CONTRACTILITATEA

CONTRACTILITATEA

FENOMENE MECANICE ALE FIBREI MIOCARDICE

ORGANIZAREA APARATULUI CONTRACTIL. Structura microscopica.

Fibra miocardica este substratul contractilitatii tesutului miocardic. Termenul desemneaza fie o singura celula, fie, mai frecvent, un grup de celule miocardice inconjurate de fibre de colagen, care le solidarizeaza. Discurile intercalare sint structuri situate la limitele acestor celule, care au functia de a asigura legatura electrica intre acestea prin intermediul gap-junctions si de asigura solidarizarea mecanica a acestor celule, prin intermediul desmozomilor si al jonctiunilor intermediare.

Miocitele sint celulele contractile miocardice, ce formeaza cea mai mare parte din masa miocardului. La om, ele sint aproximativ 10¹¹ . Sint alungite si au 80-120μm in lungime si 10-15μm diametru. Sint inconjurate de sarcolema ce delimiteaza sarcoplasma care contine nucleu si numeroase organite celulare.

Miofibrilele reprezinta aparatul contractil al fibrelor miocardice. Ele reprezinta aprox.50% din masa miocardica. In proximitatea lor se gasesc mitocondriile, care reprezinta aprox.30% din masa celulelor si care furnizeaza prin glicoliza aeroba energia necesara contractiei. Examinate microscopic, miofibrilele prezinta, ca si in cazul muschiului scheletic, un aspect striat, care se datoreaza alternantei unor benzi cu aspect caracteristic:

Banda A (intunecata), anizotropa in lumina polarizata, care se coloreaza intens cu eozina; este bisectata de o banda mai clara, banda H (Hensen), care este bisectata la rindul ei de o banda intunecata, banda M (Mittelinien).

Banda I (clara), izotropa in lumina polarizata, se coloreaza slab cu eozina si este bisectata de o linie mai intunecata, banda Z (Zwischen).

Striarea materialului contractil se datoreaza interdigitarii a 2 tipuri de filamente, groase (10-12μm) si subtiri (5-6μm). La nivelul benzii I se gasesc exclusiv filamente subtiri. La nivelul benzii A se gasesc numai filamnte groase, dar aici ele sint intrepatrunse printre filamentele subtiri. In sectiune transversala se observa ca la nivelul benzii A, dispozitia tridimensionala a miofilamentelor are un inalt grad de ordonare: fiecare filament gros este inconjurat de 6 filamente subtiri, in timp ce fiecare filament subtire are in jurul sau 3 filamente groase.

Sarcomerul este unitatea fundamentala de organizare ultrastrucuturala a aparatului contractil in fibra miocardica. El reprezinta portiunea delimitata intre 2 benzi Z succesive. Un sarcomer este alcatuit din 2 jumatati de banda I la extremitati si o banda A in centru. Lungimea sarcomerului este de 1,8-2,2μm.

ORGANIZAREA ULTRASTRUCTURALA

Sarcomerul contine agregate proteice macromoleculare. Functional, acestea sepot clasifica in: proteine contractile, proteine reglatoare si proteine structurale.

Proteinele contractile

Miozina este principalul element al filamentelor groase. Ea are 2componente, denumite meromiozine: meromiozina usoara si meromiozina grea.

Meromiozina usoara (light meromyosine - LMM) este situata in portiunea centrala a miofilamentului.Ea se agrega cu celelalte lanturi de meromiozina, pentru a forma filamentul gros.

Meromiozina grea (heavy meromyosine -HMM) formeaza capatul moleculei de miozina, care se detaseaza de filamentul gros, formind punti transversale cu actina. Meromiozina grea este formata din 2 subfragmente:

-subfragmentul 2 (S2) formeaza "bratul moleculei" de miozina; structura sa este asemanatoare meromiozinei usoare;

-subfragmentul 1 (S1) formeaza "capul" moleculei de miozina, cu forma globulara; la acest nivel sint localizate proprietatile fundamentale ale acesteia: activitatea ATP-azica si capacitatea de a intereactiona cu actina.

Ca structura polipeptidica, molecula de miozina contine 2 lanturi grele (GM 200000D) si 4 lanturi usoare (GM 20000D). Cea mai mare parte a moleculei de miozina este formata din cele 2 lanturi grele, spiralate in alfa-helix.

Lanturile grele ale miozinei sint de tip alfa si beta; lanturile alfa au viteza ATP-azica mai mare. Dupa tipul de combinare a celor doua tipuri de lanturi, exista 3 izoenzime miozinice, diferite ca viteza a activitatii ATP-azice:

-izoenzima V1, formata din 2 lanturi alfa;

-izoenzima V2, ce contine un lant alfa si unul beta;

-izoenzima V3, ce contine 2 lanturi beta.

La om exista un amestec aproximativ egal intre cele 3 izoenzime. In cazuri patologice, este sintetizata preferential una sau alta dintre izoenzime. In hipertrofia ventriculara, se sintetizeaza preferntial izoenzima V3, ceea ce permite o contractie mai economica. Acesta este un adevarat mecanism de adaptare moleculara la anumite situatii patologice.

Cele 2 regiuni de flexibilitate ale lantului polipeptidic din structura miozinei se gasesc la zona de separare dintre MM grea si usoara. Ele sint esentiale pentru modificarea unghiului dintre componentele miozinei, fapt ce detine rol major in scurtarea fibrei miocardice.

Actina este principalul component al filamentelor subtiri. Ea are un capat fixat la nivelul membranei Z, in timp ce celalalt aluneca printre filamentele de miozina. Actina exista in 2 forme;

Actina (G) globulara, monomer stabil, si actina F (fibrilara), forma polimerica, caracteristica "in vivo". Actina fibrilara este formata din 2 lanturi de monomeri care se rasucesc in helix. Punctele de inflexiune sint plasate pe distanta a 7 monomeri de actina, la intervale de 35-40 nm.

Proteinele reglatoare

Tropomiozina este o molecula in forma de bastonas, cu grosime de 2-3 nm.E formata din 2 lanturi polipeptidice, situate in "jgheabul" filamentului de F actina. Are o structura dublu-helicoidala. Lungimea bastonasului de tropomiozina corespunde unei bucle a helixului de F-actina.

Troponina se situeaza la punctele de inflexiune ale filamentelor subtiri de actina. Ea are 3 componente:

-troponina C, care leaga cu mare afinitate Ca,imediat ce concentratia acestuia in sarcoplasma creste peste 10^-7 mol/L;

-troponina T, care leaga troponina de tropomiozina;

-troponina I care inhiba activitatea ATP-azica a miozinei, inhibind astfel interactiunea dintre actina si miozina.

Rolul complexului troponina/tropomiozina este de a realiza controlul interactiunii actina-miozina, deci al contractiei miocardice.

In starea de relaxare, la o concentratie scazuta a Ca intracelular, troponina C nu fixeaza Ca. Ca urmare, tropomiozina ocupa intre filamentele de actina o pozitie de blocare, ce impiedica steric interactiunea actina-miozina.

In timpul contractiei, declansata prin cresterea Ca intracelular, prin legarea acestuia de troponina C se produce o schimbare a conformatiei moleculare. Astfel, se deplaseaza tropomiozina din pozitia initiala, noua pozitie facind posibila interactiunea actina-miozina, datorita expunerii locului de fixare a miozinei de pe suprafata G-actinei.

Se poate spune despre Ca ca in mecanismul contractiei, el intervine prin impiedicarea mecanismelor ce nu permit interactiunea actina-miozina: Ca are functie derepresoare pentru contractilitate.

Proteinele structurale

Sint proteine localizate mai ales la nivelul benzilor Z si M, cu rol mecanic in pozitionarea si fixarea elementelor contractile.

Conectina este proteina prin intermediul careia filamentele de miozina se fixeaza la nivelul liniei M. Este o proteina fibrilara, alcatuita din 2 segmente distincte, unul inextensibil, de ancorare si celalalt extensibil, elastic. Pentru intinderi moderate ale sarcomerului (sub 2μm), segmentul elastic se intinde; dar la intinderi mari, acesta se pune in tensiune; acest comportament este responsabil de relatia lungime-tensiune pasiva in fibra miocardica.

Mecanismul contractiei miocardice

Troponina si tropomiozina sint responsabile de reglarea contractiei miocardice, in functie de disponibilul de ca intracelular.

Pentru mecanismul propriuzis al scurtarii fibrelor miocardice, este acceptata in continuare teoria puntilor transversale, propusa de Huxley in 1957, care sustine formarea si desfacerea repetitiv-ciclica a unor punti transversale intre filamentele subtiri de actina si cele groase de miozina, realizate prin intermediul subfragmentului S1 al MM grele.

Secventa de realizare a acestor fenomene este:

-capul S1 al MM care contine fixat ADP si fosfat anorganic poate interactiona cu o actina (globulara, monomer)prin legaturi electrostatice; in repaos, situsul de fixare de pe actina este mascat de tropomiozina. Fixarea Ca la nivelul Troponinei C duce la expunerea acestui situs de pe actina globulara, pe care se fixeaza fragmentul S1 al MM, ceea ce duce la schimbarea unghiului dintre "capul" si "gitul" moleculei de miozina. Ca urmare, actina este trasa spre mijlocul sarcomerului, ceea ce reprezinta "mecanismul glisant"al contractiei.

-formarea legaturii actina-miozina este urmata de eliberarea ADP si a fosfatului anorganic de pe capul miozinic. Pentru desfacerea legaturii actina-miozina, este necesara prezenta de ATP fixat pe capul S1 al miozinei. Cind ATP nu este disponibil, (ischemia miocardica), nu se realizeaza desfacerea legaturii si apare contractura ischemica. Cind ATP este disponibil, el se fixeaza pe subfragmentul S1, care se desprinde de actina. Datorita activitatii ATP-azice a subfragmentului S1, ATP este scindat in ADPsi fosfat anorganic.

-fenomenul continua atita timp cit concentratia Ca la nivelul sarcomerului ramine ridicata. Complexul troponina-tropomiozina permite realizarea interactiunii actina-miozina. Prin repetarea succesiva a formarii si desfacerii puntilor transversale, filamentele subtiri aluneca in interiorul celor intunecate, cu scurtarea consecutiva sarcomerului.

Forta de contractie depinde de Ca disponibil, iar viteza de contractie depinde de activitatea ATP-azica a subfragmentului S1 al MM grele. Interrelatia este insa mult mai complexa, cresterea cocentratiei Ca crescind de 5 ori aproximativ activitatea ATP-azica a miozinei.

CUPLUL ELECTRO-CONTRACTIL

Reprezinta secventa fenomenelor prin care se realizeaza legatura dintre activarea electrica a celulelor miocardice si contractia lor.

Rolul esential revine Ca, ce mediaza interactiunea actina-miozina prin intrmediul sistemului troponina-tropomiozina.

Distributia Ca la nivelul fibrei miocardice

Studiul distributiei Ca se face prin tehnici radioizotopice, de histochimie si de microscopie electronica, care nu pot insa diferentia Ca liber, ionizat, activ biologic, de formele neionizate. In acest scop au fost utilizate tehnici speciale, cum este cea a microelectrozilor Ca-selectivi. Datorita acestot tehnici, s-a demonstrat ca in miocit, Ca se afla in sarcolema, in RS, mitocondrii, sarcoplasma si sarcomer. Au fost analizate si secventele dinamicii Ca in timpul unui ciclu cardiac.

Sarcolema indeplineste o serie de functii legate de dinamica ionului de Ca: mentine diferenta de concentratie a acestuia la celula in repaos intre mediul extra (10^-3) si intracelular (10^-7) de peste 10000 ori; permite schimburile rapide intre cele 2 medii pentru realizarea contractiei si relaxarii si stocheaza cantitati importante de Ca la nivelul glicocalixului si glicoproteinelor din structura sa. Schimburile sarcolemale de Ca se realizeaza prin intermediul canalelor sarcolemale de Ca, al pompei sarcolemale de Ca si al antiportului Na-Ca.

1.Canalele sarcolemale sint calea majora de patrundere a Ca in miocit. Sarcolema contine predominent canale de tip L (long lasting), cunoscute ca secventa de AA, canale ce au putut fi clonate.Canalele L contin 5 subunitati proteice. Subunitatea alfa 1 detine rolul functional major: aici este localizat "porul" canalului, aici se afla situsul de fosforilare sub actiunea proteinkinazei A, si tot aici se gasesc receptorii pentru blocantii acestor canale de Ca. Ele sint voltaj dependente, pragul de activare este la aprox.-40mV . Cinetica de activare si recuperare este mai lenta comparativ cu canalul de Na, de aici denumirea de curent lent de Ca.

Aceste canale pot fi modulate sub actiunea neuromodulatorilor si altor cationi divalenti, ca Mg. Catecolaminele stimuleaza activitatea acestor canale prin fosforilarea AMPc dependenta a subunitatii alfa 1 din structura lor.

Farmacologic, canalele pot fi modulate prin blocantii canalelor de Ca, care se fixeaza pe un situs receptor situat tot la nivelul subunitatii alfa 1. Exista minimum 3 clase distincte de blocanti ai canalelor de Ca (dihidropiridinele-Nifedipina, fenilalkilaminele-Verapamilul, benzotiodiazepinele-Diltiazemul), fiecare avind receptor specific astfel incit ele nu competitioneaza pentru legarea de canal, ci se potenteaza reciproc. Este cunoscut si un compus cu efect agonist al canalelor de Ca, care creste influxul acestuia prin actiune asupra receptorului dihidropiridinic (compusul Bay K 8644).

2.Antiportul Na-Ca este asigurat de o proteina sarcolemala decelabila pe toata suprafata sarcolemala, dar cu densitate maxima la nivelul tubilor T. Este principalul mecanism de expulzare a Ca din miocit. Pentru 3Na introdusi in celula, in sensul gradientului de concentratie, ea expulzeaza un Ca impotriva acestui gradient. Acest mecanism este indirect controlat de ATP-aza Na-K dependenta, care mentine Na intracelular scazut intracelular, necesar pentru intrarea acestuia la schimb cu Ca. Glicozizii digitalici blocheaza ATP-aza Na-K dependenta, ceea ce favorizeaza incarcarea cu Ca a miocitului.

3.Pompa sarcolemala de Ca este o proteina integrala membranara cu activitate ATP-azica. Ea expulzeaza Ca din miocit, dar ponderea ei in mentinerea concentratiei intracelulare a Ca este redusa comparativ cu antiportul Na-Ca. Activitatea ei este stimulata indirect prin mecanism de fosforilare dependenta de proteinkinaza A si prin mecanismul direct al calmodulinei.

Calmodulina este o proteina cu 4 situsuri de legare a Ca, care se leaga la nivelul unor situsuri speciale la nivelul ATP-azei Ca dependenete, careia ii stimuleaza activitatea.

Reticulul sarcoplasmic

Este o strucutra intracelulara limitata de membrana proprie,alcatuita dintr-un sistem de tuburi longitudinale, care au o portiune libera intracitoplasmatica si o portiune jonctionala ce vine in contact cu invaginatiile sarcolemale denumite tubii T. El detine rol cheie in dinamica Ca in miocit, datorita capacitatii de a stoca mari cantitati de Ca, ce poate fi rapid eliberat la nevoie.

Eliberarea Ca din RS se face pasiv, pe baza gradientului de concentratie, prin intermediul unui canal ionic modulat experimental cu alkaloidul ryanodina, si denumit in consecinta canal ryanodino-senzitiv. Aceste canale sint proteine integrale si se gasesc exclusiv la nivelul portiunii jonctionale a RS. Deschiderea lor este declansata de usoara crestere a concentratiei Ca intracelular, produsa prin canalele de ca de tip L. Acest fenomen se numeste "eliberare de Ca indusa de Ca" ("Ca cheama Ca").

Tot la nivelul membranei RS s-a descris un receptor pentru IP3 (inozitol -trifosfat), proteina integrala cu rol de canal, care permite efluxul Ca din RS la fixarea IP3. IP3 rezulta prin actiunea fosfolipazei C care hidrolizeaza un fosfolipid membranar. Fosfolipaza C poate fi activata de o mare varietate de factori (hormoni, neurotransmitatori, medicamente), cu eliberarea consecutiva a Ca din RS. Acest mecanism este mai putin important pentru miocit, probabil intervine ca modulator, fiind important, in schimb, pentru muschiul neted vascular.

Captarea Ca in RS se face prin actiunea unei ATP-aze Ca dependente situata in portiunea libera a RS, care transporta activ 2 Ca in RS pentru fiecare mol de ATP degradat. Activitatea ei este reglata de fosfolamban, o proteina cu GM mica ce poate fi fosforilata de proteinkinaza A prin mecanism AMPc dependent. Fosforilarea fosfolambanului este un mecanism major prin care intervin in contractilitate toti factorii care cresc AMPc intracelular.

Stocarea Ca la nivelul RS se face prin fixarea de o proteina din portiunea jonctionala a RS, denumita calsequestrina. Aceasta este principala forma de stocare a Ca in miocit, un mol de calsequestrina legind aprox. 50 moli de Ca. O proteina asemanatoare este calrectulina.

Mitocondriile contin cantitati importante de Ca pe care il pot elibera, cu viteza scazuta, insa, fapt ce face ca ele sa nu detina rol important in procesul electrocontractil. Totusi, ele intervin in captarea Ca, atunci cind celelalte mecanisme de scadere a Ca citoplasmatic sint depasite, avind astfel rol de "tampon" ce previne variatiile mari ale Ca citoplasmatic. Acumularea intramitocondriala de Ca mai intervine si altfel, insa: ea activeaza enzimele ciclului Krebs,generind o cantitate sporita de ATP necesara pentru sustinerea celorlalte mecanisme de expulzare a Ca.

Sarcoplasma contine concentratii variabile de Ca, in functie de starea de activitate a celulei.

In repaos, Ca liber in conditii fiziologice este de 2-3 x 10^-7 mol/L.

Pentru celula in activitate, comparativ cu starea de repaos, concentratia Ca creste de 100 de ori aprox., pina la ordinul a 10^-5 mol/L.

Ca tampon. Miocitul mai poseda situsuri de legare a Ca, ce tamponeaza variatiile mari de concentratie ale acestuia. Ca tampon este Ca legat de aceste situsuri. 30% din Ca celular este legat de proteine incarcate negativ in imediata vecinatate a membranei celulare. Exista si alte proteine fixatoare intracelulare, care functional sint de 2 tipuri:

-proteine trigger: fixarea Ca pe ele induce un semnal intracelular, asa cum se intimpla in cazul calmodulinei, responsabila de activarea ATP-azei ca dependente sarcolemale;ele sint importante prin functia lor si nu ca rezervor de Ca;

-proteine fixatoare de Ca (calsequestrina, calrectulina, parvalbumina, calbindina).

Secventa fenomenelor din cuplul electro-contractil

Semnalul declansator al procesului contractil este declansarea potentialului de actiune. (PA). Schimbarea brusca a potentialului membranar prin patrunderea Na in celula determina deschiderea canalelor lente de Ca pe parcursul platoului potentialului de actiune.

Influxul celular de Ca prin canalele lente nu modifica semnificativ concentratia intracelulara a Ca, ci constituie un semnal (trigger) pentru eliberarea Ca stocat in mari cantitati in RS. Prin tubii T, PA este condus in interiorul miocitului, in vecinatatea portiunii jonctionale a RS. Cresterea concentratiei de Ca la acest nivel duce la activarea canalelor de Ca ryanodino-senzitive din membrana RS, ceea ce duce la cresterea intracelulara a Ca de la 10^-7 mol/L la 10^-5 mol/L, datorita fenomenului "eliberare de Ca indusa de Ca". La aceste valori ale concentratiei intracelulare, Ca se fixeaza pe troponina C, declansind contractia.

Cantitatea de Ca eliberata din RS depinde de cantitatea trigger de Ca ce intra prin canalele lente L sarcolemale. Ca eliberat din RS nu poate activa canalele ryanodino-senzitive adiacente care nu au fost activate de Ca patruns prin canalele L. RS poate elibera spontan mici cantitati de Ca (Ca²⁺ sparks), care nu declanseaza contractia, pentru ca nici Ca astfel eliberat nu activeaza canalele adiacente ryanodino-senzitive. Atunci cind RS este supraincarcat cu Ca, eliberarea spontana de Ca poate activa canalele adiacente, producind o adevarata unda propagata ce creste semnificativ concentratia Ca in citosol, putind induce contractia. Astfel se pot produce aritmii cardiace.

Mecanismul relaxarii

Pentru relaxare, este necesara scaderea concentratiei Ca in citosol, la valoarea de repaos, 10^-7 mol/L, prin expulzarea sa din celula si prin reintroducerea sa in RS. Mecanismele implicate sint:

-activitatea pompei de Ca de la nivelul portiunii libere a RS;

-mecanismul de antiport Na-Ca sarcolemal;

-pompa sarcolemala de Ca.

Exista o permanenta competitie intre mecanismele implicate in expulzia Ca din celula si cele ce reintroduc Ca in RS. Exista un echilibru intre cele 2 mecanisme: acea cantitate de ca patrunsa prin canalele L sarcolemale este expulzata prin antiportul Na-Ca, in timp ce Ca eliberat din RS este reaptat la acest nivel prin pompa de Ca. O modificarea acestui echilibru in favoarea recaptarii de catre RS creste disponibilul pentru Ca ce poate fi eliberat la contractia urmatoare, crescind forta contractila.

Modularea cuplului electro-contractil

Catecolaminele actioneaza prin stimularea receptorilor beta 1-adrenergici. Actioneaza intracelular prin cresterea AMPc, datorita stimularii adenilatciclazei. Ca urmare, are loc activarea proteinkinazei A, care va fosforila enzime intracelulare implicate in cuplul electro-contractil:

-fosforilarea canalelor L sarcolemale va creste influxul Ca;

-fosforilarea dependenta de fosfolamban a pompei de Ca din RS favorizeaza captarea Ca;

-fosforilarea pompei sarcolemale de Ca favorizeaza expulzia Ca din celula;

-fosforilarea ATP-azei Na-K dependente favorizeaza expulzia Ca din celula, prin activarea antiportului Na-Ca.

Stimularea receptorilor alfa 1 adrenergici activeaza fosfolipaza C, cu generarea intracelulara de IP3, ce creste efluxul de Ca din RS prin intermediul receptorului pentru IP3. Mecanismul este important pentru musculatura neteda vasculara, fiind incomplet precizata importanta sa pentru miocit.

Ca urmare, catecolaminele favorizeaza contractia (efect inotrop pozitiv) dar si relaxarea (efect lusitrop). Dezavantajul este cresterea consumului de O2.

Alti compusi actioneaza fie prin stimularea directa a adenilatciclazei, fie prin inhibarea fosfodiesterazei, enzima implicata in degradarea AMPc. Toti determina, insa,cresterea consumului miocardic de O2.

Glicozizii digitalici (Ouabaina, Digitala) blocheaza ATP-aza Na-K dependenta, fixindu-se pe un receptor specific situat pe subunitatea alfa a acesteia. Se acumuleaza Na intracelular, ceea ce reduce activitatea antiportului Na-Ca. Se modifica echilibrul dintre expulzia Ca din celula si recaptarea sa in RS in favoarea recaptarii, ceea ce creste disponibilitatea Ca si deci forta de contractie.

Agentii sensibilizanti sint compusi ce cresc afinitatea pentru Ca a proteinelor contractile, un astfel de compus fiind Levosimendanul.

PERFORMANTA CARDIACA

Performanta cardiaca este un termen generic care arata in ce masura cei 2 ventriculi isi realizeaza functia de pompa.Nu exista un parametru unic masurabil care sa cuantifice PC Ea

se estimeaza pe baza mai multor indici care caracterizeaza functia sistolica si functia diastolica ventriculara.

Functia sistolica a ventriculului exprima capacitatea ventriculului de a se goli. Este determinata de presarcina (intinderea initiala a fibrelor miocardice, sau volumul telediastolic ventricular), postsarcina (rezistenta ce se opune ejectiei singelui din ventricul, reprezentata uzual de presiunea arteriala din arterele mari -aorta si pulmonara) si de contractilitate.

Contractilitatea reprezinta capacitatea intrinseca a ventriculului de a se scurta, indiferent de modificarile pre- si postsarcinii. Pe bucla volum presiune, contractilitatea se exprima prin panta relatiei presiune-volum sistolic. Cresterea contractilitatii deplaseaza la stinga aceasta relatie, iar scaderea contractilitatii o deplaseaza la dreapta.

Indici clinici ai contractilitatii

Pentru presarcina si postsarcina exista parametri masurabili care le cuantifica. Este greu de gasit parametri care sa cuantifice contractilitatea, independent de valorile presarcinii si postsarcinii. Exista indici pentru contractilitatea din timpul perioadei contractiei izovolumetrice ventriculare si indici pentru contractilitatea din timpul fazei de ejectie.

Pentru contractia izovolumetrica ventriculara, cel mai folosit indice este viteza maxima de crestere a presiunii ventriculare. Reprezinta variatia de presiune intraventriculara in intervalul de timp dP/dt. Pentru intervale foarte mici, se obtine viteza instantanee. Viteza maxima instantanee de crestere a presiunii (dP/dt_max) este atinsa in mod normal la sfirsitul contractiei izovolumetrice ventriculare, imediat inainte de deschiderea valvelor sigmoide.

Pentru faza de ejectie, cel mai important indice este fractia de ejectie, calculata ca VTD-VTS/VTD.

Ea este determinata de contractilitate, de presarcina si de postsarcina, fiind un indicator global al functiei sistolice ventriculare, nu numai al contractilitatii.

Viteza de scurtare a muschiului este un alt parametru de evaluare a ejectiei ventriculare, care depinde de postsarcina si de lungimea initiala a fibrei musculare (presarcina). Viteza maximala de scurtare (Vmax) este atinsa (teoretic) la o postsarcina egala cu 0.Ea creste sub actiunea agentilor inotropi pozitivi, dar este putin influentata de lungimea initiala a muschiului.

Functia diastolica a ventriculului

Este estimata prin masurarea timpului de relaxare izovolumetrica, de la inchiderea valvelor sigmoide pina la deschiderea valvelor atrio-ventriculare (echocardiografic sau mecanografic- apexocardiograma) si prin evaluarea umplerii ventriculare, pe baza relatiei volum-presiune diastolica in timpul umplerii ventriculare, pe diagrama de lucru a VS. Panta acestei curbe (dP/dV) reprezinta rigiditatea ventriculara, (stiffness ventricular) iar inversul acesteia (dV/dP) este complianta ventriculara. Uzual, rigiditatea ventriculara se determina pe parcursul diastazei.

Debitul cardiac este cantitatea de singe impinsa de fiecare ventricul in circulatie intr-un minut. Volumul sistolic este diferenta dintre VTD si VTS. Produsul dintre volumul sistolic si frecventa cardiaca este debitul cardiac. El este determinat de functia sistolica si de cea diastolica a inimii, fiind un indice global al performantei cardiace. Cei doi ventriculi functioneaza ca un sistem de pompe aranjate in serie, asadar debitul cardiac al acestora trebuie mentinut riguros egal pe termen lung. Valorile de repaos pentru fiecare ventricul sint de 5-6L/min. Mai corecta este utilizarea indicelui cardiac, care exprima raportarea DC la suprafata corporala: 3,2+- 0,5L/min/m² suprafata corporala.

Determinarea DC se face prin metoda Fick, invaziva, care studiaza oxigenul adaugat singelui care traverseaza circulatia pulmonara. Se recolteaza singe prin cateterism cardiac de la nivelul arterei pulmonare si din teritoriul arterial al circulatiei sistemice.

O alta metoda este cea a dilutiei unui indicator injectat intr-un anumit sector al circulatiei si recoltare distal de locul injectarii. Se obtine curba variatiei concentratiei substantei respective in functie de timp.

Performanta cardiaca este si raportul dintre debitul actual al inimii si debitul necesar acoperirii nevoilor tisulare: PC = DA/D necesar.

Determinantii PC sint: presarcina, postsarcina, starea inotropa, frecventa cardiaca, lusitropismul si functia dromotropa.