HJÄRTMUSKELN: STRUKTUR, FYSIOLOGI, FUNKTIONER, SJUKDOMAR - ANATOMI OCH FYSIOLOGI - 2025

Den hjärtmuskel eller myokardiet (myo, muskel- och hjärt, hjärta) är den muskelvävnad som bildar väggarna i hjärtat av ryggradsdjur. Det ansvarar för att medla framdrivningen av blod genom hela det vaskulära systemet genom rytmiska och konstant sammandragningar.

Inom klassificeringen av muskelvävnad betraktas myokardiet som streckad muskel, eftersom myofibrillerna är organiserade i sarkomerer, synliga under mikroskopet. Cellerna i denna vävnad är i allmänhet grenade eller med förlängningar och har en enda kärna.

Källa: Ändrad från: Blausen.com-personal. «Blausen galleri 2014». Wikiversity Journal of Medicine. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762.

Det inerveras av nerver i det autonoma nervsystemet, så det fungerar ofrivilligt. Detta innebär att vi inte medvetet kan modulera hjärtslaget, till skillnad från rörelsen i våra ben och armar, som vi till exempel kan kontrollera.

När det gäller dess cellstruktur är en av dess huvudsakliga kännetecken närvaron av interkalkade skivor belägna mellan angränsande celler. De tjänar till att tillhandahålla mekanisk kraft och säkerställa att sammandragningskraften som genereras av en enda cell expanderas till angränsande celler.

Cellerna som utgör hjärtmuskeln kan generera sina endogena handlingspotentialer med jämna mellanrum. Det finns specialiserade celler som kallas "pacemakerceller" som påför hjärtfrekvensen för hela hjärtat, vilket genererar handlingspotentialen och sprider den i hela organet.

De vanligaste patologierna som påverkar hjärtat är hjärtinfarkt, kardiomyopatier och myokardit. Dessa har olika orsaker, både genetiska och inducerade av droger, infektioner eller ohälsosamma livsstilsvanor. För att undvika dem rekommenderas konstant fysisk träning och konsumtion av en balanserad diet.

Grundläggande anatomiska och fysiologiska aspekter av hjärtmuskeln

Struktur och typer av muskelvävnader

En av de mest synliga kännetecknen för djurriket är rörelse, som i sin stora majoritet styrs av muskelsystemet. Muskelceller fungerar som molekylmotorer som kan förvandla ATP-molekylen, som är kemisk energi, till mekanisk energi.

Proteinerna som är involverade i kontraktionsprocessen är myosin och aktin. Av denna anledning är de kända som "kontraktila proteiner."

Hos alla djur klassificeras musklerna i två stora grupper: strierad och slät. I ryggradsdjur inkluderar den första kategorin skelett (associerad med muskler) och hjärtmuskeln.

Tvärtom, det släta finns främst fodra det inre av de ihåliga organen. Senare kommer vi att beskriva de viktigaste skillnaderna mellan dessa strukturer.

Allmänna hjärtans struktur

Från insidan och ut består hjärtat av tre lager: endokardium, myokardium och perikardium.

Endokardiets roll är att förhindra att blodet modifierar koagulationsegenskaperna. Det andra skiktet är myokardiet och dess funktion är kontraktil. Slutligen består perikardiet av två skikt av fibrös vävnad och ansvarar för att skydda pumporganet. I den här artikeln kommer vi att fokusera på att beskriva det andra lagret.

Myokardiets struktur och histologi

Cellulära egenskaper

Histologiskt förekommer hjärtmuskeln endast i myokardiet och i de proximala delarna av aorta och vena cava. Muskeltypen är strierad och liknar strukturen som frivillig sammandragande skelettmuskler. Det vill säga musklerna som tillåter våra dagliga rörelser, till exempel promenader, träning, bland andra.

Cellerna som utgör hjärtmuskeln kännetecknas av att de har en enda central kärna och sammanfogas av inblandade skivor. Dessa celler kan ha grenar eller inte.

Dessa cellulära egenskaper gör det möjligt att skilja hjärtmuskeln från övriga muskeltyper, nämligen skelett och slät.

De liknar skelettmuskeln i deras strippade struktur, eftersom båda detta arrangemang av kontraktila fibrer kan observeras. I motsats härtill har myokardceller en enda kärna, medan skelettmuskelceller är multinucleated.

Intercalary skivor

Intercalar-skivor är komplexa interdigiteringar som finns mellan angränsande celler och har tre typer av specialiseringar: fascia-vidhäftningar, makula-vidhäftningar och klyftkorsningar.

- Fascian vidhäftar, sammansatt av många filament och relaterade till sarcomeres förening.

- Makula vidhäftar, som finns i de inbäddade skivorna och förhindrar separering av celler under sammandragning.

- Spaltkorsningar eller spaltkorsningar som tillåter direkt jonkontakt för elektrisk kommunikation.

Även om cellerna är mononuklerade fungerar de faktiskt som en syncytium (en cell med flera kärnor). På detta sätt uppträder myokardceller som en helhet (som en muskel med en enhet).

Förutom kontraktila celler har myokardiet också en viss andel bindväv som består av parallella kollagenfibrer. Funktionen med denna struktur är att upprätthålla bindningen mellan cellerna och främja överföring av energi.

Myokardiums ultrastruktur

Elektronmikroskopi har hjälpt till att belysa ultrastrukturen hos dessa hjärtceller, och det har visat sig att jämfört med skelettmuskeln:

- Hjärtceller har längre T-tubuli,

- Varje T-tubuli är associerad med en terminal cisternbildande dyader och inte bildar triader

- Den sarkoplasmiska retikulationen är mindre definierad.

Cellerna som utgör hjärtmuskelvävnad kallas hjärtmyocyter och orienteringen som just beskrivs är relaterad till deras funktion: det gör att trycket kan utövas i rätt riktning.

Triaderna som bildas av invaginationerna i sarkoplasmatisk retikulum inträffar på grund av att deras utvidgningar är belägna med två kontakter till T-rören, som fortsätter till utsidan av cellmembranet.

Dessutom har de de typiska organellerna för en eukaryot cell med höga energibehov, eftersom de är celler som måste sammandras mer än 75 gånger per minut på ett konstant och rytmiskt sätt.

När det gäller mitokondrierna, organeller som är ansvariga för energiproduktionen aerobt, är de särskilt rikliga i denna celltyp och de grupperas parallellt med den axel som myofibrillerna kör i. De arbetar hårt för att upprätthålla en stadig hjärtslag.

Myocardial celltyper

Inte alla hjärtceller är kontraila, det finns också exciterbara celler med en pacemakerfunktion.

Celler med pacemakeraktivitet är ansvariga för den rytmiska generationen av handlingspotentialer och för att leda dem genom hela orgelet. De ansvarar för periodisk upphetsning av hjärtat. Dessa är inte mycket rikliga, cirka 5% och de har inte kapacitet att kontrahera.

Den andra typen är den vanligaste (95% av de totala cellerna i hjärtmassan) och utför det vanliga sammandragningsarbetet som möjliggör effektiv pumpning av blod. Åtgärdspotentialen inträffar i fem steg, med den vilande membranpotentialen motsvarande -90 mV.

Innervation

Hjärtmuskeln är innerverad av grenar från både sympatiska och parasympatiska system.

Det finns en uppsättning modifierade hjärtfibrer som kallas Purkinje-fibrer (uppkallad efter deras upptäckare, Jan Evangelista Purkinje), belägen i väggarna i kammaren under endokardiet. Dessa bildar det intrakardiella ledningssystemet och koordinerar ventriklarnas sammandragning.

Tillsammans med de ovannämnda fibrerna består systemet som orkesterar den elektriska ledningen i hjärtat av ett par ytterligare element: sinoatrial nod, internodala fibrer, atrioventrikulär nod och bunt av His. Potentialen börjar vid sinoatrial nod (hjärtets naturliga pacemaker) och sprider sig i resten av systemet.

His-Purkinje-systemet är ett ledningssystem som är specialiserat på att optimera överföringshastigheten för handlingspotentialer som genereras i hjärtat. De är lätt att känna igen eftersom de är de största cellerna i hjärtat och består av bara några få muskelfibrer.

Regeneration

Hjärtmuskelvävnad saknar förmågan att regenerera celler. I händelse av hjärtinfarkt dör vävnaden och ersätts gradvis av vävnad som domineras av fibroblaster. Nya studier verkar utmana detta faktum.

Funktioner

Hjärtmuskeln är ansvarig för den rytmiska och kontinuerliga sammandragningen av hjärtat, som fungerar som en pump som orkestrerar passagen av blod genom cirkulationssystemet.

Den kontinuerliga rörelsen av blod genom kroppen är nödvändig för att upprätthålla en konstant tillförsel av syre. Utöver denna vitala gas inträffar ett flöde av näringsämnen och avlägsnande av avfallsprodukter.

sjukdomar

Kardiomyopatier, myokardit och andra sjukdomar är en ganska heterogen uppsättning patologier som påverkar myokardiet.

De flesta av dessa störningar översätts till hjärtsvikt. De kan ha genetiska eller miljömässiga orsaker, vilket innebär att de kan orsakas av infektioner eller negativa livsstilsvanor hos patienten.

Nedan beskriver vi de vanligaste och mest medicinska betydelsen.

Kardiomyopati eller kardiomyopati

Kardiomyopati är en patologi som påverkar hjärtmuskeln och består av en skadlig förändring i sin form. I allmänhet hindrar denna formförändring normala rörelser av systoler och diastoler.

Det orsakas av ett brett spektrum av sjukdomar (hypertoni, valvulära sjukdomar, infektionssjukdomar) eller det kan orsakas av överdriven konsumtion av droger, alkohol, liksom av biverkningar av konsumtionen av vissa mediciner för att behandla depression. Det finns tre typer av kardiomyopatier:

- Hypertrofisk . Det består av ökningen i tjockleken på ventriklarnas vävnad, särskilt den interventrikulära septum.

- Utvidgad . Det är minskningen i tjockleken på väggarna i hjärtat, ökar kavitetens yta och minskar sammandragningstrycket.

- Begränsande . Det består av ventriklarnas styvhet, vilket påverkar pumpens normala fyllning.

Myokardit

Myokardit inkluderar inflammation i hjärtmuskeln, ett fenomen som påverkar hjärtans normala funktion och dess elektriska system.

En av konsekvenserna av denna inflammatoriska händelse är minskningen av blodpumpning. Genom att påverka det elektriska systemet förlorar hjärtat sin rytm och kan orsaka arytmier.

Orsakerna till myokardit är vanligtvis smittsamma av viralt ursprung, men det kan också uppstå som en biverkning av att ta ett läkemedel eller en allmän inflammatorisk patologi som också påverkar hjärtat.

I Latinamerika är en av de viktigaste orsakerna till myokardit förekomsten av Trypanosoma cruzi-parasiten, kausalmedlet för Chagas sjukdom.

De allmänna symptomen på myokardit är: bröstsmärta, känslor av trötthet och trötthet, andfåddhet och andningssvårigheter eller instabila hjärtfrekvenser, bland andra.

Om tillståndet är allvarligt kan det försvaga hjärtat avsevärt, vilket kan leda till minskad blodtillförsel till kroppen. Om blodproppar bildas kan de nå hjärnan och orsaka stroke.

Hjärtinfarkt

Denna patologi består av den lokaliserade döden av muskelceller. Vid tidpunkten för hindring av blodflödet sker ett undertryckande av blodfördelningen. Om hjärtat upplever långvarig syresuppression dör musklerna.

Den främsta orsaken till hjärtinfarkt är hindring av kranskärlen, vilket förhindrar normal blodcirkulation. För att detta vitala organ ska fungera normalt är det nödvändigt att blodet cirkulerar fritt.

Artären kan hindras av närvaron av en blodpropp i blodet, av åderförkalkning, diabetes eller hypertoni, bland andra. Vissa patienters vanor kan öka risken för hjärtattack, eftersom det påskyndar försämringen av artärerna, som konsumtion av dieter med högt kolesterol, rökning eller konsumtion av droger.

Det karakteristiska symptom på hjärtinfarkt är smärta och tryck i bröstet som sprider sig till de övre extremiteterna, nacken och ryggen. Andningen blir svår och patienten tenderar att öka svettningen.

Hjärtattack kan förhindras genom implementering av hälsosamma livsstilsvanor som innebär att sluta röka och alkoholhaltiga drycker, en näringsbalanserad diet och öva aerob träning.

referenser

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Life on Earth. Pearson utbildning.
2. Dvorkin, MA, & Cardinali, DP (2011). Bästa & Taylor. Fysiologisk grund för medicinsk praxis. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Integrerade principer för zoologi. McGraw-Hill.
4. Hill, RW (1979). Jämförande djurfysiologi: en miljöstrategi. Jag vänt.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., & Anderson, M. (2004). Djurfysiologi. Sinauer Associates.
6. Kardong, KV (2006). Ryggradsdjur: jämförande anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
7. Larradagoitia, LV (2012). Grundläggande anatomofysiologi och patologi. Redaktionsparaninfo.
8. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Zoologi. Chordates (Vol. 2). Jag vänt.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert djurfysiologi. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Essentials of Animal Physiology. New Age International Publishers.
11. Vived, À. M. (2005). Grunder för fysiologi för fysisk aktivitet och idrott. Panamerican Medical Ed.