Anatomy and Physiology I

Figure 1. Tkanka mięśniowa mięśnia sercowego. Tkanka mięśniowa serca występuje tylko w sercu. LM × 1600. (Mikrograf udostępniony przez Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Tkanka mięśniowa serca występuje tylko w sercu. Wysoce skoordynowane skurcze mięśnia sercowego pompują krew do naczyń układu krążenia. Podobnie jak mięśnie szkieletowe, mięsień sercowy jest prążkowany i zorganizowany w sarkomery, posiadające taką samą organizację pasmową jak mięśnie szkieletowe (rysunek 1).

Jednakże włókna mięśnia sercowego są krótsze niż włókna mięśni szkieletowych i zwykle zawierają tylko jedno jądro, które znajduje się w centralnym regionie komórki. Włókna mięśnia sercowego posiadają również wiele mitochondriów i mioglobiny, ponieważ ATP jest wytwarzany głównie poprzez metabolizm tlenowy. Komórki włókien mięśniowych serca są również szeroko rozgałęzione i połączone ze sobą na końcach za pomocą tarcz międzykomórkowych. Tarcza międzykalkowa umożliwia komórkom mięśnia sercowego kurczenie się w sposób przypominający falę, dzięki czemu serce może pracować jako pompa.

Tarcze międzykalkowe są częścią sarkolemmy i zawierają dwie struktury ważne dla skurczu mięśnia sercowego: połączenia szczelinowe i desmosomy. Złącze szczelinowe tworzy kanały między sąsiadującymi włóknami mięśnia sercowego, które umożliwiają przepływ depolaryzującego prądu wytwarzanego przez kationy z jednej komórki mięśnia sercowego do następnej. Takie połączenie nazywane jest sprzężeniem elektrycznym, a w mięśniu sercowym umożliwia szybkie przenoszenie potencjałów czynnościowych i skoordynowany skurcz całego serca. Ta sieć elektrycznie połączonych komórek mięśnia sercowego tworzy funkcjonalną jednostkę skurczu zwaną syncytium. Pozostała część tarczy międzykostnej zbudowana jest z desmosomów. Desmosom jest strukturą komórkową, która zakotwicza końce włókien mięśnia sercowego razem, dzięki czemu komórki nie rozrywają się podczas stresu związanego ze skurczem poszczególnych włókien (rysunek 2).

Rysunek 2. Mięsień sercowy. Interkalowane tarcze są częścią sarkolemmy mięśnia sercowego i zawierają połączenia szczelinowe i desmosomy.

Kontrakcje serca (uderzenia serca) są kontrolowane przez wyspecjalizowane komórki mięśnia sercowego zwane komórkami rozrusznika, które bezpośrednio kontrolują częstość akcji serca. Chociaż mięsień sercowy nie może być świadomie kontrolowany, komórki rozrusznika serca reagują na sygnały z autonomicznego układu nerwowego (ANS), aby przyspieszyć lub spowolnić akcję serca. Komórki rozrusznika mogą również reagować na różne hormony, które modulują częstość akcji serca, aby kontrolować ciśnienie krwi.

Fala skurczu, która pozwala sercu pracować jako jednostka, zwana syncytium funkcjonalnym, rozpoczyna się od komórek rozrusznika. Ta grupa komórek jest samowzbudna i zdolna do depolaryzacji do progu i samodzielnego odpalania potencjałów czynnościowych, co jest cechą zwaną autorytmicznością; robią to w ustalonych odstępach czasu, które określają częstość akcji serca. Ponieważ są one połączone z gap junctions do otaczających włókien mięśniowych i wyspecjalizowanych włókien systemu przewodzenia serca, komórki rozrusznika serca są w stanie przenieść depolaryzację do innych włókien mięśniowych serca w sposób, który pozwala sercu do kontraktu w skoordynowany sposób.

Inną cechą mięśnia sercowego jest jego stosunkowo długie potencjały czynnościowe w swoich włóknach, o trwałej depolaryzacji „plateau”. plateau jest produkowane przez Ca++ wejście though voltage-gated kanałów wapniowych w sarkolemmie włókien mięśniowych serca. Ta utrzymująca się depolaryzacja (i wejście Ca++) zapewnia dłuższy skurcz niż ten, który jest wytwarzany przez potencjał czynnościowy w mięśniu szkieletowym. W przeciwieństwie do mięśni szkieletowych, duży procent Ca++, który inicjuje skurcz w mięśniach sercowych, pochodzi raczej z zewnątrz komórki niż z SR.

Pytania sprawdzające

Posłuchaj poniższego quizu, aby sprawdzić swoje zrozumienie Tkanka mięśniowa serca: