MIĘSIEŃ SERCOWY: BUDOWA, FIZJOLOGIA, FUNKCJE, CHOROBY - ANATOMIA I FIZJOLOGIA - 2026

Mięśnia sercowego lub miokardium (mio, mięśni i sercowo, serca) jest tkanką mięśni, które tworzą ściany serca kręgowców. Odpowiada za pośredniczenie w przepływie krwi przez cały układ naczyniowy poprzez rytmiczne i stałe skurcze.

W klasyfikacji tkanki mięśniowej mięsień sercowy uważany jest za mięsień poprzecznie prążkowany, ponieważ jego miofibryle są zorganizowane w sarkomery, widoczne pod mikroskopem. Komórki tej tkanki są na ogół rozgałęzione lub z przedłużeniami i mają pojedyncze jądro.

Źródło: Zmodyfikowano z: pracowników Blausen.com. «Galeria Blausen 2014». Wikiversity Journal of Medicine. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762.

Jest unerwiona przez nerwy autonomicznego układu nerwowego, więc działa mimowolnie. Oznacza to, że nie możemy świadomie modulować bicia serca, w przeciwieństwie np. Do ruchu nóg i ramion, które możemy kontrolować.

Jeśli chodzi o strukturę komórkową, jedną z jej głównych cech jest obecność interkalowanych dysków znajdujących się między sąsiednimi komórkami. Służą do zapewnienia siły mechanicznej i zapewniają, że siła skurczu wytwarzana przez pojedynczą komórkę jest rozszerzana na sąsiednie komórki.

Komórki tworzące mięsień sercowy są zdolne do generowania swojego endogennego potencjału czynnościowego w okresowych odstępach czasu. Istnieją wyspecjalizowane komórki zwane „komórkami rozrusznika”, które narzucają tętno całemu sercu, generując potencjał czynnościowy i rozpraszając go w całym narządzie.

Najczęstsze patologie dotykające serce to zawał mięśnia sercowego, kardiomiopatie i zapalenie mięśnia sercowego. Mają one różne przyczyny, zarówno genetyczne, jak i wywołane lekami, infekcjami lub niezdrowym stylem życia. Aby ich uniknąć, zaleca się ciągłe ćwiczenia fizyczne i stosowanie zbilansowanej diety.

Podstawowe anatomiczne i fizjologiczne aspekty mięśnia sercowego

Budowa i rodzaje tkanek mięśniowych

Jedną z najbardziej rzucających się w oczy cech królestwa zwierząt jest ruch, który w zdecydowanej większości kierowany jest przez układ mięśniowy. Komórki mięśniowe działają jak silniki molekularne zdolne do przekształcania cząsteczki ATP, która jest energią chemiczną, w energię mechaniczną.

Białka biorące udział w procesie skurczu to miozyna i aktyna. Z tego powodu nazywane są „białkami kurczliwymi”.

U wszystkich zwierząt mięśnie dzieli się na dwie duże grupy: prążkowaną i gładką. U kręgowców pierwsza kategoria obejmuje mięsień szkieletowy (związany z mięśniami) i mięsień sercowy.

Wręcz przeciwnie, gładkość znajduje się głównie na wyściółce wnętrza wydrążonych narządów. Później opiszemy najważniejsze różnice między tymi strukturami.

Ogólna budowa serca

Serce od wewnątrz składa się z trzech warstw: wsierdzia, mięśnia sercowego i osierdzia.

Rola wsierdzia polega na zapobieganiu modyfikowaniu przez krew właściwości krzepnięcia. Druga warstwa to mięsień sercowy i jego funkcja jest kurczliwa. Wreszcie osierdzie składa się z dwóch warstw tkanki włóknistej i jest odpowiedzialne za ochronę narządu pompującego. W tym artykule skupimy się na opisaniu drugiej warstwy.

Struktura i histologia mięśnia sercowego

Cechy komórkowe

Pod względem histologicznym mięsień sercowy występuje tylko w mięśniu sercowym oraz w proksymalnych odcinkach aorty i żyły głównej. Typ mięśni jest prążkowany i ma strukturę podobną do dobrowolnych skurczów mięśni szkieletowych. Czyli mięśnie, które pozwalają na nasze codzienne ruchy, takie jak chodzenie, ćwiczenia i inne.

Komórki tworzące mięsień sercowy charakteryzują się tym, że mają pojedyncze centralne jądro i są połączone ze sobą za pomocą wbudowanych dysków. Te komórki mogą mieć rozgałęzienia lub nie.

Te cechy komórkowe pozwalają na odróżnienie mięśnia sercowego od pozostałych typów mięśni, czyli mięśni szkieletowych i gładkich.

Swoją prążkowaną strukturą przypominają mięśnie szkieletowe, ponieważ można zaobserwować oba takie ułożenie kurczliwych włókien. W przeciwieństwie do tego komórki mięśnia sercowego mają pojedyncze jądro, podczas gdy komórki mięśni szkieletowych są wielojądrowe.

Dyski międzykalowe

Dyski międzykalorowe to złożone wypusty, które istnieją między sąsiednimi komórkami i mają trzy typy specjalizacji: zrosty powięzi, zrosty plamki żółtej i połączenia rozszczepowe.

- Zrosty powięzi, złożone z wielu włókien i związane z połączeniem sarkomerów.

- Zrosty plamki żółtej, które znajdują się w krążkach interkalacyjnych i zapobiegają oddzielaniu się komórek podczas skurczu.

- Połączenia szczelinowe lub złącza szczelinowe, które umożliwiają bezpośredni kontakt jonowy w celu komunikacji elektrycznej.

Dlatego chociaż komórki są jednojądrzaste, w rzeczywistości działają jako syncytium (komórka z wieloma jądrami). W ten sposób komórki mięśnia sercowego zachowują się jako całość (jako pojedynczy mięsień jednostkowy).

Oprócz komórek kurczliwych mięsień sercowy zawiera również pewien procent tkanki łącznej zbudowanej z równoległych włókien kolagenowych. Zadaniem tej struktury jest utrzymanie więzi między komórkami i promowanie transmisji energii.

Ultrastruktura mięśnia sercowego

Mikroskopia elektronowa pomogła w wyjaśnieniu ultrastruktury tych komórek serca i stwierdzono, że w porównaniu z mięśniami szkieletowymi:

- Komórki serca mają dłuższe kanaliki T,

- Każdy kanalik T jest powiązany z końcową cysterną tworzącą diady i nie tworzącą triad

- Retikulum sarkoplazmatyczne jest mniej zdefiniowane.

Komórki tworzące tkankę mięśnia sercowego nazywane są miocytami sercowymi, a opisana powyżej orientacja jest związana z ich funkcją: umożliwia wywieranie nacisku we właściwym kierunku.

Triady utworzone przez wgłębienia retikulum sarkoplazmatycznego występują, ponieważ ich ekspansje znajdują się w dwóch kontaktach z kanalikami T, które biegną dalej na zewnątrz błony komórkowej.

Ponadto mają typowe organelle komórki eukariotycznej o dużym zapotrzebowaniu na energię, ponieważ są to komórki, które muszą kurczyć się ponad 75 razy na minutę w sposób stały i rytmiczny.

Jeśli chodzi o mitochondria, organelle odpowiedzialne za tlenową produkcję energii, są one szczególnie obfite w tego typu komórkach i są zgrupowane równolegle do osi, w której biegną miofibryle. Ciężko pracują, aby utrzymać stabilne bicie serca.

Typy komórek mięśnia sercowego

Nie wszystkie komórki serca są kurczliwe, są też komórki pobudliwe z funkcją rozrusznika.

Komórki z aktywnym stymulatorem są odpowiedzialne za rytmiczne generowanie potencjałów czynnościowych i przewodzenie ich w całym narządzie. Odpowiadają za okresowe pobudzenie serca. Nie są one zbyt liczne, około 5% i nie mają zdolności do kurczenia się.

Te drugie są najbardziej obfite (95% wszystkich komórek masy serca) i wykonują zwykłe prace skurczowe, które pozwalają na sprawne pompowanie krwi. Potencjał czynnościowy występuje w pięciu etapach, z potencjałem spoczynkowym błony odpowiadającym -90mV.

Unerwienie

Mięsień sercowy jest unerwiony przez gałęzie zarówno z układu współczulnego, jak i przywspółczulnego.

W ścianach komory pod wsierdziem znajduje się zbiór zmodyfikowanych włókien serca zwanych włóknami Purkinjego (nazwanymi na cześć ich odkrywcy, Jana Evangelisty Purkinjego). Tworzą one układ przewodzenia wewnątrzsercowego i koordynują skurcz komór.

Wraz z wyżej wymienionymi włóknami układ, który koordynuje przewodnictwo elektryczne serca, składa się z kilku dodatkowych elementów: węzła zatokowo-przedsionkowego, włókien międzywęzłowych, węzła przedsionkowo-komorowego i wiązki Hisa. Potencjał zaczyna się w węźle zatokowo-przedsionkowym (naturalnym rozruszniku serca) i rozprzestrzenia się po pozostałej części systemu.

System His-Purkinjego to system przewodzenia, który specjalizuje się w optymalizacji szybkości transmisji potencjałów czynnościowych generowanych w sercu. Są łatwo rozpoznawalne, ponieważ są największymi komórkami serca i składają się tylko z kilku włókien mięśniowych.

Regeneracja

Tkanka mięśnia sercowego nie ma zdolności do regeneracji komórek. W przypadku zawału mięśnia sercowego tkanka obumiera i jest stopniowo zastępowana tkanką zdominowaną przez fibroblasty. Nowe badania wydają się kwestionować ten fakt.

cechy

Mięsień sercowy jest odpowiedzialny za rytmiczne i ciągłe skurcze serca, które działa jak pompa, która koordynuje przepływ krwi przez układ krążenia.

Ciągły przepływ krwi w całym organizmie jest niezbędny do utrzymania stałego dopływu tlenu. Oprócz tego ważnego gazu następuje przepływ składników odżywczych i usuwanie produktów odpadowych.

Choroby

Kardiomiopatie, zapalenie mięśnia sercowego i inne choroby to dość niejednorodny zestaw patologii wpływających na mięsień sercowy.

Większość z tych zaburzeń przekłada się na niewydolność serca. Mogą mieć przyczyny genetyczne lub środowiskowe, co oznacza, że ​​mogą być spowodowane infekcjami lub negatywnymi nawykami stylu życia pacjenta.

Poniżej opiszemy najczęściej występujące i te o największym znaczeniu medycznym.

Kardiomiopatia lub kardiomiopatia

Kardiomiopatia jest patologią, która atakuje mięsień sercowy i polega na szkodliwej zmianie jego kształtu. Ogólnie rzecz biorąc, ta zmiana kształtu utrudnia normalne ruchy skurczów i rozkurczów.

Wywołuje ją szereg chorób (nadciśnienie, choroby zastawek, choroby zakaźne) lub może być spowodowane nadmiernym spożyciem narkotyków, alkoholu, a także skutkami ubocznymi stosowania niektórych leków na depresję. Istnieją trzy rodzaje kardiomiopatii:

- Przerostowe . Polega na zwiększeniu grubości tkanek komór, zwłaszcza przegrody międzykomorowej.

- Rozszerzone . Jest to zmniejszenie grubości ścian serca, zwiększenie powierzchni jam i zmniejszenie ciśnienia skurczowego.

- Restrykcyjne . Składa się ze sztywności komór, co wpływa na normalne napełnianie pompy.

Zapalenie mięśnia sercowego

Zapalenie mięśnia sercowego obejmuje zapalenie mięśnia sercowego, zjawisko, które wpływa na ogólne funkcjonowanie serca i jego układ elektryczny.

Jedną z konsekwencji tego stanu zapalnego jest zmniejszenie pompowania krwi. Wpływając na układ elektryczny, serce traci rytm i może powodować arytmie.

Przyczyny zapalenia mięśnia sercowego są na ogół zakaźne pochodzenia wirusowego, ale może również wystąpić jako skutek uboczny przyjmowania leków lub jako ogólna patologia zapalna, która również atakuje serce.

W Ameryce Łacińskiej jedną z najważniejszych przyczyn zapalenia mięśnia sercowego jest obecność pasożyta Trypanosoma cruzi, będącego przyczyną choroby Chagasa.

Ogólnymi objawami zapalenia mięśnia sercowego są między innymi: ból w klatce piersiowej, uczucie zmęczenia i znużenia, duszność i trudności w oddychaniu lub niestabilne tętno.

Jeśli stan jest ciężki, może znacznie osłabić serce, powodując zmniejszenie dopływu krwi do organizmu. Jeśli utworzą się skrzepy, mogą dotrzeć do mózgu i spowodować udar.

Zawał mięśnia sercowego

Ta patologia polega na zlokalizowanej śmierci komórek mięśniowych. W momencie zablokowania przepływu krwi następuje zahamowanie jej dystrybucji. Jeśli serce doświadcza przedłużonego tłumienia tlenu, mięsień umiera.

Główną przyczyną zawału mięśnia sercowego jest niedrożność tętnic wieńcowych, uniemożliwiająca prawidłowe krążenie krwi. Do normalnego funkcjonowania tego ważnego narządu niezbędna jest swobodna cyrkulacja krwi.

Tętnica może zostać zatkana m.in. przez obecność skrzepu we krwi, miażdżycę, cukrzycę czy nadciśnienie. Niektóre przyzwyczajenia pacjenta mogą zwiększać ryzyko zawału serca, ponieważ przyspiesza pogorszenie stanu tętnic, takie jak spożywanie diet bogatych w cholesterol, palenie tytoniu czy zażywanie narkotyków.

Charakterystycznym objawem zawału mięśnia sercowego jest ból i ucisk w klatce piersiowej, który rozprzestrzenia się na kończyny górne, szyję i plecy. Oddychanie staje się trudne, a pacjent ma tendencję do zwiększania potliwości.

Zawałowi serca można zapobiec poprzez wprowadzenie zdrowych nawyków stylu życia, które obejmują rzucenie palenia i spożywanie napojów alkoholowych, dietę zbilansowaną pod względem odżywczym i ćwiczenia aerobowe.

Bibliografia

1. Audesirk, T., Audesirk, G. i Byers, BE (2003). Biologia: Życie na Ziemi. Edukacja Pearson.
2. Dvorkin, MA i Cardinali, DP (2011). Best & Taylor. Fizjologiczne podstawy praktyki lekarskiej. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2007). Zintegrowane zasady zoologii. McGraw-Hill.
4. Hill, RW (1979). Fizjologia porównawcza zwierząt: podejście środowiskowe. Odwróciłem się.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. i Anderson, M. (2004). Fizjologia zwierząt. Sinauer Associates.
6. Kardong, KV (2006). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja. McGraw-Hill.
7. Larradagoitia, LV (2012). Podstawy anatomofizjologii i patologii. Redakcja Paraninfo.
8. Parker, TJ i Haswell, WA (1987). Zoologia. Chordates (Vol. 2). Odwróciłem się.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Fizjologia zwierząt Eckert. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Podstawy fizjologii zwierząt. Międzynarodowe wydawcy New Age.
11. Żył, À. M. (2005). Podstawy fizjologii aktywności fizycznej i sportu. Panamerican Medical Ed.