Бовдичев ефекат

Бовдичев ефекат (БЕ), феномен степеница, Трепеов феномен или Трепеов ефекат[1][2] метода је срчане ауторегулације којом се напетост срчаног мишића (миокарда) повећава са повећањем срчане фреквенције. Основа овог феномена је повезана са руковањем јонима калцијума и погрешним руковањем у срчаним ћелијама. Укључује протеине који учествују у спрези ексцитације-контракције, као што је саркоплазматски ендоплазматски ретикулум калцијум-АТПаза (СЕРКА). Директна корелација између смањене експресије СЕРКА и смањеног нивоа апсорпције Ca у саркоплазматском ретикулуму (СР), што доводи до смањеног одзива сила-фреквенција, скован је као обележје срчане инсуфицијенције.[3] Даље, постоје и импликације мутација у СЕРКА код Дариерове болести – аутозомно доминантне кожне болести.[4]

Епоним

[уреди | уреди извор]

Бовдичев ефекат назван је по Хенрију Пикерингу Бовдичу који га је први описао 1871. године.[5]

Историја

[уреди | уреди извор]

Концепт позитивног инотропног одговора срца заснованог на фреквенцији први је објаснио 1871. године физиолог Хенри Пикеринг Бовдич након што је стимулисао комоски срчани врх жабе у мировању.[5]

Механизам

[уреди | уреди извор]

Тачан механизам укључен у БЕ до данас није у потпуности схваћен, али измењено кретање калцијума је највероватније објашњење. Примећено је да су саркоплазматски ендоплазматски ретикулум калцијум-АТПаза (СЕРКА) и Na/K измењивача најдоминантнији процеси. Повећање срчане фреквенције узрокује инотропни ефекат за који се претпоставља да је због неуспешности Na/К-АТПазе да одржи корак са приливом натријума уз повећану стопу акционих потенцијала при вишим откуцајима срца, што узрокује накупљање интрацелуларни калцијум и одлагање реституције канала за ослобађање калцијума. Већа доступност калцијума интрацелуларно значи више везивања калцијума за тропонин Ca за контракцију између дебелих и танких филамената. Максимална напетост мишића се јавља са повећањем броја веза или пројекција које се протежу од дебелог ланца (миозина) са танким филаментима (актином).

Патофизиологија

[уреди | уреди извор]

Бовдичев ефекат је од суштинског значаја за разумевање динамике отказивања срца. Здраво срце може изазвати позитиван БЕ због промена у оптерећењу. Ca саркоплазматског ендоплазматског ретикулума, док је негативан Бовдичев ефекат патолошки знак. Овај негативни БЕ настаје услед смањене експресије СЕРКА протеина и карактеристично је обележје срчане инсуфицијенције код људи.[6] Студија је приметила смањење амплитуде и пораст одговора контрактилне напетости миокарда на тахикардију у зависности од фреквенције за две трећине у поређењу са срцем без отказа. Код здравог миокарда, посматрачи су приметили значајно повећање вентрикуларног притиска од 30% при вентрикуларном пејсингу између 80 и 120 откуцаја/мин; док је ова вршна стопа пораста вентрикуларног притиска одсутна у срцу са дилатираном кардиомиопатијом.

Тестирање са мишићима из срца са дилатираном кардиомиопатијом показало је смањену тензију у срчаном мишићу, што се приписује до 45% мање миофибриларног протеина и смањена активација контрактилних протеина у миоциту у затајеном срцу. Други механизми предложени у променама односа напетост-фреквенција могу бити последица смањеног броја СЕРКА пумпи, смањене производње цАМП, интрацелуларне ацидозе или метаболичког накупљања услед повећаних дифузијских растојања у хипертрофираним миоцитима.[7]

Клинички значај

[уреди | уреди извор]

Позитиван Бовдичев ефекат изазива повећање минутног волумена срца услед повећане силе контракције срчаних мишића.[8]

Овај феномен је обично одсутан или чак поништен (негативан Бовдитчев ефекат) код срчане инсуфицијенције и других болести срца, као што су кардиомиопатија и коронарна артеријска болест. Ово се назива феноменом нулте или обрнутих степеница.[8] Вероватни узрок овог ефекта се приписује мутацијама у СЕРКА2а.[9]

Извори

[уреди | уреди извор]
  1. ^ „Chapter 12”. droualb.faculty.mjc.edu. Modesto Junior College. Архивирано из оригинала 2013-03-21. г. Приступљено 28. 12. 2020. 
  2. ^ Usman, Abira; Gandhi, Jason; Gupta, Gunjan (2024), „Physiology, Bowditch Effect”, StatPearls, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID 30725706, Приступљено 2024-02-21 
  3. ^ Ker, J. (2009). „From Bowditch to beta-blockers: evolution of the understanding of the importance of heart rate and myocardial energetics in cardiomyopathy - with reference to : a comparison of stimulation frequency and electro-augmentation on myocardial function, extensibility, coronary flow rate, oxygen consumption and glucose metabolism”. Cardiovasc J Afr. 20 (1): 37—8. .
  4. ^ Stojanović, S., Poljački, M., Jovanović, M., & Tasić, S. (2001). Darierova bolest - familijarni slučaj. Medicinski pregled, 54(7-8), 375-379.
  5. ^ а б Ker, James (фебруар 2009). „From Bowditch to beta-blockers: evolution of the understanding of the importance of heart rate and myocardial energetics in cardiomyopathy”. Cardiovascular Journal of Africa. 20 (1): 37—38. ISSN 1995-1892. PMC 4200567 Слободан приступ. PMID 19287814. 
  6. ^ Balcazar, Darío; Regge, Victoria; Santalla, Manuela; Meyer, Heiko; Paululat, Achim; Mattiazzi, Alicia; Ferrero, Paola (2018-08-20). „SERCA is critical to control the Bowditch effect in the heart”. Scientific Reports. 8 (1). ISSN 2045-2322. doi:10.1038/s41598-018-30638-9. 
  7. ^ Mulieri, L A; Hasenfuss, G; Leavitt, B; Allen, P D; Alpert, N R (1992). „Altered myocardial force-frequency relation in human heart failure.”. Circulation. 85 (5): 1743—1750. ISSN 0009-7322. doi:10.1161/01.cir.85.5.1743. 
  8. ^ а б Usman, Abira; Gupta, Gunjan (2020), "Physiology, Bowditch Effect", StatPearls, StatPearls Publishing, PMID 30725706
  9. ^ Balcazar, Darío; Regge, Victoria; Santalla, Manuela; Meyer, Heiko; Paululat, Achim; Mattiazzi, Alicia; Ferrero, Paola (2018-08-20). „SERCA is critical to control the Bowditch effect in the heart”. Scientific Reports. 8 (1). ISSN 2045-2322. doi:10.1038/s41598-018-30638-9. 

Спољашње везе

[уреди | уреди извор]
Молимо Вас, обратите пажњу на важно упозорење
у вези са темама из области медицине (здравља).