Структура на сърдечната клетка

Чудото на анатомията, известно като сърце, може да се разглежда като онази част от тялото ви, която абсолютно не може да си вземе почивка. Докато мозъкът ви е контролният център на останалата част от вас, функционирането му от момент до момент е изключително разнообразно и в някои отношения до голяма степен пасивно. Във всеки случай „мисленето“ или интерпретирането и изпращането на електрохимични сигнали не е нито толкова очевидно, нито толкова драматично, колкото биенето на сърцето ви, което най-вероятно можете да почувствате, като поставите ръка върху лявата страна на гърдите си при това момент.

Както подобава на такава необичайна и жизненоважна структура, окабеляването и цялостното функциониране на сърцето са уникални в човешкото тяло. Както всички органи и тъкани, сърцето е изградено от мънички клетки.

В случай на сърдечни клетки, т.нар кардиомиоцити, нивото на специализация на тези клетки и тъканите, за които те допринасят, е толкова дълбоко, колкото и изящно.

Ако някой ви попита: "Каква е целта сърцето?" бихте могли да отговорите инстинктивно: „Да изпомпва кръв в тялото“. Технически бихте били прави. Но защо на първо място е необходимо тялото да се къпе в кръв?

Всъщност има редица причини. The кръв разпределя кислород и глюкоза в тъканите на тялото, но свързано с това и също толкова важно, той улавя въглероден диоксид и други метаболитни отпадъчни продукти.

Сърдечната дейност също така попада хормони (естествени химически сигнализатори) в техните целеви тъкани и помага за промотирането хомеостаза, или повече или по-малко постоянна вътрешна среда по отношение на химията, баланса на течностите и температурата.

Сърцето има четири камери: две предсърдията (единствено число: атриум), които приемат кръв от вените и работят като помпи за грунд, и две вентрикули, които са далеч по-силните помпи и изхвърлят кръв в артериите. Дясната страна на сърцето дава и получава кръв само до и от белите дробове, докато лявата страна на сърцето обслужва останалата част от тялото.

Артерии са здрави стени съдове които получават кръв от сърцето до капиляри, малките тънкостенни точки за обмен, където материалите могат да влизат и излизат от кръвоносната система. Вени са събирателните епруветки и това са „набодените“, когато бъдете помолени да дадете кръвна проба, тъй като кръвното налягане в тези съдове е значително по-ниско от това в артериите.

Сърцето не е еднороден орган. Известно е, че е предимно мускул, но съдържа и други жизненоважни елементи, които го предпазват и улесняват работата му по различни начини.

Сърцето има външен слой, наречен перикард (или епикард), който сам по себе си включва външен влакнест слой и вътрешен серозенили воден слой. Под този защитен и смазващ слой е дебелината миокард, обсъдени подробно накратко. Следващото е ендокард, която съдържа мастна (мазнина), нерви, лимфа и други разнообразни елементи и е непрекъсната с клапаните.

Сърцето включва четири различни клапани, по един между лявото и дясното предсърдие и вентрикула, един между дясната камера и белодробните артерии към белите дробове и един между лявата камера и голямата аорта, артерията, която по същество обслужва цялото тяло в корена ниво.

The влакнест скелет преминава през различните слоеве и тъкани на сърцето, за да му придаде твърдост и опорни точки за други тъкани. И накрая, сърцето има уникален и сложен проводима система което включва като основни характеристики синоатриален (SA) възел, атриовентрикуларна (AV) възел и Влакна на Purkinje преминава през преграда, или стена, между предсърдията и вентрикулите.

Първичните клетки на сърцето са сърдечни мускулни клетки, или кардиомиоцити. („Миоцит“ означава „мускулна клетка“.) Органелите на сърдечните мускули (свързани с мембраната компоненти) са по същество същите като тези, открити в други клетки от бозайници, но това е много като да се каже, че износеното моторче на мотора, изложено на разпродажба на двор, има същите части като състезанието на Тур дьо Франс мотор.

Клетките на сърдечния мускул са удължени и донякъде тръбести, като самите мускули. Основната единица на кардиомиоцита е саркомер, който се състои предимно от съкратителна протеини и митохондрии - малки "електроцентрали", които генерират горивна молекула, наречена аденозин трифосфат (ATP) когато присъства кислород. Съществува и мрежа от каналчета, наречена саркоплазмен ретикулум, който е богат на калциеви йони (Ca²⁺), като тези йони са необходими за правилното мускулно свиване.

Протеините в кардиомиоцита са подредени в паралелни снопове и включват както дебели нишки, така и тънки нишки, които се припокриват помежду си, за да образуват физическата основа за действителния мускул свиване. Тази област на припокриване е по-тъмна от останалата част от клетката и е известна като Група.

Самата среда на саркомера съдържа само дебели нишки, тъй като тънките нишки не се простират напълно навътре от двата края на саркомера, региони, наречени Z-линии. И накрая, зоната, простираща се в двете посоки от която и да е Z-линия, към центровете на съседни саркомери, се нарича I-лента.

На по-грубо (макро) ниво, отколкото разкриват кардиомиоцитите, самият миокард или мускулното вещество на сърцето се различава от скелетните мускули по четири важни начина:

1. Кардиомиоцитите често се разклоняват; правилните миоцити образуват линейни вериги от клетки и не.
2. Миокардът има забележителна съединителна тъкан в своето вещество, докато редовният мускул е закрепен към костите, сухожилията и сухожилията.
3. Ядрата на кардиомиоцитите са в средата на клетката и имат перинуклеарни ореол.
4. Кардиомиоцитите имат интеркалирани дискове преминавайки през тях в точките на разклоняване и тези структури позволяват координирано свиване на различни влакна на сърдечния мускул наведнъж.

Извикани структури Т-тубули се простират от клетъчната мембрана до вътрешността на кардиомиоцитите, което позволява на електрическите импулси да достигнат до вътрешността на саркомерите. Миокардът съдържа висока плътност на митохондриите, което може би се очаква от мускул, който се ускорява и забавя, но никога не спира да работи напълно.

Обсъждането на механичните чудеса на сърцето може да запълни цяла глава, но основните неща, които трябва да знаете, са, че факторите, определящи колко кръв ще изпомпва сърцето, включват сърдечен ритъм, предварително зареждане (т.е. количеството кръв, изпълващо сърцето от белите дробове и тялото), допълнително зареждане (т.е. налягането, което сърцето изпомпва) и характеристиките на самия миокард.

Прекомерно разширяване на главната помпена камера на сърцето, лявата камера (и можете ли да разберете защо тази е най-силната и най-важното от четирите сърдечни камери?), често е признак на "отпуснато" сърце, което не изпомпва значително количество кръв, пълненето му с всеки удар, причинявайки натрупване на течност в цялото тяло, включително белите дробове и зоните, засегнати от гравитацията, като глезени.

Това състояние се нарича вид кардиомиопатия застойна сърдечна недостатъчност, или CHF и обикновено може да се контролира с лекарства и диетични модификации.

Сърцето бие в резултат на електрическа активност, която се генерира в SA възела и след това се разпространява надолу до AV възела и през влакната на Purkinje по силно координиран начин дори при много висок сърдечен ритъм (над 200 в минута или три на второ).

Мембраната на сърдечните клетки има електрически потенциал в покой, който е малко по-отрицателен от мембранния потенциал на други телесни клетки. Когато мембраната е достатъчно разстроена, се отварят различни йонни канали, позволяващи притока и изтичането на калий (К⁺) и натрий (Na⁺) йони в допълнение към калция.

Сумата от тази електрохимична активност е отговорна за характерния модел на електрокардиограма (ЕКГ или ЕКГ; EKG се основава на немската версия на думата), жизненоважен инструмент в клиничната медицина, използван за оценка на различни сърдечни нарушения.