Mi okozza a szívizmok fokozott kontraktilitását?

Számos tényező okozhatja a szívizmok fokozott összehúzódását, ami erősebb és hatékonyabb összehúzódásokat eredményez. Íme néhány kulcsfontosságú tényező:

1. Megnövekedett kalciumszint: A kalciumionok döntő szerepet játszanak az izomösszehúzódások kiváltásában. Amikor a szívsejtek kalciumszintje megemelkedik, az a troponinhoz kötődik, ami olyan konformációs változáshoz vezet, amely lehetővé teszi, hogy a miozin kölcsönhatásba lépjen az aktinnal és erőt generáljon. A megnövekedett kalciumszint a szív gerjesztés-összehúzódás összekapcsolása során fokozza a szívizom kontraktilitását.

2. Szimpatikus idegrendszer aktiválása: A szimpatikus idegrendszer stimulálása során noradrenalin szabadul fel, amely a szívizomsejtek béta-adrenerg receptoraihoz kötődik. Ez a kötődés aktiválja az intracelluláris események sorozatát, beleértve a megnövekedett kalcium felszabadulását a szarkoplazmatikus retikulumból és a fokozott kontraktilis funkciót.

3. Megnövekedett keringő katekolaminok: A keringő katekolaminok szintjét emelő állapotok vagy gyógyszerek, mint például az adrenalin (epinefrin) és a noradrenalin (norepinefrin), szintén a szív összehúzódásának fokozódásához vezethetnek. A katekolaminok béta-adrenerg receptorokhoz kötődnek, ami ugyanazokat a hatásokat eredményezi, mint a szimpatikus idegrendszer aktiválása.

4. A myofilamentum fokozott kalciumérzékenysége: Egyes anyagok, például bizonyos gyógyszerek (pl. levosimendan) vagy állapotok (például hyperthyreosis) növelhetik a szívizomrostok kalciumérzékenységét. Ennek eredményeként még a normál kalciumszint is erőteljesebb összehúzódásokat válthat ki.

5. Továbbfejlesztett szarkoplazmatikus retikulum kalciumkezelés: A szarkoplazmatikus retikulum (SR) a szívizomsejtek elsődleges intracelluláris kalciumraktára. Azok a tényezők, amelyek javítják az SR képességét a kalcium tárolására és felszabadítására, mint például a kalciumot kezelő fehérjék fokozott expressziója (például a SERCA2a pumpa), fokozhatják a szív összehúzódását.

6. Ioncsatornák modulálása: Bizonyos anyagok vagy körülmények befolyásolhatják a szív gerjesztés-összehúzódás csatolásában részt vevő ioncsatornák aktivitását. Például a káliumcsatornák blokkolása vagy a nátrium-kalcium csere fokozása meghosszabbíthatja a szív akciós potenciálját és növelheti a kalcium beáramlását, ami erősebb összehúzódásokhoz vezet.

7. Strukturális változások a myofilamentumokban: A myofilamentumok szerkezetének vagy összetételének megváltozása, például a miozin nehézlánc izoformáiban vagy a titin filamentumában bekövetkező változások befolyásolhatják a szívizom összehúzódási tulajdonságait. Egyes szerkezeti változások fokozhatják a kontrakciós erőt.

8. Hormonális hatások: Bizonyos hormonok, például a pajzsmirigyhormon és a növekedési hormon befolyásolhatják a szív összehúzódását. A hyperthyreosis például fokozott szimpatikus aktivitással és fokozott kalciumkezeléssel jár, ami fokozott kontraktilitáshoz vezet.

9. Myocardialis ischaemia: Egyes esetekben a szívizom ischaemia (csökkent véráramlás a szívbe) paradox módon fokozott kontraktilitást okozhat az érintett régióban. Ezt a jelenséget, amelyet elkábított szívizomként ismernek, a kalciumkezelés és az energia-anyagcsere megváltozásának tulajdonítják.

Fontos megjegyezni, hogy a szív összehúzódásának túlzott vagy tartós növekedése káros hatással lehet a szívműködésre, és hozzájárulhat a szívelégtelenség kialakulásához, ha nem megfelelően szabályozzák.