Эффект Боудича , также известный как явления Treppe и эффект Treppe , [1] является ауторегуляция метода , с помощью которого миокард напряжения возрастает с увеличением частоты сердечных сокращений . Впервые его заметил Генри Пикеринг Боудитч в 1871 году.
Механизм
Основной причиной эффекта Bowditch является увеличение кальция концентрации в саркоплазматического ретикулума в клетках сердечной мышцы , а также увеличение его высвобождение в саркоплазме .
Одним из объяснений увеличения внутриклеточной концентрации кальция является неспособность Na + / K + -АТФазы идти в ногу с притоком натрия при более высокой частоте сердечных сокращений . Когда частота сердечных сокращений увеличивается, например, из-за адренергической стимуляции , кальциевый канал L-типа имеет повышенную активность. Обменник натрия-кальция (который позволяет 3 Na + течь вниз по его электрохимическому градиенту в обмен на 1 ион Ca ++, выходящий из клетки) работает для снижения уровней внутриклеточного кальция. По мере того, как частота сердечных сокращений становится более устойчивой, а продолжительность диастолы уменьшается, Na + / K + -АТФаза, которая удаляет Na +, внесенный в клетку обменником Na + / Ca ++ , не успевает за частотой притока Na + . Это приводит к менее эффективному обмену Na + / Ca ++ , поскольку градиент для натрия уменьшается, а движущей силой транспорта кальция фактически является градиент концентрации натрия, поэтому внутри клетки накапливается Ca ++ . Это приводит к накоплению кальция в клетке миокарда через обменник кальция и натрия и приводит к большему состоянию инотропизма , механизм, который также наблюдается с сердечными гликозидами . [2]
Альтернативно, другой механизм заключается в том, что мембранный обменник Na + -Ca ++ , который работает постоянно, имеет меньше времени для удаления Ca ++, который поступает в клетку. [3] Это происходит из-за уменьшения длины диастолы с положительной хронотропией . [3] С повышением внутриклеточной концентрации Ca ++ следует положительная инотропия . [3]
Также было замечено, что учащение пульса стимулирует SERCA2a , который увеличивает приток и содержание кальция в саркоплазматической сети. Эта активация SERCA2a косвенно происходит за счет фосфорилирования фосфоламбана (PLN) кальмодулинкиназой II ( CAMK ). [4]
Клиническое значение
Положительный эффект Боудитча вызывает увеличение сердечного выброса из-за увеличения силы сокращения сердечных мышц. [5]
Это явление обычно отсутствует или даже обращено вспять (отрицательный эффект Боудитча) при сердечной недостаточности и других сердечных заболеваниях, таких как кардиомиопатия и ишемическая болезнь сердца . Это называется феноменом нулевой или обратной лестницы. [5] Вероятная причина этого эффекта связана с мутациями в SERCA2a. [6]
История
Эффект Боудитча впервые наблюдал Генри Пикеринг Боудитч в 1871 году, в честь которого он назван. [5] [7]
Рекомендации
- ^ «Глава 12» . droualb.faculty.mjc.edu . Младший колледж Модесто . Проверено 28 декабря 2020 .
- ^ Благородный, Мичиган (1988). Введение в современную работу над феноменом Боудитча. Сердечно-сосудистые исследования, 22 (8), 586-586. DOI: 10.1093 / cvr / 22.8.586
- ^ a b c Краткий обзор физиологии , второе издание (2008) - Джереми Уорд и Роджер Линден
- ^ Борон, Вальтер; Булпаэп, Эмиль (2017). Медицинская физиология . Филадельфия: Эльзевьер. п. 528. ISBN 978-0-323-42796-8.
- ^ а б в Усман, Абира; Гупта, Гунджан (2020), «Physiology, Bowditch Effect» , StatPearls , StatPearls Publishing, PMID 30725706 , получено 20 февраля 2020 г.
- ^ Балькасар, Дарио; Редж, Виктория; Санталла, Мануэла; Мейер, Хейко; Паулат, Ахим; Маттиацци, Алисия; Ферреро, Паола (декабрь 2018 г.). «SERCA имеет решающее значение для управления эффектом Боудитча в сердце» . Научные отчеты . 8 (1): 12447. DOI : 10.1038 / s41598-018-30638-9 . ISSN 2045-2322 . PMC 6102201 . PMID 30127403 .
- ^ Кер, Джеймс (февраль 2009 г.). «От Боудитча до бета-адреноблокаторов: эволюция понимания важности сердечного ритма и миокардиальной энергетики в кардиомиопатии» . Сердечно-сосудистый журнал Африки . 20 (1): 37–38. ISSN 1995-1892 . PMC 4200567 . PMID 19287814 .