Эффект Боудича

Эффект Боудича , также известный как феномен Треппа или эффект Треппе или феномен лестницы, ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} представляет собой метод ауторегуляции , при котором напряжение миокарда увеличивается с увеличением частоты сердечных сокращений . Впервые его заметил Генри Пикеринг Боудич в 1871 году.

Механизм

Основная причина эффекта Боудича — повышение концентрации кальция в саркоплазматическом ретикулуме клеток сердечной мышцы и усиленное его высвобождение в саркоплазму . ^{[ 3 ]}

Одним из объяснений повышения внутриклеточной концентрации кальция является неспособность Na ⁺/К ⁺-АТФаза , чтобы не отставать от притока натрия при более высокой частоте сердечных сокращений . Когда происходит более высокая частота сердечных сокращений, например, из-за адренергической стимуляции , активность кальциевых каналов L-типа увеличивается. Натриево -кальциевый обменник (который позволяет 3 Na ⁺ стекать по своему электрохимическому градиенту в обмен на 1 Ca ⁺⁺ ион выходит из клетки) снижает уровень внутриклеточного кальция. По мере того, как частота сердечных сокращений становится более устойчивой, а продолжительность диастолы уменьшается, Na ⁺/К ⁺-АТФаза, удаляющая Na ⁺ внесенный в клетку Na ⁺/Что ⁺⁺ обменник, не поспевает за курсом Na ⁺ приток. Это приводит к менее эффективному использованию Na ⁺/Что ⁺⁺ обмена, поскольку градиент для натрия уменьшается, а движущей силой транспорта кальция на самом деле является градиент концентрации натрия, поэтому Ca ⁺⁺ накапливается внутри клетки. Это приводит к накоплению кальция в клетках миокарда через натрий-кальциевый обменник и приводит к усилению инотропизма - механизм, который также наблюдается при использовании сердечных гликозидов . ^{[ 4 ]}

Альтернативно, другой механизм заключается в том, что Na ⁺-Что ⁺⁺ мембранный теплообменник, работающий непрерывно, имеет меньше времени для удаления Ca ⁺⁺ который поступает в клетку. ^{[ 5 ]} Это происходит из-за уменьшения продолжительности диастолы при положительной хронотропии . ^{[ 5 ]} При повышенном внутриклеточном Са ⁺⁺ концентрации, наступает положительная инотропия . ^{[ 5 ]}

Также было замечено, что повышенная частота сердечных сокращений стимулирует SERCA2a , что увеличивает приток и содержание кальция в саркоплазматическом ретикулуме. Эта активация SERCA2a происходит косвенно за счет фосфорилирования фосфоламбана ( PLN) кальмодулинкиназой II ( CAMK ). ^{[ 6 ]}

Клиническое значение

Положительный эффект Боудича вызывает увеличение сердечного выброса за счет увеличения силы сокращения сердечных мышц. ^{[ 7 ]}

Этот феномен обычно отсутствует или даже обратим (отрицательный эффект Боудича) при сердечной недостаточности и других заболеваниях сердца, таких как кардиомиопатия и ишемическая болезнь сердца . Это явление называется нулевой или обратной лестницей. ^{[ 7 ]} Вероятная причина этого эффекта связана с мутациями SERCA2a. ^{[ 8 ]}

История

Эффект Боудича впервые наблюдал Генри Пикеринг Боудич в 1871 году, в честь которого он и назван. ^{[ 7 ]}^{[ 9 ]}

Ссылки

^ «Глава 12» . droualb.faculty.mjc.edu . Младший колледж Модесто . Архивировано из оригинала 21 марта 2013 г. Проверено 28 декабря 2020 г.
^ Усман, Абира; Ганди, Джейсон; Гупта, Гунджан (2024 г.), «Физиология, эффект Боудича» , StatPearls , Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing, PMID 30725706 , получено 21 февраля 2024 г.
^ Левартовский, Богдан; Питковский, Богдан (1987). «Клеточный механизм связи между силой миокарда и частотой сокращений». Прогресс биофизики и молекулярной биологии . 50 (2). Эльзевир Б.В.: 97–120. дои : 10.1016/0079-6107(87)90005-8 . ISSN 0079-6107 .
^ Ноубл, М. ИМ (1 августа 1988 г.). «Введение в современные работы по феномену Боудича». Сердечно-сосудистые исследования . 22 (8): 586–586. дои : 10.1093/cvr/22.8.586 . ISSN 0008-6363 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Краткий обзор физиологии , второе издание (2008 г.) - Джереми Уорд и Роджер Линден
^ Борон, Уолтер; Булпаеп, Эмиль (2017). Медицинская физиология . Филадельфия: Эльзевир. п. 528. ИСБН 978-0-323-42796-8 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Усман, Абира; Гупта, Гунджан (2020), «Физиология, эффект Боудича» , StatPearls , StatPearls Publishing, PMID 30725706 , получено 20 февраля 2020 г.
^ Балькасар, Дариус; Редже, Виктория; Санталла, Мануэла; Мейер, Хейко; Пол, Ахим; Маттиацци, Алисия; Ферреро, Паола (декабрь 2018 г.). «SERCA имеет решающее значение для контроля эффекта Боудича в сердце» . Научные отчеты 8 (1): 12447. Бибкод : 2018NatSR...812447B . дои : 10.1038/ s41598-018-30638-9 ISSN 2045-2322 . ПМК 6102201 . ПМИД 30127403 .
^ Кер, Джеймс (февраль 2009 г.). «От Боудича к бета-блокаторам: эволюция понимания важности частоты сердечных сокращений и энергетики миокарда при кардиомиопатии» . Сердечно-сосудистый журнал Африки . 20 (1): 37–38. ISSN 1995-1892 гг . ПМК 4200567 . ПМИД 19287814 .

[1] «Глава 12» . droualb.faculty.mjc.edu . Младший колледж Модесто . Архивировано из оригинала 21 марта 2013 г. Проверено 28 декабря 2020 г.

[2] Усман, Абира; Ганди, Джейсон; Гупта, Гунджан (2024 г.), «Физиология, эффект Боудича» , StatPearls , Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing, PMID 30725706 , получено 21 февраля 2024 г.

[z033-3] Левартовский, Богдан; Питковский, Богдан (1987). «Клеточный механизм связи между силой миокарда и частотой сокращений». Прогресс биофизики и молекулярной биологии . 50 (2). Эльзевир Б.В.: 97–120. дои : 10.1016/0079-6107(87)90005-8 . ISSN 0079-6107 .

[f000-4] Ноубл, М. ИМ (1 августа 1988 г.). «Введение в современные работы по феномену Боудича». Сердечно-сосудистые исследования . 22 (8): 586–586. дои : 10.1093/cvr/22.8.586 . ISSN 0008-6363 .

[:1-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Краткий обзор физиологии , второе издание (2008 г.) - Джереми Уорд и Роджер Линден

[6] Борон, Уолтер; Булпаеп, Эмиль (2017). Медицинская физиология . Филадельфия: Эльзевир. п. 528. ИСБН 978-0-323-42796-8 .

[:0-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с Усман, Абира; Гупта, Гунджан (2020), «Физиология, эффект Боудича» , StatPearls , StatPearls Publishing, PMID 30725706 , получено 20 февраля 2020 г.

[8] Балькасар, Дариус; Редже, Виктория; Санталла, Мануэла; Мейер, Хейко; Пол, Ахим; Маттиацци, Алисия; Ферреро, Паола (декабрь 2018 г.). «SERCA имеет решающее значение для контроля эффекта Боудича в сердце» . Научные отчеты 8 (1): 12447. Бибкод : 2018NatSR...812447B . дои : 10.1038/ s41598-018-30638-9 ISSN 2045-2322 . ПМК 6102201 . ПМИД 30127403 .

[9] Кер, Джеймс (февраль 2009 г.). «От Боудича к бета-блокаторам: эволюция понимания важности частоты сердечных сокращений и энергетики миокарда при кардиомиопатии» . Сердечно-сосудистый журнал Африки . 20 (1): 37–38. ISSN 1995-1892 гг . ПМК 4200567 . ПМИД 19287814 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]