Om goed te begrijpen hoe een ECG werk is begrip van de anatomie en fysiologie van het geleidingssysteem natuurlijk essentieel. Daar gaan we nu dus mee aan de slag! We bekijken ieder onderdeel van het geleidingssysteem afzonderlijk.

Wanneer er een impuls wordt gegenereerd moet deze natuurlijk de juiste route afleggen voor een optimale werking van het hart. Ook moet de impuls natuurlijk vanuit de juiste plek gegenereerd worden en met de juiste frequentie. Dit is van veel factoren afhankelijk. De snelheid van impulsgeneratie staat bijvoorbeeld onder invloed van het zenuwstelsel en hormonen en kan ook worden beïnvloed door leeftijd, medicatie, ischemie en de elektrolyten in het bloed. De snelheid van impulsgeleiding staat ook onder invloed van deze factoren maar dit is natuurlijk ook sterk afhankelijk van de route die de impuls moet afleggen. Die route gaan we nu dus bekijken.

Sinusknoop

Onder normale omstandigheden ‘vertrekt’ de impuls uit de sinusknoop of sino-atriale knoop. Deze ligt in de wand van het rechter atrium, vlak bij de plaats waar de vena cava inferior het atrium binnenkomt. De sinusknoop vuurt impulsen af in een frequentie van ongeveer 60-100 slagen per minuut. De intrinsieke frequentie van de sinusknoop is echter hoger; ongeveer 100-120 slagen per minuut. Er zit echter continu een soort rem op de sinusknoop in de vorm van het parasympathisch zenuwstelsel. Via de nervus vagus remt deze continu de frequentie van de sinusknoop. Wanneer we ons inspannen of bijvoorbeeld koorts krijgen gaat het sympathisch zenuwstelsel actiever werken en gaat de voet een beetje van de rem, waardoor de sinusfrequentie kan toenemen.

Internodale paden

Vanuit de sinusknoop reist de impuls door de atria via de internodale paden. Deze zijn enigszins discutabel wat hun bestaan en anatomie betreft maar aangenomen wordt dat het om drie banen van speciaal geleidingsweefsel gaat. Er zijn drie paden: een anterior pad, een middle pad en een posterior pad. De internodale paden vormen de ‘snelweg’ waarover de impuls vanuit de sinusknoop door het atrium kan reizen. Ze verbinden ook het rechter atrium met het linker atrium in elektrische zin, omdat hier natuurlijk een septum tussen zit. De internodale paden noemen we ook wel de Bundel van Bachmann.

AV-knoop

De impuls komt vervolgens aan in de AV-knoop. De naam wekt de suggestie dat het om een specifiek punt gaat, echter is het meer een gebied aan cellen. De AV-knoop bevindt zich onderin het rechter atrium in de driehoek van Koch; tussen de tricuspidaalklep, sinuscoronarius en het intra-atriale septum. De AV-knoop ‘ontvangt’ de impuls van de sinusknoop en stuurt hem vervolgens door naar beneden. Hij vertraagt de impuls echter eerst kort, omdat de impuls die door het atrium reist een atriale contractie veroorzaakt en het is voor de hemodynamiek bevorderlijk als de ventrikels kort daarna pas contraheren. Het vertragen van de impuls maakt deze synchronisatie tussen atria en ventrikels mogelijk.

De AV-knoop vormt door het vertragen van de impuls bovendien een nuttige rem op de ventriculaire frequentie: wanneer bij een ritmestoornis de atriale frequentie bijvoorbeeld oploopt tot 300 slagen per minuut kan de AV-knoop zorgen dat niet al deze impulsen doorgegeven worden naar de ventrikels. Dat zou namelijk desastreuze gevolgen kunnen hebben!

Een laatste functie van de AV-knoop is die van back-up pacemaker. De sinusknoop is zoals gezegd de primaire pacemaker van het hart, maar wanneer de sinusknoop het niet meer doet is het handig om een back-up te hebben. De AV-knoop kan deze functie dan vervullen. De frequentie van de impulsen van de AV-knoop is echter wel lager dan die van de sinusknoop: ongeveer 40 tot 60 slagen per minuut.

Bundel van His

De volgende stap in de route is de Bundel van His. Hierdoor reist de impuls verder naar de ventrikels. De bundel van His wordt ook wel atrio-ventriculaire bundel genoemd en is de verbinding tussen de atria en ventrikels. Hij start vanuit de AV-knoop, dus ergens vanuit de wand van het rechter atrium. De bundel van His loopt door het interventriculaire septum en is normaliter de enige verbinding tussen atria en ventrikels. Er zijn echter situaties waarin iemand een extra verbinding kan hebben. Dit noemen we ook wel een accessoire bundel en dit zien we bijvoorbeeld bij Wolff-Parkinson-White syndroom, ook wel afgekort als WPW.

Bundeltakken

Vanuit de bundel van His ontspringen de bundeltakken. Eerst de linker bundeltak en vervolgens ook de rechter bundeltak. Omdat dit stukje geleidingssysteem door het septum loopt zal wanneer het geleidingssysteem depolariseert ook het septum depolariseren en omdat eerst de linker bundel ontspringt zal het septum vanuit deze linker bundel depolariseren: van links naar rechts dus. Dit is een belangrijke depolarisatievector die ook terug te zien is op het ECG.

De linker bundeltak activeert dus het interventriculaire septum en daarnaast ook het linker ventrikel. Er ontspringen zich twee aftakkingen uit de linker bundeltak. Dit noemen we fascikels. We onderscheiden een anterior fascikel en een posterior fascikel. Het anterior fascikel activeert de voorkant en bovenkant van het linker ventrikel, de posterior fascikel activeert de onderkant en achterkant.

De rechter bundeltak activeert het rechter ventrikel. Dit is aanzienlijk kleiner dan het linker ventrikel en heeft dan ook niet meerdere fascikels nodig. Als er een blokkade in de linker bundeltak zit kan de rechter bundeltak ook de activatie van het septum overnemen. Die verloopt dan uiteraard niet meer van links naar rechts, maar van rechts naar links.

Purkinjevezels

Via de bundeltakken komt de impuls uiteindelijk aan in de Purkinjevezels. Dit is een enorm groot netwerk van allemaal individuele cellen. Ze liggen net onder het endocard en activeren de myocyten, die nodig zijn voor contractie van de hartspier.

Excitatie-contractie koppeling

Alles wat we tot nu toe hebben beschreven is elektrisch, maar hoe komt de mechanische contractie tot stand? Daarvoor moeten we kijken naar de excitatie-contractiekoppeling! Dit gaat relatief diep maar geeft wel een idee hoe een spier nu van elektrische stimulatie tot contractie komt. Dit is zeker voor verpleegkundigen niet heel essentieel om te weten, maar wel interessant!

Met excitatie bedoelen we de elektrische activatie van cellen, waarna dus een mechanische contractie moet volgen. Zoals in onze vorige post werd benoemd, is calcium essentieel voor de contractie. Wanneer er bij de actiepotentiaal namelijk calcium de cel in stroomt vindt de contractie plaats. Dat komt doordat calcium zich in de cel bindt aan het stofje troponine. Troponine belemmert het over elkaar schuiven van onderdelen van de spiercel. Wanneer die onderdelen namelijk over elkaar kunnen schuiven wordt de spier korter: er vindt contractie plaats. Wanneer calcium zich bindt aan troponine schuift het nieuw gevormde calcium-troponine-complex als het ware aan de kant, waardoor er ruimte komt voor de zogenoemde filamenten van de spiercel om over elkaar te schuiven. En dan heb je dus contractie!

Video

Vind je het fijn om gesproken uitleg te horen in plaats van tekst? Bekijk onderstaande video!

Afsluiting

Nu we hebben geleerd hoe alles in elkaar zit qua elektriciteit en anatomie kunnen we in de volgende video’s gaan kijken hoe dit alles zich vertaalt naar het ECG, zodat we daarna kunnen leren het ECG te beoordelen.

Bekijk hieronder de video, en vergeet vooral niet te abonneren op het YouTube-kanaal! Ook zijn we te volgen via LinkedIn. en Instagram!