Vad händer när summering sker i hjärtmuskeln?

Summation i hjärtmuskeln hänvisar till fenomenet där successiva sammandragningar blir starkare (ökad sammandragningskraft) på grund av uppbyggnaden av kalciumjoner i kardiomyocyterna. Summering påverkas av flera faktorer, inklusive hjärtfrekvens, varaktigheten av den refraktära perioden och hjärtvävnadens förmåga att hantera kalcium. Här är en förklaring av vad som händer under summering i hjärtmuskeln:

1. Initial kontraktion:

När en aktionspotential når hjärtmuskelcellerna utlöser den frisättningen av kalciumjoner från det sarkoplasmatiska retikulumet. Kalciumjoner binder till troponinkomplexet, vilket initierar glidningen av aktin- och myosinfilament, vilket leder till muskelkontraktion.

2. Avkoppling:

Efter den initiala sammandragningen pumpas kalciumjoner aktivt tillbaka in i det sarkoplasmatiska retikulumet genom Ca2+-ATPas-pumpar, och muskeln slappnar av.

3. Ofullständig avslappning:

Vid högre hjärtfrekvenser kan avslappningsfasen vara ofullständig på grund av den reducerade varaktigheten av den refraktära perioden. Detta innebär att efterföljande aktionspotentialer anländer innan muskelns totala avslappning.

4. Ansamling av kalciumjoner:

När aktionspotentialer uppträder i snabb följd, ackumuleras kalciumjoner som frigörs från det sarkoplasmatiska retikulumet i cytoplasman på grund av den ofullständiga avslappningen av muskeln. Detta fenomen är känt som "kalciumackumulering" eller "kalciumtrappa."

5. Ökad sammandragningskraft:

Med ackumulering av intracellulärt kalcium aktiveras fler aktin- och myosinfilament, vilket leder till ett ökat antal korsbryggbildningar. Detta resulterar i en mer kraftfull sammandragning jämfört med den föregående.

6. Begränsning av refraktärperiod:

Vid extremt höga hjärtfrekvenser kan den refraktära perioden förhindra framgångsrik utbredning av aktionspotentialer, vilket begränsar förekomsten av summering. Dessutom kan minskad tid för återupptag av kalcium så småningom leda till muskeltrötthet och dysfunktion.

Sammanfattningsvis sker summering i hjärtmuskeln när successiva sammandragningar blir starkare på grund av den progressiva ackumuleringen av kalciumjoner i kardiomyocyterna. Detta fenomen är mer uttalat vid högre hjärtfrekvenser och kan avsevärt påverka hjärtats totala kontraktila prestanda. Korrekt reglering av kalciumhantering och koordination av hjärtfrekvensen är avgörande för att hjärtat ska fungera effektivt.