Inotropie

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Der Begriff Inotropie (Adjektiv: inotrop) bezeichnet die Einflussnahme auf die Kontraktionsfähigkeit von Muskelgewebe. Der Begriff wird in der Medizin jedoch vornehmlich in Bezug auf die Herzmuskulatur verwendet. Arzneistoffe, die die Inotropie beeinflussen, bezeichnet man als Inotropika (Singular: Inotropikum).

Es wird die positive Inotropie (Steigerung der Kontraktilität) von der negativen Inotropie (Herabsenken der Kontraktilität) unterschieden.

Positive Inotropie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Positive Inotropie steht grundsätzlich mit einer vermehrten Bereitstellung von Calciumionen in der Muskelzelle in Zusammenhang. Sie kann auf verschiedenen Mechanismen beruhen:[1]

Die Bindung von Katecholaminen (Noradrenalin aus lokalen sympathischen Varikositäten sowie Noradrenalin und Adrenalin aus dem Nebennierenmark) an β1-Adrenozeptoren setzt die Signalkette

G-Protein-gekoppelter Rezeptor → aktiviertes Gα → Adenylylcyclase → cAMP → Proteinkinase A

in Gang. Die PKA phosphoryliert Calciumkanäle (L-Typ-Calciumkanal in der Plasmamembran und Ryanodin-Rezeptor des sarkoplasmatischen Retikulums), wodurch der Calciumeinstrom während der Plateauphase des Aktionspotentials verstärkt wird. Somit erhöhen Katecholamine die Maximalkraft und die Steilheit des Kraftanstiegs.

Eine Bindung von Herzglykosiden (wie Digoxin, Digitoxin oder Ouabain) an die α-Untereinheit der Natrium-Kalium-ATPase bewirkt eine Hemmung des aktiven Transports von Natriumionen aus der Zelle. Die zytosolische Natriumkonzentration steigt an, was thermodynamisch ungünstig für den durch den Natrium-Calcium-Austauscher vermittelten Calciumausstrom über die Plasmamembran ist. Die somit vermehrt ins sarkoplasmatische Retikulum aufgenommenen Calciumionen stehen damit für den Kontraktionsprozess zur Verfügung: die Kontraktionskraft steigt.

Methylxanthine führen über eine Hemmung der Phosphodiesterase zu einer vermehrten Calciumfreisetzung und wirken dadurch positiv inotrop.

Negative Inotropie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vor allem sympatholytische Substanzen wie z. B. Betablocker haben eine negativ inotrope Wirkung.

Acetylcholin greift durch Bindung an den M2-Rezeptor in den oben beschriebenen Signalweg ein, indem es über Aktivierung eines inhibitorischen G-Proteins die Adenylylcyclase hemmt. Die parasympathische Innervation durch den Nervus vagus hat allerdings keinen bedeutenden negativ inotropen Effekt, da nur das Vorhofmyokard und nicht die Ventrikel innerviert sind.[2] (Siehe dazu den Artikel Parasympathikus, Abschnitt: Herz.)

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. M. Boeckh, T. Böckers: Original-Prüfungsfragen mit Kommentar GK 2 (Allgemeine Pharmakologie und Toxikologie). Thieme Verlag, Stuttgart 2002, ISBN 3131125357, S. 181. (online)
  2. Erwin-Josef Speckmann (Hrsg.): Physiologie. 5. Auflage. Elsevier/Urban & Fischer, München u. Jena 2008, ISBN 978-3-437-41318-6: „Demgegenüber ist eine deutliche negativ inotrope Wirkung des Vagus nur am Vorhofmyokard des Warmblüters zu finden. Eine Abschwächung der Herzkraft über den Vagus ist damit nicht möglich.“