Hjertecellens struktur

Underet ved anatomi kjent som hjertet kan tenkes å være den ene delen av kroppen din som absolutt ikke kan ta en pause. Mens hjernen din er kontrollsentret for resten av deg, er dens øyeblikkelige funksjon eksepsjonelt mangfoldig og på noen måter stort sett passiv. I alle fall er "å tenke" eller tolke og sende elektrokjemiske signaler verken så åpenbar eller så dramatisk som hjerterytmen din, noe du sannsynligvis kan føle ved å plassere en hånd over venstre side av brystet på dette øyeblikk.

Som det passer en så uvanlig og vital struktur, er ledningene og den generelle driften av hjertet unik i menneskekroppen. Som alle organer og vev består hjertet av bittesmå celler.

I tilfelle av hjerteceller, kalt kardiomyocytter, er spesialiseringsnivået til disse cellene og vevet de bidrar til så dypt som det er utsøkt.

Hvis noen spurte deg: "Hva er formålet med hjertet?" kan du instinktivt svare, "Å pumpe blod gjennom kroppen." Teknisk sett ville du ha rett. Men hvorfor trenger kroppen i utgangspunktet å bli badet kontinuerlig i blod?

Det er faktisk en rekke årsaker. De blod distribuerer oksygen og glukose til kroppens vev, men relatert, og like viktig, plukker det opp karbondioksid og andre metabolske avfallsprodukter.

Hjertets aktivitet får også hormoner (naturlige kjemiske signaler) til målvevet, og hjelper til med å fremme homeostase, eller et mer eller mindre konstant indre miljø når det gjelder kjemi, væskebalanse og temperatur.

Hjertet har fire kamre: to atria (entall: atrium) som mottar blod fra venene og fungerer som primerpumper, og to ventrikler, som er langt sterkere pumper og skyver blod ut i arteriene. Den høyre siden av hjertet gir og mottar bare blod til og fra lungene, mens venstre hjerter betjener resten av kroppen.

Arterier er sterkveggede fartøy som får blod fra hjertet til kapillærer, de små, tynnveggede utvekslingspunktene der materialer kan komme inn i og forlate sirkulasjonssystemet. Åre er samlerørene, og det er dette som "stikkes" når du blir bedt om å gi en blodprøve fordi blodtrykket i disse karene er betydelig lavere enn det er i arteriene.

Hjertet er ikke et enhetlig organ. Det er kjent for å være hovedsakelig muskel, men inneholder også andre viktige elementer for å beskytte den og gjøre jobben lettere på forskjellige måter.

Hjertet har et ytre lag kalt perikardium (eller epikard), som i seg selv inkluderer et ytre fiberlag og et indre serøs, eller vannaktig, lag. Under dette beskyttende og smørende laget er tykkelsen hjerteinfarkt, diskutert i detalj kort tid. Neste er endokardium, som inneholder fett (fett), nerver, lymfe og andre forskjellige elementer, og er kontinuerlig med ventilene.

Hjertet inkluderer fire forskjellige ventiler, en hver mellom venstre og høyre atrium og ventrikkel, en mellom høyre ventrikkel og lungearteriene til lungene, og en mellom venstre ventrikkel og den store aorta, arterien som i hovedsak tjener hele kroppen ved roten nivå.

De fibrøst skjelett går gjennom de forskjellige lagene og vevene i hjertet for å gi det soliditet og ankerpunkter for andre vev. Endelig har hjertet et unikt og komplekst ledningssystem som inkluderer som hovedtrekk sinoatriell (SA) node, den atrioventrikulær (AV) node og Purkinje-fibre løper gjennom septum, eller vegg, mellom atriene og ventriklene.

De primære cellene i hjertet er hjertemuskelceller, eller kardiomyocytter. ("Myocyte" betyr "muskelcelle.") Hjertemuskelcelleorganellene (membranbundne komponenter) er fundamentalt de samme som de som finnes i andre pattedyrceller, men dette er mye som å si at en godt slitt barnesykkel som vises på et hagesalg har de samme delene som en Tour de France-racing sykkel.

Hjertemuskelceller er langstrakte og noe rørformede, som musklene selv. Den grunnleggende enheten til en kardiomyocytt er sarkomere, som består mest av kontraktile proteiner og mitokondrier - bittesmå "kraftverk" som genererer et drivstoffmolekyl som kalles adenosintrifosfat (ATP) når oksygen er til stede. Det er også et nettverk av tubuli kalt sarkoplasmatisk retikulum, som er rik på kalsiumioner (Ca²⁺Disse ionene er uunnværlige for riktig muskelsammentrekning.

Proteinene i kardiomyocytten er ordnet i parallelle bunter og inkluderer både tykke filamenter og tynne filamenter, som overlapper hverandre for å danne det fysiske grunnlaget for en faktisk muskel kontraksjon. Dette overlappingsområdet er mørkere enn resten av cellen og er kjent som Et band.

Selve midten av en sarkomer inneholder bare tykke filamenter fordi tynne filamenter ikke strekker seg helt innover fra de to endene av sarkomeren, regioner som kalles Z-linjer. Til slutt kalles området som strekker seg i begge retninger fra hvilken som helst Z-linje, mot sentrene til tilstøtende sarkomerer Jeg-bandet.

På et mer grovt (makro-) nivå enn kardiomyocyttene avslører, adskiller myokardiet, eller hjertets muskelsubstans, seg fra skjelettmuskulaturen på fire viktige måter:

1. Kardiomyocytter forgrener seg ofte; vanlige myocytter danner lineære kjeder av celler og gjør det ikke.
2. Myokardiet har fremtredende bindevev i stoffet, mens vanlig muskel er forankret i bein, leddbånd og sener.
3. Kjernene til kardiomyocytter er i midten av cellen og har en perinukleær glorie.
4. Kardiomyocytter har interkalerte plater løper over dem ved forgreningspunkter, og disse strukturene tillater koordinert sammentrekning av forskjellige hjertemuskelfibre på en gang.

Strukturer kalt T-rør strekke seg fra cellemembranen til det indre av kardiomyocytter, noe som gjør at elektriske impulser kan nå innsiden av sarkomerene. Myokardiet inneholder en høy tetthet av mitokondrier, som kanskje forventes av en muskel som setter fart og bremser, men aldri slutter å virke helt.

En diskusjon om hjertets mekaniske vidunder kan fylle et helt kapittel, men de grunnleggende tingene å vite er at faktorene som bestemmer hvor mye blod hjertet vil pumpe inkluderer puls, den forhåndslast (dvs. mengden blod som fyller hjertet fra lungene og kroppen), etterbelastning (dvs. trykket hjertet pumper mot) og egenskapene til selve hjertemuskelen.

Overdreven utvidelse av hjertets viktigste pumpekammer, venstre ventrikkel (og kan du finne ut hvorfor denne er den sterkeste og viktigste av de fire hjertekamrene?), er ofte et tegn på et "slappt" hjerte som ikke pumper en betydelig mengde blod, fylle den med hvert slag, forårsaker en sikkerhetskopi av væske i hele kroppen, inkludert lungene og tyngdekraftsberørte områder som ankler.

Denne tilstanden kalles en type kardiomyopati kongestiv hjertesvikt, eller CHF, og det kan vanligvis kontrolleres med medisiner og diettendringer.

Hjertet slår som et resultat av elektrisk aktivitet som genereres ved SA-noden og deretter forplantes ned til AV-noden og gjennom Purkinje-fibrene på en svært koordinert måte, selv ved svært høye hjertefrekvenser (over 200 per minutt eller tre pr. sekund).

Hjertecellemembranen har et hvilende elektrisk potensial som er litt mer negativt enn membranpotensialet til andre kroppsceller. Når membranen er tilstrekkelig forstyrret, åpnes forskjellige ionekanaler, slik at tilstrømning og utstrømning av kalium (K⁺) og natrium (Na⁺) ioner i tillegg til kalsium.

Summen av denne elektrokjemiske aktiviteten er ansvarlig for det karakteristiske mønsteret av en elektrokardiogram (EKG eller EKG; EKG er basert på den tyske versjonen av ordet), et viktig verktøy i klinisk medisin som brukes til å vurdere forskjellige hjertesykdommer.