Hart-risico's

Eén van de dingen waar extra rekening mee moet worden gehouden, is de bijzondere gevoeligheid van het hart voor elektrische prikkels. Anders dan met andere vormen van `behandeling' is het voor degene die het ondergaat niet mogelijk in te schatten of een veilige grens wordt genaderd. En als die veilige grens wordt overschreden, kan er heel snel een levensbedreigende situatie ontstaan. Het gevaar kan dan ook niet meer kan worden afgewend door de behandeling te stoppen. Alléén een reanimatie-team dat is uitgerust met de juiste apparatuur èn bovendien zeer snel ter plekke is, kan dan nog uitkomst bieden.

Hoe klopt het hart . . .

De meeste mensen weten wel, dat het hart het bloed door het lichaam pompt. Dat bloed transporteert zuurstof en voedingsstoffen naar de plekken die dat nodig hebben en voert afvalstoffen weer af. Als deze pompwerking wordt verstoord of uitvalt, onstaan er daarom grote problemen die levensbedreigend kunnen zijn.

Kloppend hart

In de figuur rechts hiernaast is een animatie van een kloppend hart te zien. Als je goed kijkt, kun je zien dat het kloppen niet zo maar een eenvoudige knijpbeweging is. Er gebeuren een aantal verschillende dingen in een speciale volgorde. Je ziet de verschillende delen van het hart zich na elkaar samentrekken. Eerst de twee boezems (atria), ongeveer links en rechts boven in het plaatje, gevolgd door de twee kamers (ventrikels) onder. Deze volgorde is belangrijk voor het pompen.

Dit proces wordt voor een groot deel door het hart zelf bestuurd. Iedere hartslag begint met een elektrische prikkel die uitgaat van een gebiedje op de rechter boezem, de sinusknoop. Deze prikkel wordt doorgegeven naar de hartspiercellen van de boezems, die hierdoor samentrekken. Het signaal wordt niet rechtstreeks aan de kamers doorgegeven. Dat gaat via de artrioventriculaire knoop. Deze geeft de prikkels met een vertraging van 0,1 - 0,2 seconde door aan een vertakte bundel van gespecialiseerde cellen, die het signaal snel kunnen doorgeven. Op deze manier kunnen grote gedeelten van het hart zich snel na elkaar samentrekken. Terwijl sommige delen van het hart nog bezig zijn zich samen te trekken, zijn andere delen alweer bezig zich te ontspannen. Tijdens deze fase van ontspanning zijn die delen een poosje niet in staat om prikkels door te geven.

Hart in rust

De sinusknoop `vuurt'; het signaal verspreidt zich door de boezems die daardoor samentrekken

De AV-knoop stuurt een signaal door de bundel van His; de kamers trekken samen

. . . en wat kan er misgaan?

Als zo'n deel nu in deze toestand een voldoend sterke elektrische prikkel van buitenaf ontvangt, gaat de periode van ongevoeligheid als het ware weer opnieuw in. Hierdoor wordt dan de juiste volgorde van gebeurtenissen verstoord. Helaas kan het verstoorde hart niet altijd de draad van het normale kloppen weer oppakken en blijven de verschillende delen zich min of meer onafhankelijk van elkaar samentrekken. Dit is het beruchte kamerfibrilleren, dat eigenlijk alleen maar kan worden gestopt door het hart met een sterke elektrische schok weer in een soort begintoestand te brengen. Je ziet dat wel eens in een film of een televisieserie. Een fibrillerend hart werkt niet meer als pomp en daardoor krijgt het lichaam een tekort aan zuurstof. Het hart zelf ook en dit maakt het nog moeilijker voor het hart om zich te herstellen. Een vicieuze cirkel dus, met de dood tot gevolg. De kans dat het fout gaat, is afhankelijk van de frequentie van de prikkels. Helaas horen frequenties die voor onze toepassing interessant zijn ook meestal tot de riskantste.

Maatregelen

Om risico's te vermijden moet je in de eerste plaats zorgen dat elektrische prikkels het hart niet kunnen bereiken. Door alleen `onder de gordel' te prikkelen. De stroom blijft ook dan niet helemaal tot dat gebied beperkt; die `waaiert' enigszins naar andere gebieden uit. Dat is de reden waarom je mensen met een pacemaker nooit elektrisch mag prikkelen, waar dan ook.
      Verder bestaat de kans dat iemand per ongeluk iets aanraakt waardoor er een stroom door andere gebieden mogelijk wordt. Daarom is het ook verstandig de sterkte van de prikkels zodanig te beperken dat ze in principe niet in staat zijn van buitenaf het hart te prikkelen. Hiervoor bestaan normen. Volgens een richtlijn van de Amerikaanse FDA moet TENS-apparatuur die een hoeveelheid elektrische lading per impuls van meer dan 25 µC (microcoulomb) kan afgeven, voorzien zijn van een duidelijke waarschuwing voor electrocutie-gevaar. Deze lading komt overeen met een stroomsterkte van 100 mA gedurende telkens 250 µs. Dit zijn stevige prikkels, dus je hoeft je hierdoor niet echt beperkt te voelen. TENS-apparatuur die hier te koop is, werkt in het algemeen binnen deze grenzen. Raadpleeg in ieder geval de specificaties. Voor zelfbouw-apparatuur is het meestal minder duidelijk. Eén van de gevaren is, dat de pulsduur te lang wordt. Dat is verraderlijk, omdat in bepaalde gevallen een prikkel met een langere tijdsduur niet sterker wordt gevoeld, terwijl het voor het hart wèl uitmaakt.
      Ook als een apparaat wel aan de richtlijnen voldoet, moet je voorkomen dat er een stroom door de borstkas kan lopen. Er zijn namelijk een aantal omstandigheden waaronder het risico hoger is. Voorbeelden daarvan zijn sommige stofwisselingsstoornissen, uitdroging, medicijngebruik, bepaalde nierziekten. Dingen waar iemand zich niet altijd van bewust hoeft te zijn.

Batterijen = veilig?

Af en toe kom ik de stelling tegen dat apparatuur die op batterijen werkt om deze reden veilig zou zijn. Dat is echter een misverstand. Het is natuurlijk in het algemeen waar, dat de spanning van een batterij niet erg gevaarlijk is, maar een apparaat dat op een batterij werkt kan wel degelijk erg gevaarlijk zijn. In zulke apparatuur wordt gedurende een relatief langere tijd energie van de batterij opgezameld om die in een kortere tijd weer af te geven. Een extreem voorbeeld daarvan is de elektronenflitser voor fotografie, waarin tijdens bedrijf een dodelijke hoogspanning aanwezig is. Maar ook prikkelapparatuur werkt volgens dit principe. Hierin wordt meestal energie in de vorm van een magnetisch veld in een spoeltje opgeslagen. Die dan vervolgens weer snel in de vorm van elektrische energie kan worden afgegeven. Afhankelijk van onder andere de zelfinductie van dat spoeltje kunnen ook hiermee levensgevaarlijke situaties ontstaan. Conclusie: iets is niet vanzelfsprekend veilig omdat het op batterijen werkt.
      Wel is het zo, dat apparaten die uit het lichtnet gevoed worden, extra risico's met zich meebrengen. Dat heeft dan vooral te maken met een mogelijk falende isolatie, onverwachte spanningspieken en dergelijke, waardoor het slachtoffer rechtstreeks getroffen kan worden.