Structure de la cellule cardiaque

La merveille de l'anatomie connue sous le nom de cœur peut être considérée comme la seule partie de votre corps qui ne peut absolument pas faire de pause. Alors que votre cerveau est le centre de contrôle du reste d'entre vous, son fonctionnement d'instant en instant est exceptionnellement diversifié et, à certains égards, largement passif. En tout état de cause, « penser », ou interpréter et envoyer des signaux électrochimiques n'est ni aussi évident ni aussi dramatique que les battements de votre cœur, que vous pouvez probablement ressentir en plaçant une main sur le côté gauche de votre poitrine à ce moment-là. moment.

Comme il sied à une structure aussi inhabituelle et vitale, le câblage et le fonctionnement global du cœur sont uniques dans le corps humain. Comme tous les organes et tissus, le cœur est composé de minuscules cellules.

Dans le cas des cellules cardiaques, appelées cardiomyocytes, le niveau de spécialisation de ces cellules et des tissus auxquels elles contribuent est aussi profond qu'exquis.

Si quelqu'un vous demandait: « À quoi sert le cœur? vous pourriez répondre instinctivement, "Pour pomper le sang dans tout le corps." Techniquement, vous auriez raison. Mais pourquoi le corps doit-il être continuellement baigné de sang en premier lieu ?

Il y a en fait plusieurs raisons. le du sang distribue l'oxygène et le glucose aux tissus de l'organisme, mais dans le même sens, et tout aussi important, il capte le dioxyde de carbone et d'autres déchets métaboliques.

L'activité du cœur amène également des hormones (signaux chimiques naturels) à leurs tissus cibles et aide à promouvoir homéostasie, soit un environnement interne plus ou moins constant en termes de chimie, d'équilibre des fluides et de température.

Le cœur a quatre chambres: deux oreillettes (singulier: atrium) qui reçoivent le sang des veines et fonctionnent comme des pompes d'amorçage, et deux ventricules, qui sont de loin les pompes les plus puissantes et éjectent le sang dans les artères. Le côté droit du cœur donne et reçoit du sang vers et depuis les poumons uniquement, tandis que le cœur gauche dessert le reste du corps.

Artères sont à parois solides navires qui tirent le sang du cœur vers capillaires, les minuscules points d'échange à paroi mince où les matériaux peuvent entrer et sortir du système circulatoire. Veines sont les tubes collecteurs, et ce sont ceux-ci qui sont « piqués » lorsqu'on vous demande de donner un échantillon de sang parce que la pression artérielle dans ces vaisseaux est considérablement plus basse que dans les artères.

Le cœur n'est pas un organe uniforme. Il est connu pour être principalement musculaire, mais contient également d'autres éléments vitaux pour le protéger et faciliter son travail de diverses manières.

Le cœur a une couche externe appelée péricarde (ou alors épicarde), qui comprend elle-même une couche fibreuse externe et une couche interne séreux, ou couche aqueuse. Sous cette couche protectrice et lubrifiante se trouve l'épaisse myocarde, discuté en détail sous peu. Vient ensuite le endocarde, qui contient du tissu adipeux (graisse), des nerfs, de la lymphe et d'autres éléments divers, et est en continuité avec les valves.

Le cœur comprend quatre distincts vannes, un entre l'oreillette et le ventricule gauche et droit, un entre le ventricule droit et les artères pulmonaires jusqu'au poumons, et un entre le ventricule gauche et la grande aorte, l'artère qui dessert essentiellement tout le corps à la racine niveau.

le squelette fibreux traverse les différentes couches et tissus du cœur pour lui donner de la solidité et des points d'ancrage pour les autres tissus. Enfin, le cœur a un caractère unique et complexe système de conduction qui comprend comme ses principales caractéristiques le sino-auriculaire (SA), le nœud auriculo-ventriculaire (AV) nœud et le fibres de Purkinje courir à travers le septum, ou paroi, entre les oreillettes et les ventricules.

Les cellules primaires du cœur sont les cellules du muscle cardiaque, ou cardiomyocytes. (« Myocyte » signifie « cellule musculaire. ») Les organites des cellules musculaires cardiaques (composants liés à la membrane) sont fondamentalement les mêmes que ceux trouvés dans d'autres cellules de mammifères, mais c'est un peu comme dire qu'un vélo d'enfant bien usé exposé lors d'un vide-grenier a les mêmes pièces qu'une course du Tour de France bicyclette.

Les cellules musculaires cardiaques sont allongées et quelque peu tubulaires, comme les muscles eux-mêmes. L'unité de base d'un cardiomyocyte est la sarcomère, qui se compose principalement de contractile protéines et mitochondries – de minuscules « centrales électriques » qui génèrent une molécule de carburant appelée l'adénosine triphosphate (ATP) lorsque l'oxygène est présent. Il existe également un réseau de tubules appelé sarcoplasmique réticulum riche en ions calcium (Ca²⁺), ces ions étant indispensables à une bonne contraction musculaire.

Les protéines du cardiomyocyte sont disposées en faisceaux parallèles et comprennent à la fois des filaments épais et filaments minces, qui se chevauchent pour former la base physique d'un muscle réel contraction. Cette zone de chevauchement est plus sombre que le reste de la cellule et est connue sous le nom de Un groupe.

Le milieu même d'un sarcomère ne contient que des filaments épais parce que les filaments minces ne s'étendent pas complètement vers l'intérieur à partir des deux extrémités du sarcomère, régions appelées lignes Z. Enfin, la zone s'étendant dans les deux sens à partir de n'importe quelle ligne Z, vers les centres des sarcomères adjacents, est appelée la I-bande.

À un niveau plus grossier (macro) que ne le révèlent les cardiomyocytes, le myocarde lui-même, ou la substance musculaire du cœur, diffère du muscle squelettique de quatre manières importantes :

1. Les cardiomyocytes se ramifient souvent; les myocytes réguliers forment des chaînes linéaires de cellules et non.
2. Le myocarde présente un tissu conjonctif proéminent dans sa substance, tandis que le muscle régulier est ancré aux os, aux ligaments et aux tendons.
3. Les noyaux des cardiomyocytes sont au milieu de la cellule et ont une périnucléaire Halo.
4. Les cardiomyocytes ont disques intercalés les traversant aux points de ramification, et ces structures permettent la contraction coordonnée de diverses fibres du muscle cardiaque à la fois.

Structures appelées T-tubules s'étendent de la membrane cellulaire à l'intérieur des cardiomyocytes, ce qui permet aux impulsions électriques d'atteindre l'intérieur des sarcomères. Le myocarde contient une forte densité de mitochondries, ce qui est peut-être attendu d'un muscle qui accélère et ralentit, mais ne cesse jamais de fonctionner complètement.

Une discussion sur les merveilles mécaniques du cœur pourrait remplir un chapitre entier, mais les choses fondamentales à savoir sont que les facteurs déterminant la quantité de sang que le cœur pompera comprennent le rythme cardiaque, les précharger (c'est-à-dire la quantité de sang remplissant le cœur à partir des poumons et du corps), la postcharge (c'est-à-dire la pression contre laquelle le cœur pompe) et les caractéristiques du myocarde lui-même.

Dilatation excessive de la chambre de pompage principale du cœur, le ventricule gauche (et pouvez-vous comprendre pourquoi celui-ci est le plus fort et le plus la plus importante des quatre cavités cardiaques ?), est souvent le signe d'un cœur « flasque » qui ne pompe pas une quantité importante de sang, le remplissant à chaque coup, provoquant une accumulation de liquide dans tout le corps, y compris les poumons et les zones affectées par la gravité telles que le chevilles.

Cette condition est un type de cardiomyopathie appelée insuffisance cardiaque congestive, ou CHF, et il peut généralement être contrôlé avec des médicaments et des modifications alimentaires.

Le cœur bat en raison de l'activité électrique générée au niveau du nœud SA, puis propagée jusqu'au nœud AV et à travers les fibres de Purkinje d'une manière hautement coordonnée, même à des fréquences cardiaques très élevées (dépassant 200 par minute, ou trois par deuxième).

La membrane des cellules cardiaques a un potentiel électrique au repos légèrement plus négatif que le potentiel membranaire des autres cellules du corps. Lorsque la membrane est suffisamment perturbée, divers canaux ioniques s'ouvrent, permettant l'entrée et la sortie de potassium (K⁺) et le sodium (Na⁺) en plus du calcium.

La somme de cette activité électrochimique est responsable du modèle caractéristique d'un électrocardiogramme (ECG ou ECG; L'ECG est basé sur la version allemande du mot), un outil essentiel en médecine clinique utilisé pour évaluer divers troubles cardiaques.