Феномен Bowditch или лестницы. Оптимальная частота сердечных сокращений

Повышенная ЧСС увеличивает силу сокращения ЛЖ даже в препарате отдельной папиллярной мышцы (феномен Bowditch). Этот феномен имеет другое название — феномена лестницы (нем. treppe — ступени). В его основе лежит положительный инотропный эффект активации или отношение сила/частота. И наоборот, снижение ЧСС приводит к отрицательному феномену лестницы.

При слишком быстрой стимуляции снижается сила. Существует гипотеза, что во время быстрой стимуляции в клетки миокарда поступает больше Na+ и Са , чем может выдержать натриевый насос, и механизм контроля кальция нарушается. Отношению сила/ частота противопоставлено отрицательное влияние сократимости при уменьшенном времени наполнения ЛЖ и высокой ЧСС.

Чем длительнее период наполнения, тем лучше наполняется ЛЖ и тем сильнее последующее сокращение. Это можно наблюдать у пациентов с фибрилляцией предсердий (ФП) при изменяющемся интервале наполнения. При СН феномен не проявляется или пропадает.

Постэкстрасистолическое потенцирование и инотропный эффект спаренной стимуляции можно объяснить той же схемой, допуская, что после длительного интервала между ударами повышается сократимость. Остается выяснить точный клеточный механизм феномена.

феномен лестницы сердца

В норме пиковая сила сокращения при определенной длине мышечного волокна (изометрическое сокращение) повышается, пиковые значения достигаются при частоте 150-180 импульсов в минуту. Это является частью феномена лестницы у человека. Оптимальная частота сердечных сокращений — это не только частота, при которой развивается максимальное механическое действие отдельного мышечного волокна, но и интервал, который необходим для диастолического наполнения.

В норме у людей невозможно определить точную ЧСС, при которой СВ снижается, а не повышается или остается на одном уровне. Частота стимуляции до 150 уд/мин может быть переносимой, в то время как при более высокой ЧСС развивается АВ-блокада. И наоборот, во время ФН показатели функции ЛЖ повышаются при максимальной ЧСС 170 уд/мин. Это происходит, вероятно, благодаря повышенной сократимости и периферической вазодилатации.
У пациентов с тяжелой ГЛЖ критическая ЧСС находится в диапазоне от 100 до 130 уд/мин, а при более высокой частоте функция ЛЖ снижается.

Внешняя работа — это работа, выполняемая во время подъема массы на определенную высоту. Если иметь в виду сердце, то СВ является той самой массой, а сопротивление, против которого она движется, — это АД. Поскольку работа, связанная с объемом, требует меньше кислорода, чем работа, связанная с давлением, можно предположить, что внешняя работа не является важной детерминантой потребления кислорода миокардом.

Существуют три фактора, определяющих потребление кислорода миокардом: преднагрузка (она помогает определить УО), постнагрузка (частично зависит от АД) и частота сердечных сокращений. Взаимозависимость этих факторов можно выразить формулой:

Минутная работа = САД х УО х ЧСС, где САД — систолическое артериальное давление, УО — ударный объем, ЧСС — частота сердечных сокращений. Таким образом, работа сердца зависит от потребления кислорода. Показатель давление-работа зависит от САД х ЧСС и от ЧСС х УО (т.е. СВ). Отношение давление/объем является другим показателем потребления кислорода миокардом, для более точного определения отношения требуется инвазивное исследование. На внешнюю работу сердца расходуется свыше 40% от общего потребления кислорода миокардом.

- Читать далее "Потребление кислорода миокардом. Внутреннняя работа сердца"

Оглавление темы "Механизмы сокращения сердца":
1. Сосудистые G-белок сопряженные рецепторы. Фактор некроза опухоли и интерлейкины
2. Кардиотрофин. Сердечный цикл - сокращение левого желудочка
3. Расслабление левого желудочка и фаза наполнения левого желудочка. Систола и диастола
4. Контрактильная функция сердца. Сократимость миокарда - преднагрузка и постнагрузка
5. Закон Frank-Starling. Постнагрузка и ее связь с преднагрузкой
6. Эффект ANREP. Напряжение стенки желудочка сердца
7. Преднагрузка и постнагрузка при напряжении стенки сердца. Аортальное сопротивление
8. Феномен Bowditch или лестницы. Оптимальная частота сердечных сокращений
9. Потребление кислорода миокардом. Внутреннняя работа сердца
10. Оценка контрактильной функции миокарда. Альфа-адренергическое влияние на сердце

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: