Oppimistavoitteet
- Kuvaile välilevyjä ja aukkoliitoksia
- Kuvaile desmosomia
Kuva 1. Sydänlihaksen kudos. Sydänlihaskudosta esiintyy vain sydämessä. LM × 1600. (Micrograph provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)
Sydänlihaskudosta esiintyy vain sydämessä. Sydänlihaksen hyvin koordinoidut supistukset pumppaavat verta verenkiertojärjestelmän verisuoniin. Sydänlihas on luurankolihaksen tavoin juovikas ja järjestäytynyt sarkomeereihin, joilla on sama kaistajärjestys kuin luurankolihaksella (kuva 1).
Sydänlihaksen lihassyyt ovat kuitenkin lyhyempiä kuin luurankolihaksen kuidut, ja niissä on tavallisesti vain yksi tuma, joka sijaitsee solun keskiosassa. Sydänlihassyissä on myös paljon mitokondrioita ja myoglobiinia, sillä ATP:tä tuotetaan pääasiassa aerobisen aineenvaihdunnan avulla. Sydänlihassyiden solut ovat myös laajasti haaroittuneita, ja ne liittyvät toisiinsa päistään välilevyillä. Interkaloituneiden levyjen ansiosta sydänlihassolut voivat supistua aaltomaisesti, jotta sydän voi toimia pumppuna.
Interkaloituneet levyt ovat osa sarkolemmaa, ja ne sisältävät kaksi sydänlihaksen supistumisessa tärkeää rakennetta: rakosyhdyspinnat (gap junctions) ja desmosomit. Aukkoliitos muodostaa vierekkäisten sydänlihassäikeiden välille kanavia, jotka mahdollistavat kationien tuottaman depolarisoivan virran virtaamisen sydänlihassolusta toiseen. Tätä liitosta kutsutaan sähköiseksi kytkennäksi, ja sydänlihaksessa se mahdollistaa toimintapotentiaalien nopean siirtymisen ja koko sydämen koordinoidun supistumisen. Tämä sähköisesti kytkeytyneiden sydänlihassolujen verkosto muodostaa toiminnallisen supistumisyksikön, jota kutsutaan synktioksi. Loppuosa välilevystä koostuu desmosomeista. Desmosomi on solurakenne, joka ankkuroi sydänlihassäikeiden päät yhteen, jotta solut eivät vetäydy erilleen yksittäisten kuitujen supistumisen aiheuttaman rasituksen aikana (kuva 2).
Kuva 2. Sydänlihassäie. Sydänlihas. Välilevyt ovat osa sydänlihaksen sarkolemmaa, ja ne sisältävät rakoliitoksia ja desmosomeja.
Sydämen supistuksia (sydämenlyöntejä) ohjaavat erikoistuneet sydänlihassolut, joita kutsutaan tahdistinsoluiksi ja jotka kontrolloivat suoraan sydämen sykettä. Vaikka sydänlihasta ei voida tietoisesti ohjata, tahdistinsolut reagoivat autonomisen hermoston (ANS) signaaleihin nopeuttaakseen tai hidastaakseen sykettä. Tahdistinsolut voivat myös reagoida erilaisiin hormoneihin, jotka muokkaavat sydämen sykettä verenpaineen säätelemiseksi.
Tahdistinsoluista alkaa supistumisaalto, joka mahdollistaa sydämen toimimisen yksikkönä, jota kutsutaan toiminnalliseksi synnyttimeksi. Tämä soluryhmä on itseohjautuva ja kykenee depolarisoitumaan kynnysarvoon ja laukaisemaan toimintapotentiaaleja itsestään, tätä ominaisuutta kutsutaan autorytmisyydeksi; ne tekevät tämän määrätyin väliajoin, jotka määrittävät sydämen sykkeen. Koska ne ovat aukkoliitoksilla yhteydessä ympäröiviin lihassyihin ja sydämen johtumisjärjestelmän erikoistuneisiin kuituihin, tahdistinsolut pystyvät siirtämään depolarisaation muihin sydänlihaksen kuituihin tavalla, joka mahdollistaa sydämen koordinoidun supistumisen.
Sydänlihaksen toinen piirre on se, että sen kuiduissa on suhteellisen pitkiä aktiopotentiaaleja, joilla on kestävä depolarisaation ”tasanne”. Plateau syntyy Ca++:n pääsystä jänniteohjattujen kalsiumkanavien kautta sydänlihassyiden sarkolemmassa. Tämä jatkuva depolarisaatio (ja Ca++:n pääsy) mahdollistaa pidemmän supistumisen kuin luurankolihaksen toimintapotentiaalin tuottama supistuminen. Toisin kuin luurankolihaksessa, suuri osa Ca++:sta, joka käynnistää supistumisen sydänlihaksessa, tulee solun ulkopuolelta eikä SR:stä.
Itsetarkistuskysymykset
Toteuta alla oleva tietokilpailu tarkistaaksesi ymmärryksesi seuraavista asioista: Sydänlihaksen kudos:
