Inotropismo: differenze tra le versioni

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{{Disclaimer|medico}}

{{W|medicina|dicembre 2006|[[Utente:Snowdog|Snowdog]] <small>([[Discussioni utente:Snowdog|chiedi a un semplice utente]])</small> 16:38, 3 dic 2006 (CET)}}

''''''INOTROPISMO''''''

Per '''inotropismo''' (dal greco ἴς/ἰνός fibra e τρέπομαι "mi volgo", orientazione) cardiaco si intende la capacità del [[cuore]] di variare la forza di [[Contrazione muscolare|contrazione]] in risposta agli stimoli<ref>{{treccani|inotropismo}}</ref>. In [[biologia]] un inotropo è un agente in grado di alterare la forza di [[contrazione muscolare]]. Agenti inotropi negativi indeboliscono la forza di contrazione mentre agenti inotropi positivi la incrementano. Il termine è molto spesso riferito in relazione alla contrazione del [[Miocardio|muscolo cardiaco]]. Un agente inotropo inoltre potrà causare una variazione della forza generata indipendentemente dalla [[contrattilità miocardica]] (e quindi indipendentemente dalla funzionalità del cuore stesso), la quale è rilevata a parità di molteplici fattori tra cui il [[precarico]] e la [[frequenza cardiaca]].

== Classificazione ==

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.

Possono esserci inotropismi ''intrinseci'' del cuore, che dipendono solamente dalla fibra cardiaca e dal suo comportamento, e inotropismi ''estrinseci'', causati da regolazione nervosa<ref>{{cita web|url=http://docenti.unicam.it/tmp/1234.pdf|titolo=Effetti estrinseci nervosi|accesso=11 aprile 2017|dataarchivio=12 aprile 2017|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170412061829/http://docenti.unicam.it/tmp/1234.pdf|urlmorto=sì}}</ref> e regolazione [[ghiandola endocrina|endocrina]].

Per quanto riguarda gli inotropismi omeometrici, si analizza la concentrazione degli [[ioni]] [[Calcio]] intracelluare 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:

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.

1) 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.

== Inotropismo eterometrico ==

2) Un fenomeno che esiste anche in vivo è il cosiddetto potenziamento extra-sistolico. Questo fenomeno accade quando si verifica la cosiddetta extra-sistole. L’extra-sistole 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.

{{vedi anche|Legge di Frank-Starling}}

L’inotropismoL'inotropismo eterometrico prende il nome di “ [[Legge del cuorelegge di Frank-Starling]]” e si basa sul fatto che più sangue entra nel [[ventricoli cardiaci|ventricolo]], più la fibra cardiaca è allungata. Quindi la legge dice che, per valori fisiologici di tali parametri, la forza di contrazione èaumenta proporzionaleall'aumentare allodello stiramento della fibra, ovviamente all’interno di limiti fisiologici. Lo stiramento a 2,2 nm[[micrometri]] dà la massima risposta, già a 2,5 nmmicrometri 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 [[Miosinamiosina]] e quellei siti di binding presso i monomeri di [[Actinaactina]], e l’eventol'evento meccanico riesce quindi a sviluppare la massima forza.<ref>{{Cita pubblicazione|cognome1=Loubani|nome1=OM|cognome2=Green|nome2=RS|titolo=A systematic review of extravasation and local tissue injury from administration of vasopressors through peripheral intravenous catheters and central venous catheters.|rivista=Journal of critical care|data=giugno 2015|volume=30|numero=3|pp=653.e9-17|pmid=25669592|doi=10.1016/j.jcrc.2015.01.014}}</ref>

== Inotropismo omeometrico==

Per quanto riguarda i meccanismi della regolazione inotropa omeometrica, essi si basano sulle concentrazioni degli [[ione|ioni]] [[Calcio (metallo)|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 [[Anura|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.<ref>{{cita libro|cognome=Gordon, DVM, DVSc, DACVIM (Cardiology) |nome=Sonya |cognome2=Saunders, DVM, DACVIM (Cardiology) |nome2=Ashley |pubblicazione=The Merck Veterinary Manual |titolo=Positive Inotropes |url=http://www.merckvetmanual.com/mvm/pharmacology/systemic_pharmacotherapeutics_of_the_cardiovascular_system/positive_inotropes.html |data=novembre 2015 |accesso=28 novembre 2016 }}</ref> Risulta quindi fondamentale per il cuore l'apporto esterno di calcio. Da qui è nata la [[soluzione di Ringer]], fondamentale come reidratante. Sempre correlato alla presenza dello ione calcio, è presente un inotropismo di [[frequenza]]. La frequenza di scarica del [[miocardio]] specifico influenza la concentrazione di calcio intracellulare per dei fenomeni che sono stati osservati sia in cuori isolati, sia in vivo.<ref>{{Cita pubblicazione|titolo=Use of inotropes in critical care |rivista=Clinical Pharmacist |data=1º gennaio 2010 |cognome=Berry |nome=William |cognome2=McKenzie |nome2=Catherine |volume=2 |p=395 |url=http://www.pharmaceutical-journal.com/learning/learning-article/use-of-inotropes-in-critical-care/11049283.article |accesso=28 novembre 2016 }}</ref>

===Fenomeno della scala===

1) Un fenomeno che è stato osservato solo nel cuore isolato è il cosiddetto ''fenomeno della Scalascala'' (noto anche come "effetto ''treppe''" o "effetto Bowditch"<ref>Rispettivamente dal termine tedesco significante ''scala'' e dal nome dello studioso che analizzò per primo il fenomeno.</ref>).<ref>{{cita web|url=http://www.med.unipg.it/ccl/Materiale%20Didattico/Fisiologia%20(Grassi)/Gittata%20cardiaca.pdf|titolo=Gittata cardiaca - Effetto Bowditch o fenomeno della scala|accesso=9 aprile 2017|urlmorto=sì}}</ref><ref>{{cita web|url=http://lucibello.me.it/files/gittata-cardiaca-e-pressione-arteriosa.pdf|titolo=Gittata cardiaca - Effetto Treppe o fenomeno della scala|accesso= 9 aprile 2017}}</ref> Per fenomeno della scala si intende il chefenomeno nel quale aumentando la [[frequenza, cardiaca]] il muscolo gradatamente assumerà varierà la propria forza di contrazione in maniera proporzionale alla [[variazione di frequenza]] stessa. AvvieneCiò ciòaccade perchépoiché in aumentatali lacondizioni avviene un aumento della permeabilità al Ca2Ca++. da parte della membrana del miocardiocita. Il fenomeno è facilmentedovuto spiegabileal : ricordiamofatto che la ripolarizzazione della fibra cardiaca è differente da quelloquella semplice del muscolo striato., Nellaovvero fibra cardiaca ilnel [[potenziale èd'azione]] trifasicodella ,fibra edcardiaca è presente il caratteristico [[''plateau]]'' dovedurante il quale avviene il riassorbimento intracellulare di Calciocalcio. Se noi aumentiamoAumentando la frequenza cardiaca 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 del singolo battito sia più breve, predomina il fatto che più ''plateau'' fannofacciano entrare più calcio, e in questa maniera la contrazione saràrisulterà più potenteintensa.

La corrente del calcio generata in condizioni di frequenza cardiaca aumentata dai canali voltaggio dipendenti cardiaci risulta inoltre maggiormente ampia e si inattiva tardivamente rispetto a quanto avvenga in condizioni basali. Si ritiene che ciò sia dovuto a meccanismi molecolari che rendono i canali del calcio maggiormente attivi a seguito dello stimolo innescato dall'aumento della frequenza di depolarizzazione cellulare.<ref>Fisiologia di Berne e Levy (Italiano) – 1º gennaio 2019</ref>

== Potenziamento extrasistolico ==

Un fenomeno correlato all'inotropismo cardiaco, comune anche nei soggetti sani, è il cosiddetto ''potenziamento extrasistolico''. Questo fenomeno accade quando si verifica la cosiddetta [[extrasistole]]. L'extrasistole è caratterizzata da una contrazione ventricolare prematura dovuta a una stimolazione ectopica, ovvero non proveniente dal [[nodo senoatriale]]. Tale contrazione risulta molto debole poiché il periodo di ripolarizzazione della membrana dei miocardiociti risulta molto breve e di conseguenza non entrerà abbastanza Ca++ nel citosol per poter consentire una contrazione normale. Per questo motivo, dopo una pausa compensatoria dovuta al fatto che lo stimolo sinusale proveniente dal pacemaker senoatriale giunge al miocardio durante il [[Periodo refrattario (fisiologia)|periodo refrattario]] assoluto, il battito successivo risulterà molto più energico del normale. Sebbene questo accada anche a causa della [[Legge di Frank-Starling|legge di Starling]], essa non è il solo meccanismo che genera il fenomeno. Si ritiene infatti che, dopo la pausa compensatoria, il [[reticolo sarcoplasmatico]] abbia a disposizione il calcio captato durante il battito normale e quello accumulato a seguito della contrazione prematura, potendo quindi rilasciare più calcio rispetto a ciò che avviene durante una normale contrazione.<ref>{{cita web|url=https://books.google.it/books?id=n9gvUvmpYQsC&pg=PA1900&lpg=PA1900&dq=potenziamento+extrasistolico&source=bl&ots=hRorVGzRr-&sig=nLnNntc5--RjmY3hEuO5L2U-m7o&hl=it&sa=X&ved=0ahUKEwiFv7Tmu5fTAhWHAcAKHREQAjcQ6AEIOTAF#v=onepage&q=potenziamento%20extrasistolico&f=false|titolo=Potenziamento extrasistolico}}</ref>

== Inotropismi estrinseci ==

===Modulazione nervosa===

L'innervazione cardiaca è totalmente derivante da fibre del [[sistema nervoso autonomo]] che costituiscono il cosiddetto [[plesso cardiaco]]. In particolare il cuore riceve i rami [[Sistema nervoso parasimpatico|parasimpatici]] dal [[nervo vago]] e rami [[Sistema nervoso simpatico|ortosimpatici]] dai gangli cervicali e toracici. Le azioni prevalenti sono mediate dal rilascio da parte dei neuroni postgangliari parasimpatici di [[acetilcolina]] che agisce su [[Recettore muscarinico|recettori muscarinici]] M2 e mediante il rilascio da parte dei neuroni postgangliari ortosimpatici di [[noradrenalina]] che agisce sui [[Recettore adrenergico|recettori adrenergici]] β¹, sensibili anche all'[[adrenalina]] circolante.

=== Modulazione umorale ===

I principali [[ormoni]] aventi effetto inotropo positivo sono l'[[adrenalina]] e la [[triiodotironina]]. Effetti minori sono causati da [[cortisolo]], [[insulina]] e [[Somatotropina|ormone sompatotropo]]. Il [[glucagone]], pur avendo potenzialmente effetto inotropo positivo importante, viene rilasciato dal [[pancreas]] nel circolo della [[vena porta]] ed è normalmente captato quasi esclusivamente dal [[fegato]]. I farmaci [[digitalici]] sono definiti [[cardiocinetico|cardiocinetici]] (''"farmaci salvavita"'') e hanno effetto inotropo positivo poiché agiscono incrementando la concentrazione di calcio intracellulare mediante una inibizione parziale dell'attività della [[pompa sodio-potassio]] che comporta un aumento della concentrazione di sodio intracellulare e quindi dell'efficienza dell'antiporto sodio-calcio che comporta in tali condizioni un aumento del calcio intracellulare.

L'[[ipossia]], l'[[ipercapnia]] e l'[[acidosi]] sono spesso fattori che si presentano in contemporanea (ad es. durante un'[[apnea]] prolungata) e hanno effetti diversi a seconda che siano di entità moderata o severa. In caso di ipossia moderata avviene una caratteristica coattivazione parasimpatica e ortosimpatica che comporta un aumento della forza di contrazione dei singoli battiti accompagnata da una marcata riduzione della [[frequenza cardiaca]] e da un aumento delle resistenze periferiche. In caso di ipossia severa invece prevarrà l'azione inotropa negativa dovuta alla carenza di substrati per la fosforilazione ossidativa. L'[[ipercalcemia]] ha un moderato effetto inotropo positivo mentre l'[[ipocalcemia]] ha un marcato effetto negativo. Farmaci [[calcio-antagonisti]] hanno effetto inotropo negativo poiché inibiscono i [[canale del calcio di tipo L|canali del calcio di tipo L]] (''long lasting'') che normalmente sono i principali responsabili dell'ingresso dello ione durante la fase di plateau del [[potenziale d'azione ventricolare]].

==Note==

<references/>

==Voci correlate==

* [[Effetto batmotropo]]

* [[Effetto cronotropo]]

* [[Effetto dromotropo]]

* [[Effetto lusitropo]]

== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

{{Maggiori gruppi di farmaci}}

{{fisiologia cardiovascolare}}

{{Portale|medicina}}

[[Categoria:Fisiologia cardiovascolare]]