Læringsmål
- Beskriv interkalerede skiver og gap junctions
- Beskriv et desmosom
Figur 1. Hjertemuskelvæv. Hjertemuskelvæv findes kun i hjertet. LM × 1600. (Mikrografik stillet til rådighed af Regents of University of Michigan Medical School © 2012)
Hjertemuskelvæv findes kun i hjertet. Stærkt koordinerede sammentrækninger af hjertemusklen pumper blodet ind i kredsløbets kar. I lighed med skeletmuskulaturen er hjertemusklen tværstribet og organiseret i sarkomerer, der besidder den samme båndorganisering som skeletmuskulaturen (Figur 1).
Hvorimod er hjertemuskelfibrene kortere end skeletmuskelfibrene og indeholder normalt kun én kerne, som er placeret i cellens centrale område. Kardiale muskelfibre besidder også mange mitokondrier og myoglobin, da ATP primært produceres gennem aerob metabolisme. Cellerne i hjertemuskelfibrene er også meget forgrenede og er forbundet med hinanden i deres ender af interkalerede skiver. En interkaleret skive gør det muligt for hjertemuskelcellerne at trække sig sammen i et bølgelignende mønster, så hjertet kan fungere som en pumpe.
Interkalerede skiver er en del af sarkolemmaet og indeholder to strukturer, der er vigtige for hjertemusklernes sammentrækning: gap junctions og desmosomer. Et gap junction danner kanaler mellem tilstødende hjertemuskelfibre, der gør det muligt for den depolariserende strøm, der produceres af kationer, at strømme fra en hjertemuskelcelle til den næste. Denne sammenkobling kaldes elektrisk kobling, og i hjertemusklen muliggør den hurtig overførsel af aktionspotentialer og en koordineret sammentrækning af hele hjertet. Dette netværk af elektrisk forbundne hjertemuskelceller skaber en funktionel kontraktionsenhed, der kaldes et syncytium. Resten af den interkalerede skive består af desmosomer. Et desmosom er en cellestruktur, der forankrer enderne af hjertemuskelfibre sammen, så cellerne ikke trækkes fra hinanden under den stress, som de enkelte fibre udøver ved kontraktion (figur 2).
Figur 2. Hjertemuskel. Interkalerede skiver er en del af hjertemusklens sarkolemma, og de indeholder gap junctions og desmosomer.
Hjertets sammentrækninger (hjerteslag) styres af specialiserede hjertemuskelceller kaldet pacemakerceller, der direkte styrer hjerterytmen. Selv om hjertemusklen ikke kan styres bevidst, reagerer pacemakercellerne på signaler fra det autonome nervesystem (ANS) for at fremskynde eller sænke hjerterytmen. Pacemakercellerne kan også reagere på forskellige hormoner, der modulerer hjerterytmen for at kontrollere blodtrykket.
Den sammentrækningsbølge, der gør det muligt for hjertet at fungere som en enhed, kaldet et funktionelt syncytium, begynder med pacemakercellerne. Denne gruppe af celler er selvudløselige og er i stand til at depolarisere til tærskelværdien og udløse aktionspotentialer på egen hånd, en egenskab, der kaldes autorytmicitet; de gør dette med faste intervaller, som bestemmer hjerterytmen. Da de er forbundet med gap junctions til de omkringliggende muskelfibre og de specialiserede fibre i hjertets ledningssystem, er pacemakercellerne i stand til at overføre depolariseringen til de andre hjertemuskelfibre på en måde, der gør det muligt for hjertet at trække sig sammen på en koordineret måde.
Et andet træk ved hjertemusklen er dens relativt lange aktionspotentialer i dens fibre, der har et vedvarende depolarisations “plateau”. Plateauet frembringes af Ca++-indgang gennem spændingsafhængige calciumkanaler i sarkolemmaet i hjertemuskelfibrene. Denne vedvarende depolarisering (og Ca++-indgang) giver en længere sammentrækning end den, der produceres af et aktionspotentiale i skeletmuskulaturen. I modsætning til skeletmuskulaturen kommer en stor procentdel af den Ca++, der initierer kontraktionen i hjertemuskler, fra ydersiden af cellen snarere end fra SR.
Selvkontrolspørgsmål
Tag nedenstående quiz for at kontrollere din forståelse af hjertemuskelvævet:
