Какво причинява повишен контрактилитет на сърдечните мускули?

Няколко фактора могат да причинят повишен контрактилитет на сърдечните мускули, което води до по-силни и по-ефективни контракции. Ето някои ключови фактори:

1. Повишени нива на калций: Калциевите йони играят решаваща роля в задействането на мускулните контракции. Когато нивата на калций в сърдечните клетки се повишат, той се свързва с тропонина, което води до конформационна промяна, която позволява на миозина да взаимодейства с актина и да генерира сила. Повишените нива на калций по време на свързването на сърдечно възбуждане-свиване повишават контрактилитета на сърдечния мускул.

2. Активиране на симпатиковата нервна система: Стимулирането на симпатиковата нервна система освобождава норепинефрин, който се свързва с бета-адренергичните рецептори на клетките на сърдечния мускул. Това свързване активира каскада от вътреклетъчни събития, включително повишено освобождаване на калций от саркоплазмения ретикулум и подобрена контрактилна функция.

3. Повишени циркулиращи катехоламини: Състояния или лекарства, които повишават циркулиращите катехоламини, като адреналин (епинефрин) и норадреналин (норепинефрин), също могат да доведат до повишен сърдечен контрактилитет. Катехоламините се свързват с бета-адренергичните рецептори, което води до същите ефекти като активирането на симпатиковата нервна система.

4. Подобрена чувствителност на миофиламентите към калций: Някои вещества, като някои лекарства (напр. левосимендан) или състояния (напр. хипертиреоидизъм), могат да повишат чувствителността на сърдечните мускулни влакна към калций. В резултат дори нормалните нива на калций могат да предизвикат по-силни контракции.

5. Подобрена работа с калций в саркоплазмения ретикулум: Саркоплазменият ретикулум (SR) е основното вътреклетъчно хранилище на калций в клетките на сърдечния мускул. Факторите, които подобряват способността на SR да съхранява и освобождава калций, като повишена експресия на протеини, обработващи калция (напр. SERCA2a помпа), могат да подобрят сърдечната контрактилност.

6. Модулация на йонни канали: Някои вещества или състояния могат да повлияят на активността на йонните канали, участващи в свързването на сърдечно възбуждане-свиване. Например, блокирането на калиевите канали или засилването на натриево-калциевия обмен може да удължи сърдечния потенциал за действие и да увеличи притока на калций, което води до по-силни контракции.

7. Структурни промени в миофиламентите: Промени в структурата или състава на миофиламентите, като промени в изоформите на тежката верига на миозина или титиновите нишки, могат да повлияят на контрактилните свойства на сърдечния мускул. Някои структурни промени могат да увеличат контрактилната сила.

8. Хормонални влияния: Някои хормони, като хормон на щитовидната жлеза и хормон на растежа, могат да повлияят на сърдечната контрактилност. Хипертиреоидизмът, например, е свързан с повишена симпатикова активност и подобрена обработка на калция, което води до повишен контрактилитет.

9. Миокардна исхемия: В някои случаи миокардната исхемия (намален приток на кръв към сърцето) може парадоксално да причини повишен контрактилитет в засегнатата област. Това явление, известно като зашеметен миокард, се дължи на промени в обработката на калций и енергийния метаболизъм.

Важно е да се отбележи, че прекомерното или продължително повишаване на сърдечната контрактилност може да има неблагоприятни ефекти върху сърдечната функция и може да допринесе за развитието на сърдечна недостатъчност, ако не се регулира правилно.