmonale circulatie (naar de longen) en systemische circulatie (naar het lichaam).
De volgende fasen van de hartcyclus zijn representatief voor het vierkamerhart van zoogdieren. De hartcyclus van dieren met een driekamerhart is vergelijkbaar, behalve dat de atria en ventrikels niet volledig of helemaal niet verdeeld zijn. Hagedissen en andere organismen die een meer voorouderlijk hart hebben, gebruiken het hart eenvoudigweg om vloeistof in een traag tempo door hun lichaam te bewegen. In dergelijke organismen is de hartcyclus veel minder onderscheiden, omdat het hart geen specifiek ritme instelt.
In de meeste dieren wordt de hartslag geregeld door zenuwen in de sinoatriale knoop en uitgevoerd door zenuwen in het hele hart. Hartspiercellen zijn ook zijdelings met elkaar verbonden, waardoor ze de ontvangen zenuwimpuls kunnen doorgeven aan al hun buren, waardoor ritmische samentrekkingen ontstaan.
Fasen hartcyclus
De twee hoofdfasen van de hartcyclus zijn systole en diastole, en ze volgen elkaar in volgorde op. Elke fase van de hartcyclus bevat belangrijke stappen die de bloedstroom in goede banen leiden. Deze stappen omvatten samentrekkingen van de hartkamers en het op de juiste wijze openen en sluiten van specifieke hartkleppen.
Diastole
De diastole-fase begint met het ontspannen van alle hartspieren. Tijdens de diastole keert het bloed terug naar het hart en begint de boezems en de kamers te vullen. Door het gebrek aan druk in de hartkamer kunnen de mitralis- en tricuspidalisklep opengaan, waardoor bloed uit de boezems in respectievelijk de linker- en de rechterkamer terechtkomt. Deze fase van de hartcyclus is te zien in onderstaande afbeelding.
Een signaal dat naar de sinoatriale knoop wordt gezonden, zet de spieren van beide boezems aan tot samentrekken. Hierdoor wordt het bloed uit de boezems in de hartkamers geperst. Het meeste bloed verlaat de boezems op dit punt in de hartcyclus. Terwijl de boezems samentrekken, wordt de actiepotentiaal door de spieren en zenuwen van het hart naar de hartkamers doorgegeven.
Systole
Een volgende samentrekkingsgolf begint wanneer de hartkamers de ventriculaire systole ingaan en zelf beginnen samen te trekken. De verhoogde druk in de ventrikels sluit de mitralis- en tricuspidalisklep. De druk duwt de aorta- en longkleppen open. Dit is te zien in de afbeelding hieronder. Hiermee begint het systole-gedeelte van de cyclus.
De hartkamers trekken hard samen, waardoor het grootste deel van het bloed dat ze bevatten in de pulmonale en systemische circulatie wordt geperst. De aorta is de hoofdslagader die zuurstofrijk bloed naar het lichaam voert en is verbonden met de linker hartkamer. De longslagader komt uit de rechterhartkamer en voert zuurstofarm bloed naar de longen. Dit bloed keert vervolgens terug en komt in de linkerboezem. Hier stroomt het naar de linker hartkamer om naar buiten te worden gepompt naar het lichaam.
Het lichaam gebruikt de zuurstof en geeft het bloed terug aan de rechter hartboezem, en de cyclus begint opnieuw. Hoewel het even kan duren voordat één bloedpomp het lichaam heeft rondgepompt, gaat het hart oneindig door met de hartcyclus, om de verplaatsing van voedingsstoffen en zuurstof in het lichaam te verzekeren, alsmede toxische metabolische afvalstoffen te verwijderen.
The Cardiac Cycle Video
De volledige hartcyclus is te zien in de volgende animatie, die de hartcyclus tracht te traceren samen met de druk en het volume van verschillende kamers.
Een belangrijk hulpmiddel om de hartcyclus te meten is het elektrocardiogram, dat te zien is als de groene lijn in bovenstaande grafiek. Het elektrocardiogram is een signaal dat kan worden gemeten door gevoelige medische elektronica en dat een glimp van de hartcyclus laat zien. De “QRS” op de groene lijn geeft belangrijke punten in het signaal aan, en komt overeen met het samentrekken van de hartkamers. De studie van elektrocardiogrammen kan leiden tot belangrijke inzichten in de werking van het hart. Niet alleen de aanwezigheid van een signaal, maar ook de sterkte van het signaal en de afstand tussen de gebeurtenissen zijn belangrijke metingen van de hartfunctie.