Het Hart

Hoe functioneert het menselijk lichaam van top tot teen? Van hartslag tot hormonen, van elektrische signalen tot verschillende weefseltypen; elk systeem laat zich meten en analyseren. In deze rubriek belichten we hoe de verschillende systemen van het lichaam zouden moeten functioneren, wat er mis kan gaan, en vooral hoe we deze processen kunnen meten met behulp van zowel oudere technieken als de nieuwste technische ontwikkelingen.

Het hart is een gespierde pomp, ongeveer zo groot als je vuist, die continu bloed rondpompt door het lichaam. Gemiddeld klopt het hart zo’n 100.000 keer per dag en pompt het dagelijks bijna 7.000 liter bloed rond. Naast dat je het hart kunt benaderen als een pomp die bloed rond stuwt, is het ook een elektrisch systeem dat zijn eigen ritme bepaalt. In dit eerste deel staan de mechanische en functionele kant van het hart centraal: de structuur, pompfunctie, en hoe we die meten. In een volgend artikel gaan we dieper in op de elektrische kant van het hart: het ritme, de geleiding en de technologieën die deze processen zichtbaar maken.

Anatomie

Het hart is opgebouwd uit vier kamers, twee atria en twee ventrikels die worden gescheiden door kleppen die zorgen voor eenrichtingsverkeer van het bloed. Zuurstofarm bloed komt vanuit het lichaam aan in het rechter atrium en vervolgens in het rechter ventrikel. Vanaf hier wordt het naar de longen gepompt, waar het bloed koolstofdioxide afgeeft en zuurstof opneemt. Het zuurstofrijke bloed komt via de longvenen in het linker atrium en vervolgens in het linker ventrikel, vanuit waar het via de aorta het lichaam in gepompt wordt.

Fysiologie

De werking van het hart is cyclisch en bestaat grofweg uit twee fasen: diastole (vulfase) en systole (contractiefase). Deze hartcyclus herhaalt zich gemiddeld 60 tot 100 keer per minuut, afhankelijk van de hartfrequentie.

In de diastole ontspannen de hartspiercellen (cardiomyocyten), waardoor de atria en ventrikels zich kunnen vullen met bloed. Eerst stroomt het bloed passief vanuit de aders in de atria en vervolgens via de atrioventriculaire (AV-)kleppen (mitralis links, tricuspidalis rechts) naar de ventrikels. Aan het eind van de diastole trekken de boezems kort samen, wat het resterende bloed richting de ventrikels stuwt.

Daarna volgt de systole, waarin de ventrikels krachtig contraheren. De stijgende druk in de ventrikels sluit de AV-kleppen en opent de semilunaire kleppen (aortaklep en pulmonalisklep). Het bloed wordt vervolgens met hoge druk de aorta en longslagader in gestuwd. Na de contractie sluiten de kleppen weer om terugstroming te voorkomen.

Deze nauwkeurig gecoördineerde sequentie van ontspanning en contractie is afhankelijk van:

• Preload: de mate van vulling vóór contractie (gerelateerd aan veneuze terugkeer en diastolische functie);
  
• Afterload: de weerstand waartegen het hart moet pompen (bijvoorbeeld de bloeddruk of klep vernauwing);
  
• Contractiliteit: de knijpkracht van het myocard (hart);
  
• Hartfrequentie: deze bepaalt samen met het slagvolume de cardiac output (hartminuutvolume).

De cardiac output is het totale bloedvolume dat per minuut wordt rondgepompt en die wordt bepaald door het slagvolume en hartfrequentie. Het slagvolume zelf wordt sterk beïnvloed door de ejectiefractie (EF): het percentage van het einddiastolisch volume dat per slag wordt uitgepompt. Een normale EF ligt tussen de 50–70%. 

Pathofysiologie

De pompfunctie van het hart kan door verschillende aandoeningen worden aangetast. Sommige tasten direct de hartspier aan, andere beïnvloeden de vulling, de kleppen of de weerstand waartegen het hart moet pompen. Hieronder staan de belangrijkste ziektebeelden die de hartfunctie onder druk zetten:

• Myocardinfarct: Bij een myocardinfarct raakt een deel van de hartspier onherstelbaar beschadigd door zuurstoftekort als gevolg van een afgesloten kransslagader (de aderen die het hart van bloed voorzien). Het afgestorven spierweefsel wordt vervangen door littekenweefsel, dat niet meer kan samentrekken. Dit leidt tot een blijvende afname van de knijpkracht (contractiliteit) van het hart.
  
• Hartfalen: Dit is een syndroom waarbij het hart niet in staat is om voldoende bloed rond te pompen. Bij systolisch hartfalen is de knijpkracht van het hart verminderd, vaak zichtbaar als een verlaagde ejectiefractie. Bij diastolisch hartfalen is de vulling verstoord door een stijve hartspier, terwijl de knijpkracht relatief behouden blijft.
  
• Cardiomyopathieën: Dit zijn aandoeningen van de hartspier zelf, zonder direct verband met een infarct of klepafwijking. Bij dilaterende cardiomyopathie verwijdt het hart, met een afname van contractiekracht als gevolg. Bij hypertrofische cardiomyopathie is de hartspier verdikt, wat de vulling bemoeilijkt en het risico op ritmestoornissen verhoogt.
  
• Klepafwijkingen: Hartkleppen zorgen voor het eenrichtingsverkeer van het bloed. Als ze lekken (insufficiëntie) of vernauwd zijn (stenose), moet het hart harder werken. Bij bijvoorbeeld aortastenose ontstaat een verhoogde drukbelasting (afterload), terwijl mitralisinsufficiëntie leidt tot volumebelasting van de linkerkamer. Beide kunnen uiteindelijk hartfalen veroorzaken.
  
• Hypertensie: Chronisch verhoogde bloeddruk dwingt het hart om voortdurend tegen verhoogde weerstand in te pompen. Dit leidt tot linkerventrikelhypertrofie en, bij uitputting van de compensatiemechanismen, tot hartfalen. Verhoogde druk in de longcirculatie (pulmonale hypertensie) kan juist de rechter harthelft overbelasten.

Diagnostische technologieën

De pompfunctie van het hart kan op verschillende manieren in kaart gebracht worden. Bij verdenking op cardiale problemen zal een arts vaak eerst de bloeddruk meten, wat informatie geeft over de pompwerking en vaatweerstand en hartauscultatie uitvoeren met een stethoscoop om de functie van de hartkleppen al globaal te beoordelen. Een elektrocardiogram (ECG) levert vooral elektrische informatie. Afwijkingen kunnen duiden op verminderde pompfunctie, zoals bij een myocardinfarct.

Zodra er aanwijzingen zijn voor een gestoorde pompfunctie, wordt vaak gekozen voor uitgebreidere beeldvorming om eventuele structurele afwijkingen en de werking van het hart in beeld te brengen. 

• Echocardiografie is de meest gebruikte methode om de pompfunctie van het hart te beoordelen. Met behulp van ultrasound ontstaat een realtime beeld van de hartkamers, hartkleppen en bloedstromen. Echobeelden geven informatie over het slagvolume, de ejectiefractie (EF), de dikte van de hartspier en de werking van de kleppen. Met Dopplertechniek kan de bloedstroomsnelheid worden gemeten, wat helpt bij het vaststellen van klepafwijkingen of verhoogde vullingsdrukken.
  
• Een cardiale MRI is een zeer nauwkeurige beeldvormingstechniek waarbij met behulp van magneetvelden en radiogolven afbeeldingen worden gemaakt die vooral worden gebruikt bij complexe cardiomyopathieën of ter evaluatie van littekenweefsel na een infarct. Cardiale MRI levert gedetailleerde informatie over wandbewegingen, volumematen, flowmeting en weefselkarakterisering zoals het aantonen van fibrose. Het is de standaard voor nauwkeurige bepaling van de ejectiefractie en ventrikelvolumes.
  

• CT-coronairangiografie is een scan van het hart met behulp van röntgenstraling. Hoewel deze techniek primair wordt ingezet voor het in beeld brengen van de kransslagaders, kan met moderne scanners ook informatie worden verkregen over de grootte van de hartkamers, de aanwezigheid van pericardvocht en globale contractie.
  
• Nucleaire technieken, zoals de MIBI-scan of ventriculografie brengen het doorbloede myocard in beeld met radioactieve tracers. Dit kan informatie geven over vitale spierfunctie en perfusie, bijvoorbeeld bij ischemie of na een infarct. In rust en bij inspanning kan het verschil in doorbloeding zichtbaar worden gemaakt.

Soms is niet alleen beeld nodig, maar ook directe meting van drukken en bloedstromen in het hart en de grote vaten. Hiervoor kan door middel van minimaal invasieve ingrepen meer informatie worden verkregen. 

• Rechtskatheterisatie (Swan-Ganz): Via een katheter in een centrale ader (de vena jugularis of femoralis) worden de rechter harthelft en longcirculatie bereikt. Hiermee kunnen drukken worden gemeten in de rechterboezem, rechterkamer, longslagader en pulmonale capillaire wiggedruk, wat een indirecte maat is voor de linker atriale druk en dus voor de vulling van de linker harthelft.
  
• Linkskatheterisatie: Deze procedure wordt vaak uitgevoerd om de kransslagaders in beeld te brengen, maar tegelijkertijd kan men ook de druk in de linker ventrikel meten. Tijdens dezelfde procedure kan ook de linker ventrikel-ejectiefractie worden bepaald via contrastventriculografie.

Innovaties en toekomst in de hartdiagnostiek

Technologische ontwikkelingen gaan altijd door. Alhoewel we al veel kunnen meten aan het hart, zullen nieuwe technieken helpen de patiëntenzorg te verbeteren, diagnostiek te versnellen of het effect van therapieën te voorspellen. Zo wordt er momenteel onder andere gewerkt aan digitale tweelingen. Dit zijn virtuele modellen die het functioneren van een specifiek orgaan of zelfs het hele lichaam van een individu nabootsen. In de cardiologie worden deze modellen gebruikt om de werking van het hart te simuleren, waardoor artsen behandelingen kunnen testen en optimaliseren zonder directe interventie bij de patiënt.

De universiteit in Gent is bezig met het VITAL-project, een Europees project voor het ontwikkelen van virtuele tweelingen die de interactie tussen het hart, de longen en andere organen simuleren. Het doel is om gepersonaliseerde behandelingen voor complexe cardiovasculaire aandoeningen te verbeteren. Daarnaast werken verschillende universiteiten in Nederland samen aan een initiatief waarbij individuen een digitale tweeling van zichzelf kunnen creëren op basis van persoonlijke gezondheidsgegevens. Dit model (MyDigi​Twin) helpt bij het inschatten van het risico op hart- en vaatziekten en stimuleert preventieve maatregelen.

Artificial intelligence (AI) speelt een steeds grotere rol in de analyse van medische beelden en het voorspellen van gezondheidsrisico’s. Door grote hoeveelheden data te verwerken, kunnen AI-systemen patronen herkennen die voor het menselijk oog moeilijk te detecteren zijn. Zo hebben Amsterdam UMC en Radboudumc gezamenlijk een laboratorium, het CARA Lab. Hier worden AI algoritmes ontwikkeld die aan de hand van beelden van optische coherentie tomografie kunnen voorspellen of een vernauwing in de kransslagader zal leiden tot een hartinfarct, om zo cardiologen te ondersteuning in het maken van lastige beslissingen. Het UMC Utrecht is bovendien bezig met het STRATIFY-HF, een op AI gebaseerd beslissingsondersteuningssysteem als hulpmiddel voor het voorspellen van het risico, de diagnose en het beloop van hartfalen.

In het Erasmus MC is sinds kort een AI-software in gebruik genomen die echobeelden van het hart direct analyseert. De software zoekt automatisch naar subtiele hartafwijkingen om de artsen en echolaboranten te helpen bij de beoordeling van complexe structuren die mogelijk moeilijk met het blote oog te herkennen zijn. 

De structuur en pompfunctie van het hart zijn essentieel voor een gezond lichaam en laten zich tegenwoordig nauwkeurig meten met een scala aan zowel “ouderwetse” technieken als de nieuwste technologische ontwikkelingen. Door deze inzichten kunnen hartproblemen tijdig worden opgespoord en beter behandeld. 

Doe jij onderzoek naar het hart en heb jij bevindingen met nieuwe technologieën, neem dan contact op met de redactie van MTintegraal en schrijf een verdiepend artikel hierover! 

Bronnen en verdieping

Amazing Erasmus MC. (2024, 15 maart). AI helpt artsen en laboranten bij beoordeling van hartecho. Geraadpleegd op 4 juni 2025, van https://amazingerasmusmc.nl/hart-vaat/ai-helpt-artsen-en-laboranten-bij-beoordeling-van-hartecho/

Amsterdam UMC. (2023, 20 januari). Nieuw lab gebruikt AI om hartinfarcten te voorspellen. Geraadpleegd op 4 juni 2025, van https://www.amsterdamumc.org/nl/vandaag/nieuw-lab-gebruikt-ai-om-hartinfarcten-te-voorspellen.htm

Boron, W. F., & Boulpaep, E. L. (2017). Medical physiology (3rd ed.). Elsevier.

Charman, S. J., et. al. (2025). Clinical validation of an artificial intelligence-based decision support system for diagnosis and risk stratification of heart failure (STRATIFYHF): a protocol for a prospective, multicentre longitudinal study. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2024-091793

Dalley, A. F., & Agur, A. M. R. (2023). Moore’s Clinically oriented anatomy (9th ed.). Wolters Kluwer Health.

Hartstichting. (z.d.). Hartfalen. Geraadpleegd op 3 juni 2025, van https://www.hartstichting.nl/hart-en-vaatziekten/hartfalen

Universiteit Gent. (2024, 12 juli). Virtuele menselijke tweelingen bieden oplossing voor behandeling van complexe hart- en vaatziekten. Geraadpleegd op 3 juni 2025, van https://www.ugent.be/nl/actueel/virtuele-menselijke-tweelingen-bieden-oplossing-voor-behandeling-van-complexe-hart-en-vaatziekten

Van der Harst, P. (2019, 4 juli). Digitale tweeling geeft inzicht in gezondheid van je hart. Universitair Medisch Centrum Groningen. Geraadpleegd op 3 juni 2025, van https://www.umcg.nl/s/digitale-tweeling-geeft-inzicht-in-gezondheid-van-je-hart