Prikkelgeleidingssysteem

Het prikkelgeleidingssysteem is een netwerkje van speciale cellen in de hartspier die elkaar in een domino-effect een elektrische prikkel doorgeven. Die prikkel stimuleert de hartspier om zich samen te trekken. Het prikkelgeleidingssysteem zorgt ervoor dat het samentrekken in het juiste tempo en in de juiste volgorde gebeurt. De juiste volgorde wil zeggen: eerst de boezems, dan pas de kamers.

De pompfunctie van het hart is afhankelijk van het prikkelgeleidingssysteem, want als de hartspier in het juiste tempo en de juiste volgorde samentrekt, pompt het hart optimaal. Werkt het prikkelgeleidingssysteem niet goed, dan spreek je van een hartritmestoornis. Een hartritmestoornis kan de pompfunctie van het hart op allerlei manieren verzwakken en in zeldzame gevallen zelfs leiden tot een plotse hartdood. Maar meestal is een afwijkend hartritme vrij onschuldig.

Het prikkelgeleidingssysteem bestaat uit cellen in de hartspier die het vermogen hebben een elektrische prikkel snel te geleiden. Deze cellen - in de tekening groen gekleurd - vormen een netwerkje. Weliswaar kan ook het omringende (vleeskleurige) spierweefsel een elektrische prikkel doorgeven, maar dat gaat minder snel. Daardoor wordt de prikkel in de meeste gevallen via de groene banen geleid.

A. Sinusknoop (bliksemflitsje)
B. AV-knoop
C. Bundel van His
D. Bundeltakken
E. Purkinje-vezels

De sinusknoop

De elektrische prikkel begint in een langgerekt groepje cellen in het plafond van de rechterboezem. Dit is de sinusknoop, de natuurlijke pacemaker van het hart. Niet alleen de cellen in de sinusknoop, maar alle spiercellen in het hart zijn in staat om een stroomstootje te produceren. Als de sinusknoop zou uitvallen, zou het hart niet ophouden te kloppen. Het hart zou wel trager gaan kloppen, omdat de cellen in de sinusknoop het snelst een prikkel af kunnen leveren. De sinusknoop geeft als het ware het tempo aan. Vanuit de sinusknoop verspreidt de elektrische prikkel zich aanvankelijk over de spiercellen van beide boezems en wordt dan even opgehouden in de AV-knoop.

De elektrische prikkel verspreidt zich in een domino-effect razendsnel over de spiercellen van het hart. De prikkel ontstaat in de sinusknoop boven in de rechterboezem, van waaruit eerst de spiercellen van beide boezems een impuls krijgen en vervolgens, na een kort oponthoud, de spiercellen van de kamers.

De AV-knoop

Het weefsel tussen boezems en kamers vormt een isolerende laag die de elektrische prikkel op de meeste plaatsen niet geleidt. De prikkel kan alleen zijn weg vinden via een groepje cellen midden in het hart, op de grens van boezem (atrium) en kamer (ventrikel). Dit wordt de atrioventriculaire knoop ofwel de AV-knoop genoemd. Een bijzondere eigenschap van de cellen in de AV-knoop is dat zij de elektrische prikkel kunnen afremmen. Dat heeft als gevolg dat de kamers net iets later samentrekken dan de boezems, waardoor het bloed in twee stappen door het hart gaat. Eerst wordt het vanuit de boezems in de kamers geperst en dan vanuit de kamers het hart uit. Tussen het ontstaan van de elektrische prikkel in de sinusknoop en de reactie van de spiercellen in de kamers zit iets minder dan een kwart seconde. Ongeveer de helft van die tijd komt voor rekening van het oponthoud in de AV-knoop.

Bundel van His, de bundeltakken en de Purkinjevezels

Voorbij de AV-knoop wordt de elektrische prikkel verder geleid via speciaal geleidingsweefsel. De zogenoemde bundel van His leidt de prikkel naar de linker- en rechter bundeltak. De linker bundeltak splitst zich weer in twee zogeheten fascikels. Via speciale Purkinjevezels worden uiteindelijk de spiercellen van de beide kamers aangezet tot samentrekken. De bundel van His en de Purkinjevezels zijn genoemd naar twee negentiende-eeuwse onderzoekers: Wilhelm His en Jan Evangelista Purkinje.

Als het prikkelgeleidingssysteem niet goed werkt

Als het prikkelgeleidingssysteem goed werkt, trekt de hartspier op de juiste manier samen en pompt het hart optimaal. De hartslag is dan regelmatig. Maar het komt ook voor dat het hart een langere periode samentrekt in een onregelmatig ritme. Dan is er sprake van een hartritmestoornis. De oorzaak van een hartritmestoornis is vaak complex en lastig te bepalen. Er zijn onschuldige hartritmestoornissen, zoals een overslag, en er zijn levensbedreigende hartrimestoornissen zoals kamerfibrilleren. De meest voorkomende hartritmestoornis is boezemfibrilleren.

Het belangrijkste onderzoek voor hartritmestoornissen is het hartfilmpje, ofwel het ECG, dat de geleiding van de elektrische prikkel door de hartspier heel nauwkeurig in kaart brengt. Voor een geoefend oog zijn afwijkingen goed te onderscheiden.

Ernstige hartritmestoornissen zijn te behandelen met medicijnen, de antiaritmica, met hulpmiddelen zoals een pacemaker of een ICD of met een kleine operatieve ingreep, een ablatie. Een pacemaker is een kastje dat onderhuids wordt aangebracht om het hartritme in de gaten te houden en waar nodig bij te sturen. Een ICD wordt onderhuids aangebracht als je een verhoogd risico hebt op een levensbedreigende hartritmestoornis zoals kamerfibrilleren. Een ICD bewaakt het hartritme en geeft in geval van nood een stroomstoot om het hart weer op gang te krijgen. Een ablatie is een relatief nieuwe behandeling. Bij deze operatieve ingreep wordt een hartritmestoornis behandeld door spierweefsel in het hart weg te branden.