Helse og Sykdom
1. Økt kalsiumnivå: Kalsiumioner spiller en avgjørende rolle for å utløse muskelsammentrekninger. Når kalsiumnivået i hjertecellene stiger, binder det seg til troponin, noe som fører til en konformasjonsendring som lar myosin samhandle med aktin og generere kraft. Økte kalsiumnivåer under hjerteeksitasjon-sammentrekningskobling forbedrer hjertemuskelens kontraktilitet.
2. Sympatisk nervesystemaktivering: Stimulering av det sympatiske nervesystemet frigjør noradrenalin, som binder seg til beta-adrenerge reseptorer på hjertemuskelceller. Denne bindingen aktiverer en kaskade av intracellulære hendelser, inkludert økt kalsiumfrigjøring fra det sarkoplasmatiske retikulum og forbedret kontraktil funksjon.
3. Økt sirkulerende katekolaminer: Tilstander eller medisiner som øker sirkulerende katekolaminer, som adrenalin (epinefrin) og noradrenalin (noradrenalin), kan også føre til økt hjertekontraktilitet. Katekolaminer binder seg til beta-adrenerge reseptorer, noe som fører til de samme effektene som aktivering av sympatisk nervesystem.
4. Forbedret myofilamentfølsomhet for kalsium: Noen stoffer, som visse legemidler (f.eks. levosimendan) eller tilstander (f.eks. hypertyreose), kan øke hjertemuskelfibrenes følsomhet for kalsium. Som et resultat kan selv normale kalsiumnivåer utløse mer robuste sammentrekninger.
5. Forbedret håndtering av sarkoplasmatisk retikulumkalsium: Det sarkoplasmatiske retikulum (SR) er det primære intracellulære kalsiumlageret i hjertemuskelceller. Faktorer som forbedrer SRs evne til å lagre og frigjøre kalsium, for eksempel økt ekspresjon av kalsiumhåndteringsproteiner (f.eks. SERCA2a-pumpe), kan forbedre hjertets kontraktilitet.
6. Modulering av ionkanaler: Visse stoffer eller tilstander kan påvirke aktiviteten til ionekanaler som er involvert i hjerteeksitasjon-sammentrekningskobling. For eksempel kan blokkering av kaliumkanaler eller forbedre natrium-kalsium-utveksling forlenge hjerteaksjonspotensialet og øke kalsiumtilstrømningen, noe som fører til sterkere sammentrekninger.
7. Strukturelle endringer i myofilamenter: Endringer i strukturen eller sammensetningen av myofilamenter, som endringer i myosin tungkjedeisoformer eller titinfilamenter, kan påvirke de kontraktile egenskapene til hjertemuskelen. Noen strukturelle endringer kan øke sammentrekningskraften.
8. Hormonelle påvirkninger: Visse hormoner, som skjoldbruskkjertelhormon og veksthormon, kan påvirke hjertets kontraktilitet. Hypertyreose, for eksempel, er assosiert med økt sympatisk aktivitet og forbedret kalsiumhåndtering, noe som fører til økt kontraktilitet.
9. Myokardiskemi: I noen tilfeller kan myokardiskemi (redusert blodtilførsel til hjertet) paradoksalt nok gi økt kontraktilitet i den berørte regionen. Dette fenomenet, kjent som det bedøvede myokardiet, tilskrives endringer i kalsiumhåndtering og energimetabolisme.
Det er viktig å merke seg at overdreven eller vedvarende økning i hjertets kontraktilitet kan ha negative effekter på hjertefunksjonen og kan bidra til utvikling av hjertesvikt hvis den ikke reguleres riktig.