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 elevato Gli 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 battito La 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 reticolo Quando 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 fosforilata La 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

“circolazione” di Ca2+ fra sarcoplasma e reticolo sp durante l’attivazione Tubulo T Tubulo T ripolarizzazione Potenziale d’azione L. extracell. Tubulo T L. extracell. Tubulo T Plateau Plateau Tubulo T Tubulo T

Frequenza cardiaca: numero di contrazioni cardiache al minuto 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 Pressione aortica: pressione istantanea alla radice dell'aorta, distalmente al piano valvolare

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)

Frazione di eiezione: percentuale del sangue espulso da una sistole rispetto al volume telediastolico (n.b. il cuore non si svuota mai completamente) Fasi isovolumetriche: non vi è variazione di volume ventricolare, ma non è corretto usare il termine "isometrico" perché la forma dei ventricoli si modifica.