Inotropismo
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Per inotropismo cardiaco si intende la capacità del cuore di variare la forza di contrazione. Possono esserci degli inotropismi intrinseci del cuore che dipendono solamente dalla fibra cardiaca e dal suo comportamento, come possono esserci degli inotropismi estrinseci causati da regolazione nervosa e regolazione endocrina.
Per quanto riguarda gli inotropismi intrinseci, ci possono essere quelli omeometrici ed eterometrici: questa distinzione si basa sul fatto che la fibra cardiaca sia stirata o meno. L’inotropismo eterometrico prende il nome di Legge del cuore di Frank-Starling e si basa sul fatto che più sangue entra nel ventricolo, più la fibra cardiaca è allungata. Quindi la legge dice che la forza di contrazione è proporzionale allo stiramento della fibra, ovviamente all’interno di limiti fisiologici. Lo stiramento a 2,2 nm dà la massima risposta, già a 2,5 nm la contrazione risulta indebolita. Quindi quando la fibra è stirata, raggiunge il 100% fisiologico della sua forza, e questo succede perché in queste condizioni avviene una sovrapposizione ottimale tra le teste di miosina e quelle di actina, e l’evento meccanico riesce quindi a sviluppare la massima forza.
[modifica] Ioni calcio
Per quanto riguarda gli inotropismi omeometrici, si analizza la concentrazione degli ioni calcio intracellulare ed extracellulare. L’importanza dello ione calcio è stata dimostrata fin dal lontano 1880 dal fisiologo Sidney Ringer con i suoi esperimenti sul cuore di rana. Egli aveva osservato che se un cuore isolato di rana, immerso in una soluzione acquosa, veniva privato degli ioni calcio, smetteva subito di battere. Veniva alla luce così la dipendenza della contrazione cardiaca dalla concentrazione extracellulare di calcio. Risulta quindi fondamentale per il cuore l’apporto esterno di calcio. Da qui sono nate le famose Soluzioni di Ringer, fondamentali come reidratanti. Sempre correlato alla presenza dello ione calcio, è presente un’inotropismo di frequenza. La frequenza che arriva al cuore influenza la concentrazione di calcio intracellulare per dei fenomeni che sono stati osservati sia in cuori isolati, che in vivo.
[modifica] Fenomeno della scala
Un fenomeno che è stato osservato solo nel cuore isolato è il cosiddetto fenomeno della scala. Per fenomeno della scala si intende che aumentando la frequenza, il muscolo gradatamente assumerà la forza di contrazione proporzionale alla frequenza. Avviene ciò perché aumenta la permeabilità al Ca2+. Il fenomeno è facilmente spiegabile: ricordiamo che la ripolarizzazione della fibra cardiaca è differente da quello semplice del muscolo striato. Nella fibra cardiaca il potenziale è trifasico, ed è presente il caratteristico plateau dove avviene il riassorbimento intracellulare di calcio. Se noi aumentiamo la frequenza osserveremo che nella stessa unità di tempo saranno presenti più plateau e conseguentemente la quantità di calcio intracellulare sarà più elevata. Sebbene il periodo di ripolarizzazione sia più breve, predomina il fatto che più plateau fanno entrare più calcio, e in questa maniera la contrazione sarà più potente.
[modifica] Potenziamento extrasistolico
Un fenomeno che esiste anche in vivo è il cosiddetto potenziamento extrasistolico. Questo fenomeno accade quando si verifica la cosiddetta extrasistole. L’extrasistole è una contrazione ventricolare prematura, che per sua natura è molto debole perché il tempo di ripolarizzazione è molto breve e non è rientrato abbastanza Ca2+ per poter effettuare una contrazione normale. Per questo motivo dopo la pausa compensatoria, subentra un battito che è molto più energico del normale. Anche se questo accade anche per la legge Starling, non è solo questo che influenza il fenomeno. Una ragione plausibile è che dopo la pausa compensatoria, il reticolo sarcoplasmatico abbia a disposizione il calcio captato durante il battito normale e l’extrasistole, mettendo a disposizione più calcio di una normale contrazione.
