ACCOPPIAMENTO ECCITAZIONE-CONTRAZIONE

Si intende la sequenza di eventi (meccanismi) per cui il potenziale d’azione provoca l’attivazione della contrazione, e la

sua cessazione (rilasciamento) quando finisce

Il calcio entra con il potenziale d’azione attraverso canali Ca2+ voltaggio-

dipendenti (canali lenti)

Date le proprietà della membrana, il numero di ioni positivi che la

attraversano durante il pda è ridotto (benché nelle cellule miocardiche la lunga durata del plateau permetta

l’ingresso di un numero non insignificante di ioni Ca2+)

Il numero di ioni Ca2+ necessari per attivare il legame actomiosinico è molto

elevatoGli ioni Ca2+ che entrano attraverso i

canali di membrana non sono sufficienti per attivare direttamente la contrazione

Gli ioni Ca2+ che entrano attraverso i canali di membrana si legano a recettori

alla rianodina che si trovano sulle cisterne terminali del reticolo

sarcoplasmatico

L’attivazione dei recettori alla rianodina provoca la liberazione del Ca2+

accumulato nelle cisterne terminali e racchiuso in vescicole

L’ingresso del Ca2+ nel sarcoplasma ne aumenta la concentrazione di circa 1000 volte in maniera molto rapida perché si

tratta di una liberazione quantica

La concentrazione del Ca2+ nel sarcoplasma non è normalmente sufficiente ad attivare tutti i ponti actomiosinici (in vitro, può essere aumentata ancora di 10 volte per ottenere un effetto massimale)

Virtualmente, ogni ione Ca2+ in più attiva un ponte in più, aumentando la

forza della contrazione

Gli ioni Ca2+ che entrano attraverso i canali di membrana non sono sufficienti per attivare direttamente la contrazione,

ma si aggiungono a quelli che provengono dal reticolo

sarcoplasmatico, regolando la forza di contrazione (contrattilità) a battito a

battitoLa stimolazione del simpatico aumenta la contrattilità (effetto inotropo positivo)

perché aumenta la corrente di Ca2+ durante il pda, favorendo l’apertura dei

canali lenti

Gli ioni Ca2+ sono pompati attivamente nei tubuli longitudinali del reticolo

sarcoplasmatico

Per tutta la durata del plateau, gli ioni Ca2+ circolano fra il sarcoplasma e il

reticoloQuando i canali lenti si chiudono, si

disattivano i recettori alla rianodina e le cisterne terminali trattengono il Ca2+

Il Ca2+ è pompato nel reticolo da un trasportatore, la cui funzione è regolata

da una frazione che si chiama fosfolambano

Questa frazione inibisce la pompa quando è defosforilata e la libera

quando è fosforilataLa fosforilazione del fosfolambano è

aumentata dalla stimolazione del simpatico, che accelera il rilasciamento

del cuore (effetto lusitropo positivo)

Ogni cellula cardiaca accumula Ca2+ durante il pda

Se il Ca2+ accumulato non venisse riportato fuori dalla cellula, si

verificherebbe un continuo aumento della contrattilità: bisogna identificare

un meccanismo che mantiene l’omeostasi del calcio

Questo è rappresentato (principalmente) da uno scambiatore

Na/Ca: non è un trasporto attivo, ma un cotrasporto, che dipende dal gradiente

di concentrazione del sodio

In definitiva, il funzionamento dello scambiatore Na/Ca dipende dalla pompa

Na/KATPasi, che mantiene il gradiente di concentrazione del sodio

La uabaina, principio attivo della digitale, classico farmaco usato per

aumentare la contrattilità nell’insufficienza cardiaca, accumula

calcio nelle cellule miocardiche, riducendo il funzionamento dello

scambiatore Na/Ca, perché intossica la pompa Na/KATPasi

L’accumulo di Ca2+ nel citoplasma, che caratterizza condizioni di ischemia, è

tossico per la cellula perché il Ca2+ entra nei mitocondri e ne altera le funzioni

Pote

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“circolazione” di Ca2+ fra sarcoplasma e reticolo sp durante l’attivazione

Pressione aortica: pressione istantanea alla radice dell'aorta, distalmente al piano

valvolare

ALCUNE DEFINIZIONI

Frequenza cardiaca: numero di contrazioni cardiache al minuto

Gittata sistolica: volume di sangue espulso da ciascun ventricolo ad ogni

contrazione (sistole)Gittata cardiaca: volume di sangue pompato al minuto = gittata sistolica * frequenza cardiaca

Gradienti pressori: differenze di pressione fra un compartimento e un altro

Volume telediastolico: volume di sangue contenuto in ciascun ventricolo subito prima l'inizio della sistole ventricolare

Volume telesistolico: volume di sangue che residua in ciascun ventricolo alla fine della sistole (la differenza fra i due è la gittata sistolica)

Fasi isovolumetriche: non vi è variazione di volume ventricolare, ma

non è corretto usare il termine "isometrico" perché la forma dei

ventricoli si modifica.

Frazione di eiezione: percentuale del sangue espulso da una sistole rispetto al volume telediastolico

(n.b. il cuore non si svuota mai completamente)