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 hoge druk slagaders elektrische activatie circulatie

Start hartslag?

Elektrische activatie

~6•109 hartspiercellen

Actiepotentiaal in het hart verandering van de membraanpotentiaal door tijdelijke veranderingen in membraanpermeabiliteit. Fase 0: depolarisatie Fase 1: snelle repolarisatie Fase 2: plateaufase Fase 3: repolarisatie Fase 4: rust Natrium Calcium Kalium

Ion-stromen en -kanalen Depolarisatie Repolarisatie

Refractaire periode

Excitatie-contractiekoppeling

Calcium huishouding SR Ca-kanaal SERCA2 RyR2 Na-Ca transporter Ca-poort Ca-kanaal SERCA2 ACTIN MYOSIN ACTIN SR RyR2

Calcium huishouding Ca-kanaal SERCA2 RyR2 CONTRACTION RELAXATION Na-Ca transporter Ca-poort Ca-kanaal CONTRACTION RELAXATION SERCA2 ACTIN MYOSIN ACTIN RyR2

Actiepotentiaal wordt door gegeven van cel op cel Cel-op-cel geleiding Actiepotentiaal wordt door gegeven van cel op cel Ij cel A cel B

Elektrocardiogram p-golf QRS-complex T-golf Boezem- 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 effectieve pomp hoge druk slagaders elektrische activatie circulatie

Aantal overledenen in NL Hoeveel mensen overlijden per jaar in NL? 50.000 100.000 150.000 200.000

Aantal hartritmestoornissen per jaar in NL Hoeveel fatale hartritmestoornissen per jaar in NL? 1.000 (± 15/dag) 15.000 (± 40/dag) 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 Bindweefsel Gezond weefsel 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? 1-10 seconden 10-30 seconden 30-60 seconden

Bloeddruk bij ritmestoornis

Wat gebeurt er als je sport?

Cardiac output tijdens sport

Cardiac output Normaal Topsport Hartslag (bpm) Slagvolume (ml) Cardiac output (L/min) In rust 60 3.6 Sport 180 10.8 100 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? 0.003% 0.3% 3%

Onderscheid > 35 jaar Atleet < 35 jaar Verworven afwijking Hart Genetische afwijking Hart

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. cel A cel B Meer bindweefsel en vet Minder gap junctions

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 

Ca2+-kanaal kan zich herstellen om opnieuw te openen Probleem bij verlengde actiepotentiaal? Ca2+-kanaal kan zich herstellen om opnieuw te openen RyR2 SERCA2 ACTIN MYOSIN SR Ca-poort Na-Ca transporter Ca-kanaal

Probleem in calciumhuishouding Ca2+-Na+ pomp wordt getriggerd depolarisatie RyR2 SERCA2 ACTIN MYOSIN SR Ca-poort Na-Ca transporter Ca-kanaal Mutatie RyR2  Ca2+ lekt uit het SR

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?