Verschillende factoren kunnen een verhoogde contractiliteit van de hartspieren veroorzaken, wat leidt tot sterkere en efficiëntere contracties. Hier zijn enkele belangrijke factoren:

1. Verhoogde calciumspiegels: Calciumionen spelen een cruciale rol bij het teweegbrengen van spiercontracties. Wanneer de calciumspiegels in de hartcellen stijgen, bindt het zich aan troponine, wat leidt tot een conformationele verandering waardoor myosine kan interageren met actine en kracht kan genereren. Verhoogde calciumniveaus tijdens cardiale excitatie-contractiekoppeling verbeteren de contractiliteit van de hartspier.

2. Activering van het sympathische zenuwstelsel: Bij stimulatie van het sympathische zenuwstelsel komt noradrenaline vrij, dat zich bindt aan bèta-adrenerge receptoren op hartspiercellen. Deze binding activeert een cascade van intracellulaire gebeurtenissen, waaronder een verhoogde calciumafgifte uit het sarcoplasmatisch reticulum en een verbeterde contractiele functie.

3. Verhoogde circulerende catecholamines: Aandoeningen of medicijnen die de circulerende catecholamines verhogen, zoals adrenaline (epinefrine) en noradrenaline (noradrenaline), kunnen ook leiden tot verhoogde hartcontractiliteit. Catecholamines binden zich aan bèta-adrenerge receptoren, wat leidt tot dezelfde effecten als activering van het sympathische zenuwstelsel.

4. Verbeterde myofilamentgevoeligheid voor calcium: Sommige stoffen, zoals bepaalde medicijnen (bijvoorbeeld levosimendan) of aandoeningen (bijvoorbeeld hyperthyreoïdie), kunnen de gevoeligheid van hartspiervezels voor calcium verhogen. Als gevolg hiervan kunnen zelfs normale calciumniveaus krachtigere weeën veroorzaken.

5. Verbeterde calciumverwerking in het sarcoplasmatisch reticulum: Het sarcoplasmatisch reticulum (SR) is de primaire intracellulaire calciumopslag in hartspiercellen. Factoren die het vermogen van de SR om calcium op te slaan en af ​​te geven verbeteren, zoals verhoogde expressie van calcium-verwerkende eiwitten (bijv. SERCA2a-pomp), kunnen de contractiliteit van het hart verbeteren.

6. Modulatie van ionenkanalen: Bepaalde stoffen of omstandigheden kunnen de activiteit beïnvloeden van ionkanalen die betrokken zijn bij de koppeling van hartexcitatie-contractie. Het blokkeren van kaliumkanalen of het verbeteren van de natrium-calcium-uitwisseling kan bijvoorbeeld het cardiale actiepotentiaal verlengen en de calciuminstroom verhogen, wat leidt tot sterkere contracties.

7. Structurele veranderingen in myofilamenten: Veranderingen in de structuur of samenstelling van myofilamenten, zoals veranderingen in isovormen van de zware keten van myosine of titinefilamenten, kunnen de contractiele eigenschappen van de hartspier beïnvloeden. Sommige structurele veranderingen kunnen de contractiele kracht vergroten.

8. Hormonale invloeden: Bepaalde hormonen, zoals schildklierhormoon en groeihormoon, kunnen de contractiliteit van het hart beïnvloeden. Hyperthyreoïdie wordt bijvoorbeeld geassocieerd met verhoogde sympathische activiteit en verbeterde calciumverwerking, wat leidt tot verhoogde contractiliteit.

9. Myocardischemie: In sommige gevallen kan myocardiale ischemie (verminderde bloedtoevoer naar het hart) paradoxaal genoeg een verhoogde contractiliteit in het getroffen gebied veroorzaken. Dit fenomeen, bekend als het verdoofde myocardium, wordt toegeschreven aan veranderingen in de calciumverwerking en het energiemetabolisme.

Het is belangrijk op te merken dat excessieve of aanhoudende stijgingen van de hartcontractiliteit nadelige effecten kunnen hebben op de hartfunctie en kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van hartfalen als ze niet op de juiste manier worden gereguleerd.