Het menselijk hart: functie, werking en ontwikkeling

Het menselijk hart heeft een zeer belangrijke functie in het lichaam. Het is een grote spier die continu bloed naar alle cellen in het lichaam pompt, waardoor het bloed zuurstof en voedingsstoffen kan afgeven. Deze stoffen hebben de lichaamscellen nodig om te kunnen functioneren. Als het hart stopt, vallen lichaamsfuncties daarom snel uit. Door deze functie is het hart de belangrijkste spier in het lichaam. Hoe werkt het menselijk hart precies om deze functie te vervullen en hoe verloopt de ontwikkeling van het hart van embryo tot volwassene?

Dubbele bloedsomloop

Het menselijk hart moet ervoor zorgen dat alle cellen in het lichaam voorzien worden van zuurstof. Hiervoor moet er natuurlijk ook voor gezorgd worden dat het bloed steeds opnieuw zuurstof ontvangt. Het hart regelt beide functies met vier kamers (linkerboezem, linkerkamer, rechterboezem en rechterkamer) en met een dubbele bloedsomloop (kleine en grote). Deze dubbele bloedsomloop verloopt als volgt: zuurstofarm bloed komt de rechterboezem binnen, gaat naar de rechterkamer, gaat door de longslagader naar de longen, krijgt zuurstof van de longen en wordt zuurstofrijk bloed, gaat door de longader naar de linkerboezem, gaat naar de linkerkamer, gaat door de aorta en daarna door het hele lichaam, geeft zuurstof aan cellen af en wordt zuurstofarm bloed, gaat naar de rechterboezem en dan begint de hele bloedsomloop weer opnieuw. Naast het leveren van zuurstof aan de cellen, zorgt het bloed ook voor het verwijderen van afvalstoffen die de cellen produceren. Afvalstoffen, bijvoorbeeld koolstofdioxide, worden door het bloed uit de cellen opgenomen. Koolstofdioxide wordt aan de longen afgegeven en uitgeademd, andere afvalstoffen worden op een andere manier afgebroken, voornamelijk door de lever en de nieren.

Hartkleppen

Het hart heeft hartkleppen die ervoor zorgen dat het bloed in de goede richting stroomt en niet terug kan lekken. De hartkleppen kunnen namelijk maar naar één richting open en sluiten zodra het bloed gepasseerd is. In totaal zijn er vier hartkleppen:

• De tricuspidalisklep tussen de rechterboezem en rechterkamer; bloed kan alleen richting de rechterkamer stromen en niet terug de rechterboezem in.
• De pulmonalisklep tussen de rechterkamer en de longslagader; bloed kan alleen richting de longslagader stromen en niet terug de rechterkamer in.
• De mitralisklep tussen de linkerboezem en linkerkamer; bloed kan alleen richting de linkerkamer stromen en niet terug de linkerboezem in.
• De aortaklep tussen de linkerkamer en aorta; bloed kan alleen richting de aorta stromen en niet terug de linkerkamer in.

Prikkelgeleidingssysteem

Het prikkelgeleidingssysteem bestaat uit cellen die als een netwerk over het hart zijn gespannen. Deze cellen zijn erin gespecialiseerd om elektrische prikkels door te geven. Deze elektrische prikkels zorgen ervoor dat het hart klopt. Het prikkelgeleidingssysteem moet er ook voor zorgen dat de prikkels in het juiste tempo worden doorgegeven, zodat de verschillende delen van het hart op het juiste moment samentrekken en het hart in het juiste ritme klopt. Om dit te reguleren, bezit het prikkelgeleidingssysteem twee knopen: de sinusknoop en de AV-knoop.

De sinusknoop

De sinusknoop is de belangrijkste knoop, omdat hier de elektrische prikkels ontstaan en het ritme van het hart wordt bepaald. De sinusknoop bevindt zich in de wand van de rechterboezem. Vanuit de sinusknoop verspreidt de prikkel zich door de wand van zowel de linker- als de rechterboezem. Deze verspreiding gebeurt gelijktijdig aan de linker- en rechterkant, waardoor beide boezems tegelijk samentrekken. Door het samentrekken van de boezems stroomt het bloed de kamers in.

De AV-knoop

De AV-knoop vangt de prikkel op die is ontstaan in de sinusknoop. Vervolgens wordt de prikkel even vastgehouden, voordat deze doorgegeven wordt aan de kamers. Wanneer de prikkel wordt doorgegeven aan de kamers, trekken deze samen en stroomt het bloed de slagaders in. Het even vasthouden van de prikkel in de AV-knoop is heel belangrijk. Hierdoor hebben de boezems namelijk genoeg tijd om samen te trekken, voordat de kamers dit doen.

Ontwikkeling van het menselijk hart

Het hart ontwikkelt zich al voor het grootste gedeelte voor de geboorte. Na de geboorte vinden ook nog enkele ontwikkelingen plaats die ervoor zorgen dat het hart zijn functie optimaal kan vervullen.

Voor de geboorte

Het hart ontwikkelt zich in een vroege fase van het embryo. Minder dan drie weken na de bevruchting begint een menselijk hart al te kloppen! Het hart en de bloedvaten zijn zelfs de eerste organen die zich ontwikkelen. In het begin is het hart een rechte buis. Deze buis trekt in de lengte samen, waardoor het bloed wordt rondgepompt. Deze rechte buis krijgt langzaam een U-vorm, waarbij de twee kanten van de U de linker- en rechter harthelft worden. In deze harthelften ontstaan vervolgens de hartkleppen, zodat het bloed niet terug kan stromen. Ook het schot tussen de linker-en rechterkamer ontstaat al voor de geboorte.

Ontwikkeling dubbele bloedsomloop
Voor de geboorte is er nog niet helemaal sprake van een dubbele bloedsomloop. De longen werken nog niet en de gaswisseling vindt plaats in de placenta. Dit houdt in dat de longen nog niet zoveel bloed nodig hebben. Er zijn daarom nog twee verbindingen: één tussen de linker- en rechterboezem en één tussen de longslagader en de aorta. Deze verbindingen zorgen dat er minder bloed naar de longen en meer bloed naar de rest van het lichaam gaat.

Na de geboorte

Vlak na de geboorte sluiten de verbinding tussen de linker- en rechterboezem en de verbinding tussen de longslagader en de aorta. Zo kan de dubbele bloedsomloop echt in werking treden. Het hart zal groeien tot de grootte van een volwassen hart is bereikt. Door het groter worden van het hart zijn er steeds minder hartslagen per minuut nodig om het bloed rond te pompen. De hartslag wordt dan ook steeds lager. Bij een pasgeboren baby ligt de hartslag rond de 120 slagen per minuut, bij een volwassene maakt het hart nog maar ongeveer 70 slagen per minuut.