1. Uyarılma-büzülme bağlantısı: Kalsiyum iyonları, uyarılma-büzülme eşleşmesi olarak bilinen işlem için gereklidir. Bir elektriksel uyarı kalp kası hücrelerine (kardiyomiyositlere) ulaştığında, bu hücrelerin zarlarının elektriksel potansiyelinde bir değişikliğe neden olur. Bu, hücrenin dahili kalsiyum deposu olan sarkoplazmik retikulumdan kalsiyum iyonlarının salınmasını tetikler.
Artan kalp atış hızı (pozitif kronotropik etki): Daha yüksek hücre dışı kalsiyum seviyeleri miyokardiyal kontraktiliteyi artırır ve atriyoventriküler iletimi iyileştirerek kalp atış hızının artmasına neden olur.
2. Miyokardiyal kontraktilite: Kalsiyum iyonları, kalp kası liflerindeki troponin'e bağlanır ve bu, sonuçta kalp kasının kasılmasına neden olan bir dizi moleküler etkileşimi başlatır. Kalbin etkili bir şekilde kan pompalayabilmesi için kalsiyum iyonlarının varlığı gereklidir.
Kalp atış hızının azalması (negatif kronotropik etki): Bazı durumlarda, yüksek hücre dışı kalsiyum seviyeleri, kalp atış hızını yavaşlatan negatif bir kronotropik etkiye sahip olabilir. Bunun nedeni, yüksek kalsiyum konsantrasyonlarına uzun süre maruz kalmanın normal kalp elektriksel aktivitesini bozarak bradikardiye yol açabilmesidir.
3. Sinoatriyal (SA) düğüm işlevi: SA düğümü, kalp atış hızını kontrol eden elektriksel uyarıları başlatmaktan sorumlu, kalbin doğal kalp pilidir. Kalsiyum iyonları, SA düğümünün elektriksel özelliklerinin düzenlenmesinde rol oynar ve dürtü üretim hızını etkiler.
4. Elektrofizyolojik etkiler: Kalsiyum iyonları aynı zamanda kalp dokusunun elektriksel iletim özelliklerini de etkiler. Kalp atış hızını ve aritmi duyarlılığını modüle edebilen kalp hücrelerinin refrakter dönemlerini ve aksiyon potansiyeli sürelerini etkilerler.
Özet:
Genel olarak kalsiyum iyonlarının kalp atış hızı üzerinde hem pozitif hem de negatif kronotropik etkileri vardır. Kalsiyum iyonlarının kalp hızı üzerindeki kesin etkisi, hücre dışı kalsiyum konsantrasyonu, altta yatan kalp rahatsızlıkları ve miyokardiyal fonksiyonu etkileyen diğer iyonların ve maddelerin varlığı gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.