Sommatie in de hartspier verwijst naar het fenomeen waarbij opeenvolgende contracties sterker worden (verhoogde contractiekracht) als gevolg van de ophoping van calciumionen in de hartspiercellen. De sommatie wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de hartslag, de duur van de refractaire periode en het calciumverwerkingsvermogen van het hartweefsel. Hier volgt een uitleg van wat er gebeurt tijdens sommatie in de hartspier:

1. Initiële contractie:

Wanneer een actiepotentiaal de hartspiercellen bereikt, veroorzaakt dit de afgifte van calciumionen uit het sarcoplasmatisch reticulum. Calciumionen binden zich aan het troponinecomplex, wat het glijden van actine- en myosinefilamenten initieert, wat leidt tot spiercontractie.

2. Ontspanning:

Na de initiële contractie worden calciumionen via Ca2+-ATPase-pompen actief terug in het sarcoplasmatisch reticulum gepompt, waardoor de spier ontspant.

3. Onvolledige ontspanning:

Bij hogere hartfrequenties kan de relaxatiefase onvolledig zijn vanwege de kortere duur van de refractaire periode. Dit betekent dat daaropvolgende actiepotentialen arriveren voordat de spier volledig ontspant.

4. Accumulatie van calciumionen:

Omdat actiepotentialen snel achter elkaar optreden, hopen calciumionen die vrijkomen uit het sarcoplasmatisch reticulum zich op in het cytoplasma als gevolg van de onvolledige ontspanning van de spier. Dit fenomeen staat bekend als 'calciumophoping' of 'calciumtrap'.

5. Verhoogde contractiekracht:

Met de ophoping van intracellulair calcium worden meer actine- en myosinefilamenten geactiveerd, wat leidt tot een groter aantal kruisbrugformaties. Dit resulteert in een krachtigere samentrekking vergeleken met de vorige.

6. Beperking door refractaire periode:

Bij extreem hoge hartslagen kan de refractaire periode een succesvolle voortplanting van actiepotentialen verhinderen, waardoor het optreden van sommatie wordt beperkt. Bovendien kan een kortere tijd voor de heropname van calcium uiteindelijk leiden tot spiervermoeidheid en disfunctie.

Samenvattend vindt sommatie in de hartspier plaats wanneer opeenvolgende samentrekkingen sterker worden als gevolg van de progressieve accumulatie van calciumionen in de hartspiercellen. Dit fenomeen is meer uitgesproken bij hogere hartfrequenties en kan de algehele contractiele prestatie van het hart aanzienlijk beïnvloeden. Een goede regulatie van de calciumverwerking en coördinatie van de hartslag zijn cruciaal voor het efficiënt functioneren van het hart.