Sanne de Jong

UMC Utrecht – Medische Fysiologie

Hartritmestoornissen en topsport

De invloed van nurture op nature

Inhoud workshop

• Hartfunctie• Elektrische activiteit van het hart• Actiepotentiaal• Voorwaarden voor een ritmestoornis• Wat gebeurt er als je sport?• Afwijkingen bij sporters

Wat gebeurt hier precies?

Het hart als pomp

elektrische activatie

effectieve pomp hoge druk slagaders

circulatie

Start hartslag?

Elektrische activatie

~6•109 hartspiercellen

Actiepotentiaal in het hart

Actiepotentiaal: verandering van de membraanpotentiaal door tijdelijke

veranderingen in membraanpermeabiliteit.

Fase 0: depolarisatieFase 1: snelle repolarisatieFase 2: plateaufaseFase 3: repolarisatieFase 4: rust

Natrium

Calcium

Kalium

Ion-stromen en -kanalen

Depolarisatie

Repolarisatie

Refractaire periode

Excitatie-contractiekoppeling

RyR2

SERCA2 ACTIN ACTINMYOSIN

SR

Ca-poortNa-Ca

transporter

Ca-kanaal

Calcium huishouding

RyR2

SERCA2 ACTIN ACTINMYOSIN

Ca-poortNa-Ca

transporter

Ca-kanaalCONTRACTIONRELAXATION

Calcium huishouding

Cel-op-cel geleiding

cel A cel B

Ij

Actiepotentiaal wordt door gegeven van cel op cel

Elektrocardiogram

p-golf QRS-complex T-golf

Boezem-activatie

Kamer-activatie

Kamer-repolarisatie

Ritmestoornissen

Cardiac arrhythmia (also dysrhythmia) is a term for any of a large and heterogeneous group of conditions in which there is abnormal electrical activity in the heart. The heart beat may be too fast or too slow, and may be regular or irregular.

Ritmestoornissen

Probleem bij een ritmestoornis

elektrische activatie

effectieve pomp hoge druk slagaders

circulatie

Aantal overledenen in NL

Hoeveel mensen overlijden per jaar in NL?

A.50.000

B.100.000

C.150.000

D.200.000

Aantal hartritmestoornissen per jaar in NL

Hoeveel fatale hartritmestoornissen per jaar in NL?

A.1.000 (± 15/dag)

B.15.000 (± 40/dag)

C.50.000 (±140/dag)

Aritmogeniteit

Substraat

Trigger Modulerendefactoren

Veranderingen in substraat

cel A cel B

Toename bindweefsel in het hart

Veranderingen in substraat

cel A cel B

Afname gap junctions in het hart

Trage geleiding

Bindweefsel

Gezond weefsel

Aangepast van De Jong et al., J Cardiovasc Pharmacol 2011

Reentry ritmestoornis

activeerbaar weefsel

geactiveerd weefsel

weefsel in RP

Trage geleiding + korte refractaire periode reentry

Aangepast van Mines, J Physiol 1913

Aritmogeniteit

Substraat

Trigger Modulerendefactoren

Instabiliteit actiepotentiaal

Triggers

Trigger in T-golf

Aritmogeniteit

Substraat

Trigger Modulerendefactoren

Modulerende factor

Hartritmestoornissen

Hoe lang duurt het voordat de bloeddruk naar 0 gedaald is bij een ritmestoornis?

A.1-10 seconden

B.10-30 seconden

C.30-60 seconden

Bloeddruk bij ritmestoornis

Wat gebeurt er als je sport?

Cardiac output tijdens sport

Cardiac output

Hartslag (bpm) Slagvolume (ml) Cardiac output (L/min)

In rust 60 60 3.6

Sport 180 60 10.8

Sport 180 100 18

Hartslag (bpm) Slagvolume (ml) Cardiac output (L/min)

In rust 40 90 3.6

Sport 180 150 27

Normaal

Topsport

Topsporthart

Plotselinge dood bij topsporters

Hoeveel plotse doden zijn er per jaar onder atleten?

A.0.003%

B.0.3%

C.3%

Onderscheid

Atleet

Hart

> 35 jaar

< 35 jaar

Verworven afwijking

Genetische afwijking

Oorzaak ritmestoornissen bij topsporters

Substraat

Trigger Modulerendefactoren

Topsporthart

Aritmogene hartaandoening (AC)

AC (of ARVC) = arrhythmogenic cardiomyopathy

Erfelijke aandoening waarbij genen betrokken zijn die de communicatie tussen hartspiercellen bepalen.

cel A cel B cel A cel B

Meer bindweefsel en vet Minder gap junctions

Oorzaak ritmestoornissen bij topsporters

Substraat

Trigger Modulerendefactoren

EADs en DADs

EAD als gevolg van een langere actiepotentiaal en verandering in de calciumhuishouding

DAD als gevolg van problemen calciumhuishouding

Verlenging actiepotentiaal

LQTS = Lang QT syndroom

Erfelijke aandoening aan de K+ kanalen.

Functie K+ kanalen Duur repolarisatie Actiepotentiaal lengte

Probleem bij verlengde actiepotentiaal?

RyR2

SERCA2 ACTIN ACTINMYOSIN

SR

Ca-poortNa-Catransporter

Ca-kanaal

Ca2+-kanaal kan zich herstellen om

opnieuw te openen

RyR2

SERCA2 ACTIN ACTINMYOSIN

SR

Ca-poortNa-Ca

transporter

Ca-kanaal

Probleem in calciumhuishoudingCa2+-Na+ pomp

wordt getriggerd depolarisatie

Mutatie RyR2 Ca2+ lekt uit het

SR

Instabiele actiepotentiaal

Instabiele actiepotentiaal verhoogde kans op EADs

Oorzaak ritmestoornissen bij topsporters

Substraat

Trigger Modulerendefactoren

Medicijngebruik

Wat kunnen we doen?

• Familiegeschiedenis

• Screenen voor bekende hartaandoeningen

• Preventieve behandeling

Wat kunnen we doen?