Cardiologie is een medisch specialisme dat zich bezighoudt met de diagnostiek en behandeling van ziekten en aandoeningen aan het hart. Maar hoe werkt het hart eigenlijk? Lees hier een korte introductie tot cardiologie.
Geschiedenis
Cardiologie werd voor het eerst een gespecialiseerd vakgebied toen Jean Baptiste de Sénac in 1749 een samenvatting van de huidige kennis over het hart publiceerde. Dit werd 12 jaar later gevolgd door de ontdekking van Leopold Auenbrugger dat het geluid bij het bekloppen van de borst (percussie) belangrijke informatie over de toestand van het hart kan geven. Na de uitvinding van de stethoscoop door René Laënnec in 1816, werd het luisteren naar hartgeluiden een belangrijk onderdeel in de medische diagnostiek.
Een groot deel van de ontwikkelingen binnen cardiologie uit de 19e eeuw bestond uit verbeterde diagnostische methoden. Een belangrijke gebeurtenis was de uitvinding van de elektrocardiograaf door Willem Einthovens in 1903, die de elektrische activiteit van het hart kan registreren; tegen het jaar 1915 waren de basismethoden voor de diagnostiek van hartaandoeningen ontwikkeld, waaronder het onderzoek van een kloppend hart d.m.v. fluoroscopie. Verschillende vooruitgangen in de diagnostische technologie openden de mogelijkheid voor chirurgische ingrepen van veel hartproblemen.
Cardiologie zelf blijft een medisch, geen chirurgisch, specialisme, hoewel cardiologen nauw samenwerken met chirurgen in gevallen van hartoperaties. Cardiologen bieden de voortdurende zorg voor hartpatiënten, voeren hartfunctieonderzoeken uit en houden toezicht op alle aspecten van de behandeling, inclusief de toediening van geneesmiddelen om hartfuncties te verbeteren.
Een groot deel van de ontwikkeling in de hartgeneeskunde in de tweede helft van de 20e eeuw heeft plaatsgevonden op het gebied van hartchirurgie. Belangrijke vooruitgangen op dit gebied zijn o.a. het routinematige herstel van coronaire hartziekte, een van de grootste oorzaken van hartinfarcten; de eerste menselijke harttransplantatie, uitgevoerd door Christiaan Barnard uit Zuid-Afrika in 1967; en de ontwikkeling van een blijvend functionerend, chirurgisch geïmplanteerd kunsthart door een onderzoeksteam aan de Universiteit van Utah, voor het eerst gebruikt in 1982.
Cardiovasculair systeem: Geschiedenis
Het hart is door de hele geschiedenis heen gezien als een belangrijk orgaan, maar de structuur en functie van het cardiovasculaire systeem waren voor een lange tijd verkeerd begrepen. Aan de Griekse arts Galenus in de tweede eeuw na Christus werd de eerste erkenning toegeschreven dat het hart en de bloedvaten bloed in plaats van lucht bevatten, maar hij dacht ten onrechte dat bloed van de ene hartkamer naar de andere door de perforaties in de spieren heen sijpelde, en dat het bloed naar de periferie stroomde door een mysterieuze “aantrekkingskracht”. Galenus’ opvattingen bleven meer dan 1.500 jaar bestaan totdat Dr. William Harvey, dankzij zorgvuldige experimenten en deductief redeneren, de moderne kijk op het cardiovasculaire systeem vestigde, die sindsdien is verfijnd, maar niet significant veranderd.
Beschrijving van het cardiovasculaire systeem
Het cardiovasculaire systeem bestaat uit het hart en de bloedvaten – het bloed stroomt het hart uit via slagaders en weer terug het hart in via aders. Dit systeem zorgt voor transport van zuurstof en voedingsstoffen naar alle delen van het lichaam en afvoer van toxische stoffen naar de nieren, lever en longen ter reiniging van het bloed.
Het hart is een holle spier die bestaat uit twee helften, die elk een boezem (ook wel atrium) en een hartkamer (ventrikel) bevatten. De atria verzamelen het bloed dat via de aders binnenstroomt en hebben een dunne wand en kunnen goed uitrekken om makkelijk het bloed op te kunnen vangen. Vervolgens stroom het bloed door naar de ventrikels, die een dikkere wand hebben om met veel kracht het bloed uit het hart te pompen. De kleppen in het hart zorgen daarbij dat het bloed slechts in één richting kan stromen en niet terug komt in het voorgaande compartiment.
De rechterhelft zorgt voor de circulatie door de longen, om verse zuurstof op te halen en koolzuur af te geven, en de linkerhelft voor de circulatie door de rest van het lichaam. Het gesatureerde bloed geeft daar O2 af en neemt CO2 op.
De pompbeweging van het hart ontstaat door het om en om samentrekken en ontspannen van de hartspiercellen. Bij het samentrekken, loopt de druk in het hart en de vaten op, waardoor het bloed voortgestuwd wordt. Dit meten wij als de piek systolische druk (systole = samentrekking hartkamers), normaliter rond 120 mmHg. De druk tijdens de ontspanning van de hartkamers (diastole) daalt normaliter tot 80 mmHg.
Hartkleppen en harttonen
Ons hart bevat vier kleppen die ervoor zorgen dat het bloed slechts één richting op kan stromen. De twee atrioventriculaire kleppen (AV-kleppen) tussen het atrium en ventrikel in – mitralis klep en tricuspidalis klep, respectievelijk links en rechts – houden het terugvloeien van het bloed naar de atria tegen tijdens de ventriculaire contractie. Natuurlijk stroomt dan niet 100% van het bloed de slagaders in, gezien er altijd wat bloed in het hart achterblijft, maar dit zorgt wel voor de optimale doorstroom.
De twee overige kleppen die op de overgang van de ventrikels en slagaders zitten – de aortaklep en pulmonalisklep, respectievelijk links en rechts – voorkomen terugvloeien uit slagaders in de atria tijdens de ventriculaire relaxatie, wanneer de voortstuwende druk wegvalt.
Als de kleppen dicht gaan, produceren ze een hoorbaar geluid dat kan worden gedetecteerd met een stethoscoop of zelfs een oor dat tegen de borstwand wordt gedrukt. Het dichtklappen van de atrioventriculaire kleppen produceert het geluid dat wij de eerste harttoon noemen en het dichtklappen van de aorta- en pulmonalisklep de tweede harttoon. Deze twee harttonen zijn dus fysiologisch en te horen bij elk individu.
Cardiovasculaire aandoeningen
Door gezonde vaten en kleppen stroomt het bloed rustig en geruisloos, maar zodra er afwijkingen zijn, is er vaak een ruis waar te nemen. De kleppen kunnen op twee manieren disfunctioneren. Bij klepinsufficiëntie (ofwel regurgitatie), sluiten de kleppen niet volledig waardoor bloed onvoldoende wordt doorgepompt en er telkens een deel terugstroomt. Bij klepstenose zijn de kleppen juist vernauwd, waardoor het bloed erdoorheen geperst moet worden, wat ook voor een onrustige stroom oftewel hartgeruis zorgt. Klepaandoeningen kunnen zowel aangeboren zijn als verworven door leeftijd.
Compensatiemechanismen van het hart zoals hypertrofie zorgen ervoor dat het werk alsnog voldoende uitgevoerd kan worden. Bij hypertrofie van het hart vindt er verdikking van de hartspier plaats, zodat het hart meer kracht kan leveren, maar bij abnormale vergroting kan het leiden tot hartfalen. Daarom is het belangrijk op tijd in te grijpen bij hartklepafwijkingen.
Elektrocardiografie
De cellen in de hartspier heten cardiomyocyten en trekken samen door een elektrische prikkel. Om voor een juiste volgorde van samentrekking te zorgen, loopt er een eigen geleidingssysteem door het hart heen dat de elektrische activiteit coördineert.
De elektrische signalen kunnen bekeken worden op een hartfilmpje, ofwel een ECG (elektrocardiogram), waardij de signalen opgevangen worden door middel van elektroden buiten op het lichaam.
Met de P-top wordt de ontlading van de boezems weergegeven, waarna het signaal heel kort vertraagd wordt door de AV-knoop die tussen de boezems en de kamers in ligt. Het QRS-complex laat vervolgens de ontlading door de hartkamers zien en de T-top de repolarisatie (herlading) van de hartkamers. De repolarisatie van de boezems is niet aan te wijzen doordat het tegelijk valt met de samentrekking van de hartkamers.
Verschillende afwijkingen op het ECG kunnen aanwijzingen zijn voor bepaalde aandoeningen aan het hart, zoals bijvoorbeeld een acuut hartinfarct, waarbij je door zuurstofgebrek een ongecontroleerde ontlading van de cardiomyocyten krijgt. Dit presenteert zich als een ST-elevatie op het ECG (zie plaatje ST-elevatie).
Echter als de myocard cellen volledig afsterven, is er geen elektrische activiteit meer te detecteren, waarbij je een vlak ECG ziet (hartstilstand).
Andere methoden
Hartfunctie kan nog op vele andere manieren gemonitord worden. Zo kan met echocardiografie door middel van geluidsgolven de omvang en vorm van het hart in beeld gebracht worden, net als de contractiele functie en de status van de hartkleppen.
Bij fluoroscopische cardiografie wordt de hartfunctie afgebeeld met een radioactief gelabelde deeltje. En bij hartkatherisatie kunnen er metingen van bloeddruk en zuurstofgehalte gedaan worden in het hart zelf met behulp van een katheter die via een arm- of beenslagader ingebracht wordt in het lichaam.
De Wet van Ohm en het hart
Omdat de vaten en het hart met elkaar in verbinding staan, kunnen ze veel effect op elkaar uitoefenen. Zo lopen er ook kleine vaatjes (kransslagaders) om het hart die zuurstof en voedingsstoffen leveren. Wanneer die door bijvoorbeeld atherosclerose vernauwen of volledig blokkeren, kunnen de aanliggende cardiomyocyten afsterven (hartinfarct).
Bij een vernauwing of blokkade van de bloedvaten, compenseert het lichaam dit door de bloeddruk te verhogen, met hypertensie als gevolg. Deze relatie tussen hartfunctie en bloeddruk kan beschreven worden door de wet van Ohm (E = IR). E = de bloeddruk als product van de stroom I en de weerstand R van het circuit.
Als de weerstand R door atherosclerose toeneemt, hoort de bloeddruk E volgens de formule ook toe te nemen om voor dezelfde stroom door de bloedvaten te kunnen zorgen.
Volgens de formule is ook af te leiden dat hypertensie behandeld kan worden door vaatverwijdende medicatie, waardoor de weerstand in de vaten weer omlaag gaat.
