Cosa succede quando avviene la somma nel muscolo cardiaco?

La somma nel muscolo cardiaco si riferisce al fenomeno in cui le contrazioni successive diventano più forti (maggiore forza di contrazione) a causa dell'accumulo di ioni calcio all'interno dei cardiomiociti. La sommatoria è influenzata da diversi fattori, tra cui la frequenza cardiaca, la durata del periodo refrattario e la capacità di gestione del calcio da parte del tessuto cardiaco. Ecco una spiegazione di cosa succede durante la sommatoria nel muscolo cardiaco:

1. Contrazione iniziale:

Quando un potenziale d'azione raggiunge le cellule del muscolo cardiaco, innesca il rilascio di ioni calcio dal reticolo sarcoplasmatico. Gli ioni calcio si legano al complesso troponina, che avvia lo scorrimento dei filamenti di actina e miosina, portando alla contrazione muscolare.

2. Rilassamento:

Dopo la contrazione iniziale, gli ioni calcio vengono attivamente pompati nuovamente nel reticolo sarcoplasmatico attraverso le pompe Ca2+-ATPasi e il muscolo si rilassa.

3. Rilassamento incompleto:

A frequenze cardiache più elevate, la fase di rilassamento può essere incompleta a causa della ridotta durata del periodo refrattario. Ciò significa che i successivi potenziali d'azione arrivano prima del completo rilassamento del muscolo.

4. Accumulo di ioni calcio:

Poiché i potenziali d'azione si verificano in rapida successione, gli ioni calcio rilasciati dal reticolo sarcoplasmatico si accumulano nel citoplasma a causa del rilassamento incompleto del muscolo. Questo fenomeno è noto come "accumulo di calcio" o "scala del calcio".

5. Maggiore forza di contrazione:

Con l'accumulo di calcio intracellulare, vengono attivati ​​più filamenti di actina e miosina, portando ad un aumento del numero di formazioni di ponti trasversali. Ciò si traduce in una contrazione più forte rispetto alla precedente.

6. Limitazione per periodo refrattario:

A frequenze cardiache estremamente elevate, il periodo refrattario può impedire il successo della propagazione dei potenziali d'azione, limitando il verificarsi della sommatoria. Inoltre, la riduzione del tempo necessario per la ricaptazione del calcio può eventualmente portare ad affaticamento e disfunzione muscolare.

In sintesi, la somma nel muscolo cardiaco avviene quando le contrazioni successive diventano più forti a causa del progressivo accumulo di ioni calcio all’interno dei cardiomiociti. Questo fenomeno è più pronunciato a frequenze cardiache più elevate e può influenzare significativamente la prestazione contrattile complessiva del cuore. Una corretta regolazione della gestione del calcio e la coordinazione della frequenza cardiaca sono fondamentali affinché il cuore funzioni in modo efficiente.