Anatomie și fiziologie I

Figura 1. Țesut muscular cardiac. Țesutul muscular cardiac se găsește numai în inimă. LM × 1600. (Micrografie furnizată de Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

Tesutul muscular cardiac se găsește numai în inimă. Contracțiile foarte bine coordonate ale mușchiului cardiac pompează sângele în vasele din sistemul circulator. Similar mușchiului scheletic, mușchiul cardiac este striat și organizat în sarcomere, posedând aceeași organizare în benzi ca și mușchiul scheletic (figura 1).

Cu toate acestea, fibrele musculare cardiace sunt mai scurte decât cele ale mușchiului scheletic și, de obicei, conțin doar un singur nucleu, care este situat în regiunea centrală a celulei. Fibrele musculare cardiace posedă, de asemenea, multe mitocondrii și mioglobină, deoarece ATP este produs în principal prin metabolismul aerob. De asemenea, celulele fibrelor musculare cardiace sunt foarte ramificate și sunt conectate între ele la capetele lor prin discuri intercalate. Un disc intercalat permite celulelor musculare cardiace să se contracte în formă de valuri, astfel încât inima să poată funcționa ca o pompă.

Discurile intercalate fac parte din sarcolemă și conțin două structuri importante în contracția mușchiului cardiac: joncțiunile gap și desmosomii. O joncțiune gap formează canale între fibrele musculare cardiace adiacente care permit curentului depolarizant produs de cationi să treacă de la o celulă musculară cardiacă la alta. Această îmbinare se numește cuplaj electric și, în mușchiul cardiac, permite transmiterea rapidă a potențialelor de acțiune și contracția coordonată a întregii inimi. Această rețea de celule musculare cardiace conectate electric creează o unitate funcțională de contracție numită sincițiu. Restul discului intercalat este compus din desmosomi. Un desmosom este o structură celulară care ancorează capetele fibrelor musculare cardiace împreună, astfel încât celulele să nu se desprindă în timpul efortului de contracție a fibrelor individuale (figura 2).

Figura 2. Mușchiul cardiac. Discurile intercalate fac parte din sarcolema mușchiului cardiac și conțin joncțiuni lacunare și desmosomi.

Contracțiile inimii (bătăile inimii) sunt controlate de celule specializate ale mușchiului cardiac numite celule pacemaker care controlează direct ritmul cardiac. Deși mușchiul cardiac nu poate fi controlat în mod conștient, celulele pacemaker răspund la semnalele provenite de la sistemul nervos autonom (SNA) pentru a accelera sau încetini ritmul cardiac. Celulele pacemaker pot răspunde, de asemenea, la diverși hormoni care modulează ritmul cardiac pentru a controla tensiunea arterială.

Unda de contracție care permite inimii să lucreze ca o unitate, numită sincizie funcțională, începe cu celulele pacemaker. Acest grup de celule este autoexcitabil și capabil să se depolarizeze până la prag și să declanșeze potențiale de acțiune pe cont propriu, o caracteristică numită autoritmicitate; ele fac acest lucru la intervale fixe care determină ritmul cardiac. Deoarece sunt conectate cu joncțiuni gap la fibrele musculare înconjurătoare și la fibrele specializate ale sistemului de conducere al inimii, celulele pacemaker sunt capabile să transfere depolarizarea către celelalte fibre musculare cardiace într-o manieră care permite inimii să se contracte în mod coordonat.

O altă caracteristică a mușchiului cardiac este potențiale de acțiune relativ lungi în fibrele sale, având un „platou” de depolarizare susținută. Platoul este produs de intrarea de Ca++ prin canalele de calciu portate de tensiune din sarcolema fibrelor musculare cardiace. Această depolarizare susținută (și intrarea de Ca++) asigură o contracție mai lungă decât cea produsă de un potențial de acțiune în mușchiul scheletic. Spre deosebire de mușchiul scheletic, un procent mare din Ca++ care inițiază contracția în mușchii cardiaci provine din afara celulei, mai degrabă decât din SR.

Întrebări de autoverificare

Realizați testul de mai jos pentru a vă verifica înțelegerea țesutului muscular cardiac:

.