Кіріспе
Миокардтың жиырылу қабілеті жүрек бұлшық еттің (жүрек бұлшық еті немесе миокардтың) жиырылу қабілетін білдіреді. Бұл - жүректің жиырылу күші үшін қол жетімді ең жоғары мән. Қысылу кезінде күштің өзгеру қабілеті ұлпалардың әртүрлі түрлері арасындағы, яғни миозин (қалың) және актин (желпі) ұлпаларының талшықтары арасындағы байланыстың өсу дәрежесінен туындайды. Байланыстың дәрежесі жасушадағы кальций иондарының концентрациясына байланысты. In vivo тұтас жүректе симпатикалық жүйке жүйесінің әрекеті / жауабы дәл уақытында шығарылатын катехоламинмен реттеледі, бұл жүрек бұлшықет клеткаларының цитозолында кальций иондарының концентрациясын анықтайтын процесс. Қысылуды арттыратын факторлар ықшамдалу кезінде жасуша ішіндегі кальций иондарының (Ca++) көбеюіне әкеледі.
Қысылмалылықты өзгерту механизмдері
Қысылу қабілетін арттыру негізінен кальцийдің ағынын арттыру немесе белсенділік потенциалы кезінде жүрек миоциттерінің цитозолында кальцийдің жоғары деңгейін сақтау арқылы жүзеге асырылады. Бұл бірнеше механизмдер арқылы жүзеге асады: симпатиялық белсенділік. Қан айналымдағы катехоламиндердің жоғары деңгейі (б- адренергиялық активацияға байланысты болуы мүмкін), сондай- ақ симпатиялық жүйкелердің ынталандыруы (миоциттердегі β1 адренорецепторларға байланысты норепинеферинді босата алады) рецептордың Gs суббұрынтысының аденолат циклазаны белсендіре түсуіне әкеледі, нәтижесінде cAMP- тің көбеюі пайда болады, оның ішінде фосфорилдейтін фосфоламбан (протеинкиназа А арқылы) бар. Фосфорилдейтін фосфоламбан. Фосфоламбан фосфорилирленбеген кезде, кальцийді саркоплазмалық торға қайта айдайтын кальций сорғыларын тежейді. ПКА-мен фосфорилирленгенде саркоплазмалық торда сақталған кальцийдің деңгейі артады, бұл келесі ырғақта кальцийдің жоғары мөлшерде босатылуына мүмкіндік береді. Алайда кальцийдің қанықтығы артуы лазитропияның артуына да әкеледі. Тропонин С-ны кальций әсеріне сезімталдандыру. Фосфорилирлеуші L типті кальций арналары. Бұл олардың кальцийге өткізгіштігін арттырады, миоциттер жасушаларына көбірек кальций кіреді, содан кейін олардың жиырылу қабілеті артады. Артық жүктеменің күрт өсуі инотропияның аздап өсуіне (Anrep әсері) толық түсінілмеген механизм арқылы әкелуі мүмкін. Жүрек соғуының жоғарылауы да инотропияны ынталандырады (Боудич эффектісі; треппе; жиілікке тәуелді инотропия). Бұл, мүмкін, Na+/K+ АТФазаның жоғары жиіліктегі әсер ету потенциалында натрий ағынымен қатар жүре алмайтынына байланысты. Дигиталис секілді дәрілер Na+/K+ сорғысын тежеу арқылы оң инотроптық агент ретінде әрекет ете алады. Саркоплазмалық кальцийді Na+/Ca++ антипортері арқылы шығару үшін жоғары Na+ концентрация градиенті қажет. Na+/K+ ингибициясы қосымша натрийдің жасуша ішінде жиналуына себеп болады. Ұяшық ішіндегі Na+ концентрациясының жинақталуы ұяшық ішінен оның сыртына қарай градиентінің сәл төмендеуіне әкеледі. Бұл кальцийдің Na+/ Ca++ антипортері арқылы жасушадан шығуын қиындатады. Саркоплазмадағы кальцийдің мөлшерін көбейту. Тропониннің қолданатын кальцийінің көп болуы күштілікті арттырады. Қысылу қабілетін төмендету негізінен кальцийдің ағынын азайту немесе белсенділік потенциалы кезінде жүрек миоциттерінің цитозолында кальцийдің төмен деңгейін сақтау арқылы жүзеге асырылады. Бұл бірнеше механизмдер арқылы жүзеге асады: Парасимпатиялық белсендіру. Егер жүректе аноксия, гиперкапния (CO2 көбеюі) немесе ацидоз болса, жүрек жасушалары дұрыс жұмыс істемей, бұзылады. Дұрыс саркомерлік көпіршелер пайда болмайды жүректің тиімділігі төмендейді (миокардтық жетіспеушілікке әкеледі). Миокардтың бөліктерінің жоғалуы. Жүрек соққысы қарынша қабырғасының бір бөлігінің өліп кетуіне, бұл бөліктің жиырылмауына және систола кезінде күштің аз болуына әкелуі мүмкін.
Sympathetic activation. Increased circulating levels of catecholamines (which can bind to β Adrenergic activation) as well as stimulation by sympathetic nerves (which can release norepinepherine that binds to β1 adrenoceptors on myocytes) causes the Gs subunit of the receptor to render adenylate cyclase activated, resulting in increase of cAMP which has a number of effects including phosphorylating phospholamban (via Protein kinase A). Phosphorylating phospholamban. When phospholamban is not phosphorylated, it inhibits the calcium pumps that pump calcium back into the sarcoplasmic reticulum. When it's phosphorylated by PKA, levels of calcium stored in the sarcoplasmic reticulum are increased, allowing a higher rate of calcium being released at the next contraction. However, the increased rate of calcium sequestration also leads to an increase in lusitropy. Sensitizing troponin C to the effects of calcium. Phosphorylating L type calcium channels. This will increase their permeability to calcium, allowing more calcium into the myocyte cells, increasing contractility. An abrupt increase in afterload can cause a small increase in inotropy (Anrep effect) by a mechanism that is not fully understood. An increase in heart rate also stimulates inotropy (Bowditch effect; treppe; frequency dependent inotropy). This is probably due to the inability of Na+/K+ ATPase to keep up with the sodium influx at the higher frequency of action potentials at elevated heart rates
Drugs. Drugs like digitalis can act as a positive inotropic agent by inhibiting the Na+/K+ pump. High Na+ concentration gradient is necessary to pump out sarcoplasmic calcium via the Na+/Ca++ antiporter. Inhibition of the Na+/K+ causes extra sodium to accumulate inside the cell. The buildup the Na+ concentration inside the cell will cause the gradient from inside the cell to the outside of the cell to decrease slightly. This action will make it more difficult for calcium to leave the cell via the Na+/Ca++ antiporter. Increase the amount of calcium in the sarcoplasm. More calcium available for Troponin to use will increase the force developed. Decreasing contractility is done primarily by decreasing the influx of calcium or maintaining lower calcium levels in the cytosol of cardiac myocytes during an action potential. This is done by a number of mechanisms:
Parasympathetic activation. If the heart is experiencing anoxia, hypercapnia (increased CO2) or acidosis, the heart cells will enter a state of dysfunction and not work properly. Correct sarcomere crossbridges will not form the heart becomes less efficient (leading to myocardial failure). Loss of parts of the myocardium. Heart attack can cause a section of the ventricular wall dies off, that portion cannot contract and there is less force developed during systole.
Инотропия
Миокардтың "инотропия" терминіне ұқсас, созылу қабілетінің айтарлықтай көбеюі. Иннотроптық препараттарды қолдану контрактильділікті иатрогендік жағынан өзгертуге әкелуі мүмкін. Катехоламиндердің әсерін оңтайлы көрсететін препараттар, мысалы, контрактильділікті күшейтетін норэпинефрин мен эпинефрин оң инотроптық әсерге ие деп саналады. Ежелгі өсімдіктер дәрісі дигиталис ғасырлар бойы энциклопедиялық түрде жазылған инотроптық және хронотроптық қасиеттерге ие болып көрінеді және ол бүгінгі күні де тиімді болып қала береді.