Hartritmestoornissen en topsport De invloed van nurture op nature Sanne de Jong UMC Utrecht – Medische Fysiologie 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 effectieve pomp elektrische activatie 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: depolarisatie Fase 1: snelle repolarisatie Fase 2: plateaufase Fase 3: repolarisatie Natrium Fase 4: rust Calcium Kalium Ion-stromen en -kanalen Depolarisatie Repolarisatie Refractaire periode Excitatie-contractiekoppeling Calcium huishouding Na-Ca transporter Ca-poort Ca-kanaal SERCA2 ACTIN SR RyR2 MYOSIN ACTIN Calcium huishouding Na-Ca transporter Ca-poort Ca-kanaal CONTRACTION RELAXATION SERCA2 ACTIN RyR2 MYOSIN ACTIN Cel-op-cel geleiding Actiepotentiaal wordt door gegeven van cel op cel Ij cel A cel B Elektrocardiogram p-golf QRS-complex Boezemactivatie Kameractivatie T-golf Kamerrepolarisatie 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 effectieve pomp elektrische activatie 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 Modulerende factoren Veranderingen in substraat Toename bindweefsel in het hart cel A cel B Veranderingen in substraat Afname gap junctions in het hart cel A cel B Trage geleiding Aangepast van De Jong et al., J Cardiovasc Pharmacol 2011 Bindweefsel Gezond weefsel Reentry ritmestoornis activeerbaar weefsel geactiveerd weefsel weefsel in RP Aangepast van Mines, J Physiol 1913 Trage geleiding + korte refractaire periode reentry Aritmogeniteit Substraat Trigger Modulerende factoren Instabiliteit actiepotentiaal Triggers Trigger in T-golf Aritmogeniteit Substraat Trigger Modulerende factoren 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 Normaal Hartslag (bpm) Slagvolume (ml) Cardiac output (L/min) In rust 60 60 3.6 Sport 180 60 10.8 Sport 180 100 18 Topsport Hartslag (bpm) Slagvolume (ml) Cardiac output (L/min) In rust 40 90 3.6 Sport 180 150 27 Topsporthart Plotselinge dood bij topsporters Hoeveel plotse doden zijn er per jaar onder atleten? A. 0.003% B. 0.3% C. 3% Onderscheid > 35 jaar Atleet < 35 jaar Verworven afwijking Hart Genetische afwijking Oorzaak ritmestoornissen bij topsporters Substraat Trigger Modulerende factoren Topsporthart Aritmogene hartaandoening (AC) AC (of ARVC) = arrhythmogenic cardiomyopathy Erfelijke aandoening waarbij genen betrokken zijn die de communicatie tussen hartspiercellen bepalen. Meer bindweefsel en vet cel A cel B Minder gap junctions cel A cel B Oorzaak ritmestoornissen bij topsporters Substraat Trigger Modulerende factoren 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? Ca2+-kanaal kan zich herstellen om opnieuw te openen Na-Ca Ca-poort transporter Ca-kanaal SERCA2 ACTINMYOSINACTIN SR RyR2 Probleem in calciumhuishouding Ca2+-Na+ pomp wordt getriggerd depolarisatie Na-Ca transporter Ca-poort Ca-kanaal SERCA2 ACTIN MYOSIN SR RyR2 Mutatie RyR2 Ca2+ lekt uit het SR ACTIN Instabiele actiepotentiaal Instabiele actiepotentiaal verhoogde kans op EADs Oorzaak ritmestoornissen bij topsporters Substraat Trigger Modulerende factoren Medicijngebruik Wat kunnen we doen? • Familiegeschiedenis • Screenen voor bekende hartaandoeningen • Preventieve behandeling Wat kunnen we doen?