Δομή του καρδιακού κυττάρου

Το θαύμα της ανατομίας που είναι γνωστό ως καρδιά μπορεί να θεωρηθεί ως το ένα μέρος του σώματός σας που δεν μπορεί καθόλου να κάνει ένα διάλειμμα. Ενώ ο εγκέφαλός σας είναι το κέντρο ελέγχου των υπολοίπων σας, η λειτουργία της από στιγμή σε στιγμή είναι εξαιρετικά διαφορετική και με κάποιους τρόπους σε μεγάλο βαθμό παθητική. Σε κάθε περίπτωση, η «σκέψη» ή η ερμηνεία και η αποστολή ηλεκτροχημικών σημάτων δεν είναι ούτε τόσο προφανής ούτε τόσο δραματική όσο ο χτύπος της καρδιάς σας, κάτι που πιθανότατα μπορείτε να νιώσετε τοποθετώντας ένα χέρι πάνω από την αριστερή πλευρά του στήθους σας σε αυτό στιγμή.

Όπως ταιριάζει σε μια τόσο ασυνήθιστη και ζωτική δομή, η καλωδίωση και η συνολική λειτουργία της καρδιάς είναι μοναδική στο ανθρώπινο σώμα. Όπως όλα τα όργανα και οι ιστοί, η καρδιά αποτελείται από μικροσκοπική κύτταρα.

Στην περίπτωση των καρδιακών κυττάρων, ονομάζεται καρδιομυοκύτταρα, το επίπεδο εξειδίκευσης αυτών των κυττάρων και των ιστών στους οποίους συμβάλλουν είναι τόσο βαθύ όσο είναι εξαιρετικό.

Αν κάποιος σας ρώτησε, "Τι σκοπό είναι η καρδιά;" μπορεί να απαντήσετε ενστικτωδώς, "Για να αντλήσετε αίμα σε όλο το σώμα." Τεχνικά, θα έχετε δίκιο. Γιατί όμως το σώμα πρέπει να λούζεται συνεχώς με αίμα;

Υπάρχουν στην πραγματικότητα διάφοροι λόγοι. ο αίμα διανέμει οξυγόνο και γλυκόζη στους ιστούς του σώματος, αλλά σχετικά, και εξίσου σημαντικό, συλλέγει διοξείδιο του άνθρακα και άλλα μεταβολικά απόβλητα.

Η δραστηριότητα της καρδιάς παίρνει επίσης ορμόνες (φυσικοί χημικοί σηματοδότες) στους ιστούς-στόχους τους και βοηθά στην προώθηση ομοιοστασηή ένα περισσότερο ή λιγότερο σταθερό εσωτερικό περιβάλλον από άποψη χημείας, ισορροπίας υγρών και θερμοκρασίας.

Η καρδιά έχει τέσσερις θαλάμους: δύο Ατριά (ενικός: κόλπος της καρδιάς) που λαμβάνουν αίμα από τις φλέβες και λειτουργούν ως αντλίες εκκινητών, και δύο κοιλίες, οι οποίες είναι μακράν οι ισχυρότερες αντλίες και εκτοξεύουν αίμα στις αρτηρίες. Η δεξιά πλευρά της καρδιάς δίνει και λαμβάνει αίμα μόνο και μόνο από τους πνεύμονες, ενώ η αριστερή καρδιά εξυπηρετεί το υπόλοιπο σώμα.

Αρτηρίες είναι ισχυρά τείχη σκάφη που παίρνουν αίμα από την καρδιά τριχοειδή, τα μικροσκοπικά σημεία ανταλλαγής με λεπτά τοιχώματα όπου τα υλικά μπορούν να εισέλθουν και να εγκαταλείψουν το κυκλοφορικό σύστημα. Φλέβες είναι τα σωληνάρια συλλογής, και αυτά είναι που «σπρώχνονται» όταν σας ζητείται να δώσετε ένα δείγμα αίματος, επειδή η αρτηριακή πίεση σε αυτά τα αγγεία είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό, τι στις αρτηρίες.

Η καρδιά δεν είναι ένα ομοιόμορφο όργανο. Είναι γνωστό ότι είναι κυρίως μυς, αλλά περιέχει και άλλα ζωτικά στοιχεία για να το προστατεύσει και να διευκολύνει τη δουλειά του με διάφορους τρόπους.

Η καρδιά έχει ένα εξωτερικό στρώμα που ονομάζεται περικάρδιο (ή επάρδιο), το οποίο περιλαμβάνει ένα εξωτερικό ινώδες στρώμα και ένα εσωτερικό υδαρήςή υδατώδες στρώμα. Κάτω από αυτό το προστατευτικό και λιπαντικό στρώμα είναι το παχύ μυοκάρδιο, συζητήθηκε λεπτομερώς σύντομα. Επόμενο είναι το ενδοκάρδιο, η οποία περιέχει λιπώδη (λίπος), νεύρα, λέμφους και άλλα διαφορετικά στοιχεία, και είναι συνεχής με τις βαλβίδες.

Η καρδιά περιλαμβάνει τέσσερα ξεχωριστά βαλβίδες, το ένα μεταξύ του αριστερού και του δεξιού κόλπου και της κοιλίας, το ένα μεταξύ της δεξιάς κοιλίας και των πνευμονικών αρτηριών προς πνεύμονες και ένας μεταξύ της αριστερής κοιλίας και της μεγάλης αορτής, η αρτηρία που ουσιαστικά εξυπηρετεί ολόκληρο το σώμα στη ρίζα επίπεδο.

ο ινώδης σκελετός διατρέχει τα διάφορα στρώματα και ιστούς της καρδιάς για να της δώσει σταθερότητα και σημεία αγκύρωσης για άλλους ιστούς. Τέλος, η καρδιά έχει ένα μοναδικό και περίπλοκο σύστημα αγωγιμότητας που περιλαμβάνει ως τα κύρια χαρακτηριστικά του sinoatrial (SA) κόμβος, το κολποκοιλιακό (AV) κόμβος και το Ίνες Purkinje τρέχει μέσω του διάφραγμα, ή τοίχου, μεταξύ των κόλπων και των κοιλιών.

Τα κύρια κύτταρα της καρδιάς είναι καρδιακά μυϊκά κύτταρα, ή καρδιομυοκύτταρα. ("Μυοκύτταρο" σημαίνει "μυϊκό κύτταρο.") Τα καρδιοκύτταρα των οργάνων μυών (συστατικά που συνδέονται με μεμβράνη) είναι ουσιαστικά τα ίδια με αυτά που βρίσκονται σε άλλα κυττάρων θηλαστικών, αλλά αυτό μοιάζει πολύ με το να πούμε ότι ένα καλά φορεμένο παιδικό ποδήλατο που εκτίθεται σε πώληση σε αυλή έχει τα ίδια μέρη με έναν αγώνα Tour de France ποδήλατο.

Τα καρδιακά μυϊκά κύτταρα είναι επιμήκη και κάπως σωληνοειδή, όπως οι ίδιοι οι μύες. Η βασική μονάδα ενός καρδιομυοκυττάρου είναι το σαρκαρό, το οποίο αποτελείται κυρίως από συσταλτικός πρωτεΐνες και μιτοχόνδρια - μικροσκοπικά "εργοστάσια παραγωγής ενέργειας" που παράγουν ένα μόριο καυσίμου που ονομάζεται τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) όταν υπάρχει οξυγόνο. Υπάρχει επίσης ένα δίκτυο σωληναρίων που ονομάζεται σαρκοπλασματικός reticulum, το οποίο είναι πλούσιο σε ιόντα ασβεστίου (Ca²⁺), αυτά τα ιόντα είναι απαραίτητα για τη σωστή συστολή των μυών.

Οι πρωτεΐνες στο καρδιομυοκύτταρο είναι διατεταγμένες σε παράλληλες δέσμες και περιλαμβάνουν και τα δύο παχιά νήματα και λεπτά νήματα, τα οποία αλληλεπικαλύπτονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν τη φυσική βάση για έναν πραγματικό μυ συστολή. Αυτή η περιοχή επικάλυψης είναι πιο σκούρα από το υπόλοιπο κελί και είναι γνωστή ως Μια μπάντα.

Το κέντρο της σαρκομερούς περιέχει μόνο παχιά νήματα επειδή τα λεπτά νήματα δεν εκτείνονται εντελώς προς τα μέσα από τα δύο άκρα του σαρκομερούς, περιοχές Ζ-γραμμές. Τέλος, η περιοχή που εκτείνεται και προς τις δύο κατευθύνσεις από οποιαδήποτε γραμμή Ζ, προς τα κέντρα των γειτονικών σαρκομερών, ονομάζεται I-μπάντα.

Σε πιο ακαθάριστο (μακρο) επίπεδο από ό, τι αποκαλύπτουν τα καρδιομυοκύτταρα, το ίδιο το μυοκάρδιο, ή η μυϊκή ουσία της καρδιάς, διαφέρει από τον σκελετικό μυ με τέσσερις σημαντικούς τρόπους:

1. Τα καρδιομυοκύτταρα συχνά διακλαδίζονται. Τα κανονικά μυοκύτταρα σχηματίζουν γραμμικές αλυσίδες κυττάρων και όχι.
2. Το μυοκάρδιο διαθέτει εξέχοντα συνδετικό ιστό στην ουσία του, ενώ ο κανονικός μυς είναι αγκυροβολημένος στα οστά, τους συνδέσμους και τους τένοντες.
3. Οι πυρήνες των καρδιομυοκυττάρων βρίσκονται στη μέση του κυττάρου και έχουν περιπυρηνικός φωτοστέφανος.
4. Τα καρδιομυοκύτταρα έχουν παρεμβαλλόμενοι δίσκοι τρέχει σε όλα αυτά σε σημεία διακλάδωσης, και αυτές οι δομές επιτρέπουν τη συντονισμένη σύσπαση διαφόρων ινών καρδιακού μυός ταυτόχρονα.

Οι δομές ονομάζονται Τ-σωληνάρια εκτείνεται από την κυτταρική μεμβράνη στο εσωτερικό των καρδιομυοκυττάρων, γεγονός που επιτρέπει στις ηλεκτρικές παλμούς να φτάσουν στο εσωτερικό των σαρκομερών. Το μυοκάρδιο περιέχει μια υψηλή πυκνότητα μιτοχονδρίων, η οποία αναμένεται ίσως από έναν μυ που επιταχύνεται και επιβραδύνεται, αλλά δεν σταματά ποτέ να λειτουργεί εντελώς.

Μια συζήτηση για τα μηχανικά θαύματα της καρδιάς θα μπορούσε να γεμίσει ένα ολόκληρο κεφάλαιο, αλλά τα βασικά πράγματα που πρέπει να γνωρίζουμε είναι ότι οι παράγοντες που καθορίζουν το αίμα που θα αντλήσει η καρδιά περιλαμβάνουν το ΠΑΛΜΟΣ ΚΑΡΔΙΑΣ, ο προφόρτιση (δηλαδή, η ποσότητα αίματος που γεμίζει την καρδιά από τους πνεύμονες και το σώμα), μεταφόρτωση (δηλαδή, την πίεση που αντλεί η καρδιά) και τα χαρακτηριστικά του ίδιου του μυοκαρδίου.

Υπερβολική διαστολή του κύριου θαλάμου άντλησης της καρδιάς, της αριστερής κοιλίας (και μπορείτε να καταλάβετε γιατί αυτός είναι ο ισχυρότερος και το πιο σημαντικό από τους τέσσερις καρδιακούς θαλάμους;), είναι συχνά ένα σημάδι μιας "αφρώδους" καρδιάς που δεν αντλεί σημαντική ποσότητα αίματος, γεμίζοντάς το με κάθε εγκεφαλικό επεισόδιο, προκαλώντας εφεδρικό υγρό σε όλο το σώμα, συμπεριλαμβανομένων των πνευμόνων και των περιοχών που επηρεάζονται από τη βαρύτητα, όπως αστραγάλους.

Αυτή η κατάσταση ονομάζεται τύπος καρδιομυοπάθειας συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια, ή CHF, και μπορεί συνήθως να ελεγχθεί με φάρμακα και διατροφικές τροποποιήσεις.

Η καρδιά χτυπά ως αποτέλεσμα της ηλεκτρικής δραστηριότητας που παράγεται στον κόμβο SA και στη συνέχεια διαδίδεται στον κόμβο AV και μέσω των ινών Purkinje με εξαιρετικά συντονισμένο τρόπο ακόμη και σε πολύ υψηλούς καρδιακούς παλμούς (άνω των 200 ανά λεπτό, ή τρεις ανά δεύτερος).

Η μεμβράνη των καρδιακών κυττάρων έχει ηλεκτρικό δυναμικό ηρεμίας που είναι ελαφρώς πιο αρνητικό από το δυναμικό μεμβράνης άλλων κυττάρων του σώματος. Όταν η μεμβράνη διαταράσσεται επαρκώς, ανοίγονται διάφορα κανάλια ιόντων, επιτρέποντας την εισροή και εκροή καλίου (Κ⁺) και νάτριο (Na⁺) ιόντα εκτός από το ασβέστιο.

Το άθροισμα αυτής της ηλεκτροχημικής δραστηριότητας είναι υπεύθυνο για το χαρακτηριστικό μοτίβο ενός ηλεκτροκαρδιογράφημα (ΗΚΓ ή ΗΚΓ · Το EKG βασίζεται στη γερμανική έκδοση της λέξης), ένα ζωτικό εργαλείο στην κλινική ιατρική που χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση διαφόρων διαταραχών της καρδιάς.