Myokardiell kontraktilitet - Myocardial contractility

Myokardial kontraktilitet representerer den medfødte evnen til hjertemuskelen ( hjertemuskelen eller myokardiet) til å trekke seg sammen . Evnen til å produsere endringer i kraft under sammentrekning skyldes trinnvise bindingsgrader mellom forskjellige typer vev, det vil si mellom filamenter av myosin (tykt) og aktin (tynt) vev. Bindingsgraden avhenger av konsentrasjonen av kalsiumioner i cellen. Innenfor et in vivo intakt hjerte drives handlingen / responsen til det sympatiske nervesystemet av nøyaktig tidsbestemte utgivelser av en katekolamin , som er en prosess som bestemmer konsentrasjonen av kalsiumioner i cytosolen i hjertemuskulære celler. Faktorene som forårsaker en økning i kontraktilitet fungerer ved å forårsake en økning i intracellulære kalsiumioner (Ca ++ ) under sammentrekning.

Mekanismer for å endre kontraktilitet

Å øke kontraktilitet gjøres primært gjennom å øke tilstrømningen av kalsium eller opprettholde høyere kalsiumnivåer i cytosolen til hjertemyocytter under et handlingspotensial. Dette gjøres av en rekke mekanismer:

  • 1. Sympatisk aktivering. Økte sirkulasjonsnivåer av katekolaminer (som kan binde seg til β-adrenerg aktivering) samt stimulering av sympatiske nerver (som kan frigjøre norepinepherin som binder seg til β 1- adreneseptorer på myocytter) fører til at G s- underenhet av reseptoren gjør adenylatsyklase aktivert , noe som resulterer i økning av cAMP - som har en rekke effekter inkludert fosforylerende fosfolamban (via proteinkinase A ).
  • 2. Fosforylerende fosfolamban . Når fosfolamban ikke fosforyleres, hemmer det kalsiumpumpene som pumper kalsium tilbake i det sarkoplasmatiske retikulumet. Når det er fosforylert av PKA, økes nivåene av kalsium som er lagret i det sarkoplasmatiske retikulumet, slik at en høyere mengde kalsium frigjøres ved neste sammentrekning. Imidlertid fører den økte kalsiumbindingen også til en økning i lusitropi .
  • 3. Sensibilisering av troponin-C for effekten av kalsium.
  • 4. Fosforylerende kalsiumkanaler av L-typen . Dette vil øke deres permeabilitet for kalsium, slik at mer kalsium kommer inn i myocyttcellene, og øker kontraktiliteten.
  • 5. En brå økning i etterbelastning kan forårsake en liten økning i inotropi (Anrep-effekt) av en mekanisme som ikke er fullstendig forstått.
  • 6. En økning i hjertefrekvensen stimulerer også inotropi (Bowditch-effekt; treppe; frekvensavhengig inotropi). Dette skyldes sannsynligvis manglende evne til Na + / K + -ATPase å holde tritt med natriumtilstrømningen ved høyere frekvens av handlingspotensialer ved forhøyede hjertefrekvenser
  • 7. Narkotika. Legemidler som digitalis kan virke som et positivt inotrop middel ved å hemme Na + / K + pumpen. Høy Na + konsentrasjonsgradient er nødvendig for å pumpe ut sarkoplasmatisk kalsium via Na + / Ca ++ antiporter. Inhibering av Na + / K + fører til at ekstra natrium akkumuleres inne i cellen. Oppbyggingen av Na + -konsentrasjonen inne i cellen vil føre til at gradienten fra innsiden av cellen til utsiden av cellen avtar noe. Denne handlingen vil gjøre det vanskeligere for kalsium å forlate cellen via Na + / Ca ++ antiporter.
  • 8. Øk mengden kalsium i sarkoplasma. Mer kalsium tilgjengelig for bruk av Troponin vil øke den utviklede kraften.

Reduserende kontraktilitet gjøres først og fremst ved å redusere tilstrømningen av kalsium eller opprettholde lavere kalsiumnivåer i cytosolen til hjertemyocytter under et handlingspotensial. Dette gjøres av en rekke mekanismer:

  • 1. Parasympatisk aktivering.
  • 2. Hvis hjertet opplever anoksi, hyperkapni (økt CO 2 ) eller acidose, vil hjertecellene komme i en tilstand av dysfunksjon og ikke fungere skikkelig. Korrekte sarkomererbroer vil ikke danne at hjertet blir mindre effektivt (noe som fører til hjertesvikt).
  • 3. Tap av deler av hjerteinfarkt. Hjerteanfall kan føre til at en del av ventrikkelveggen dør av, den delen kan ikke trekke seg sammen og det utvikles mindre kraft under systolen .

Inotropi

En målbar relativ økning i kontraktilitet er en egenskap til hjerteinfarkt som ligner på begrepet "inotropi". Kontraktilitet kan endres iatrogen ved administrering av inotrope midler . Legemidler som positivt gir effekten av katekolaminer som noradrenalin og adrenalin som forbedrer kontraktilitet, anses å ha en positiv inotrop effekt. Det eldgamle urtemedisinet digitalis ser ut til å ha både inotropiske og kronotropiske egenskaper som er registrert leksikon i århundrer, og det er fortsatt fordelaktig i dag.

Modell som en medvirkende faktor

Under en eksisterende modell anses de fem faktorene for hjerteinfarktytelse å være

Ved denne modellen, hvis hjerteinfarktendringene endres mens forbelastning, etterbelastning, hjertefrekvens og ledningshastighet holdes konstant, må endringen i ytelse skyldes en endring i kontraktilitet. Men endringer i kontraktilitet alene skjer vanligvis ikke. Andre eksempler:

  • En økning i sympatisk stimulering mot hjertet øker kontraktilitet og hjertefrekvens.
  • En økning i kontraktilitet har en tendens til å øke slagvolum og dermed en sekundær økning i forhåndslast.
  • En økning i forhåndsbelastning resulterer i en økt kraft av sammentrekning av Starlings hjerterett ; dette krever ikke endring i kontraktilitet.
  • En økning i etterlast vil øke kontraktiliteten (gjennom Anrep-effekten ).
  • En økning i hjertefrekvensen vil øke kontraktiliteten (gjennom Bowditch-effekten ).

Referanser