Structura celulei inimii

Minunea anatomiei, cunoscută sub numele de inimă, ar putea fi considerată ca o parte a corpului tău care nu poate face o pauză. În timp ce creierul tău este centrul de control al celorlalți dintre tine, funcționarea sa moment-la-moment este excepțional de diversă și, în anumite privințe, în mare măsură pasivă. În orice caz, „gândirea”, sau interpretarea și transmiterea semnalelor electrochimice nu este nici la fel de evidentă și la fel de dramatică ca bătăile inimii tale, pe care o poți simți prin plasarea unei mâini peste partea stângă a pieptului moment.

Așa cum se potrivește unei astfel de structuri neobișnuite și vitale, cablarea și funcționarea generală a inimii sunt unice în corpul uman. La fel ca toate organele și țesuturile, inima este formată din minuscule celule.

În cazul celulelor cardiace, numite cardiomiocite, nivelul de specializare al acestor celule și al țesuturilor la care contribuie este la fel de profund pe cât de rafinat.

Dacă cineva te-ar întreba: „Care este scopul inimii?” s-ar putea să răspundeți instinctiv: „Pentru a pompa sânge pe tot corpul”. Din punct de vedere tehnic, ai avea dreptate. Dar de ce trebuie corpul să fie scăldat continuu în sânge, în primul rând?

Există, de fapt, o serie de motive. sânge distribuie oxigen și glucoză în țesuturile corpului, dar în mod similar și, la fel de important, preia dioxidul de carbon și alte deșeuri metabolice.

Activitatea inimii devine, de asemenea, hormoni (semnalizatori chimici naturali) în țesuturile țintă și contribuie la promovarea homeostazie, sau un mediu intern mai mult sau mai puțin constant în termeni de chimie, echilibrul fluidelor și temperatură.

Inima are patru camere: două atria (singular: atriului) care primesc sânge din vene și funcționează ca pompe de grund și două ventriculii, care sunt de departe pompele mai puternice și evacuează sângele în artere. Partea dreaptă a inimii dă și primește sânge numai din și către plămâni, în timp ce inima stângă servește restul corpului.

Arterele au ziduri puternice nave care duc sânge din inimă în capilare, micile puncte de schimb cu pereți subțiri în care materialele pot intra și ieși din sistemul circulator. Venele sunt tuburile colectoare, iar acestea sunt „punch” atunci când vi se cere să dați o probă de sânge, deoarece tensiunea arterială din aceste vase este considerabil mai mică decât în ​​artere.

Inima nu este un organ uniform. Este cunoscut pentru faptul că este în principal mușchi, dar conține și alte elemente vitale pentru a-l proteja și a-i ușura munca în diferite moduri.

Inima are un strat exterior numit pericard (sau epicard), care în sine include un strat fibros exterior și un interior serossau strat apos. Sub acest strat protector și lubrifiant se află grosimea miocard, discutat în detaliu în scurt timp. Următorul este endocard, care conține adipos (grăsime), nervi, limfă și alte elemente diverse și este continuu cu valvele.

Inima include patru distincte supape, unul dintre atriul stâng și drept și ventricul, unul între ventriculul drept și arterele pulmonare către plămânii și unul dintre ventriculul stâng și aorta mare, artera care servește în esență întregul corp la rădăcină nivel.

schelet fibros parcurge diferite straturi și țesuturi ale inimii pentru a-i oferi soliditate și puncte de ancorare pentru alte țesuturi. În cele din urmă, inima are un unic și complex sistem de conducere care include ca principalele sale caracteristici sinoatrial (SA) nod, atrioventricular (AV) nodul și fișierul Fibrele Purkinje alergând prin sept, sau perete, între atrii și ventriculi.

Celulele primare ale inimii sunt celulele musculare cardiace sau cardiomiocite. ("Miocit" înseamnă "celulă musculară.") Organitele celulelor musculare cardiace (componente legate de membrană) sunt fundamental aceleași cu cele găsite în alte celule de mamifere, dar acest lucru seamănă foarte mult cu faptul că o bicicletă de copil bine purtată expusă la o vânzare în curte are aceleași părți ca o cursă din Turul Franței bicicletă.

Celulele musculare cardiace sunt alungite și oarecum tubulare, ca și mușchii înșiși. Unitatea de bază a unui cardiomiocit este sarcomer, care constă în cea mai mare parte din contractilă proteine ​​și mitocondrii - mici „centrale electrice” care generează o moleculă de combustibil numită adenozin trifosfat (ATP) când este prezent oxigen. Există, de asemenea, o rețea de tubuli numită sarcoplasmatic reticul, care este bogat în ioni de calciu (Ca²⁺), acești ioni fiind indispensabili pentru o contracție musculară adecvată.

Proteinele din cardiomiocit sunt dispuse în fascicule paralele și includ atât filamente groase, cât și filamente subțiri, care se suprapun între ele pentru a forma baza fizică pentru un mușchi propriu-zis contracție. Această zonă de suprapunere este mai întunecată decât restul celulei și este cunoscută sub numele de O bandă.

Mijlocul unui sarcomer conține doar filamente groase, deoarece filamentele subțiri nu se extind complet spre interior de la cele două capete ale sarcomerului, regiuni numite Linii Z. În cele din urmă, zona care se extinde în ambele direcții de la orice linie Z, către centrele sarcomerelor adiacente, se numește I-band.

La un nivel (macro) mai gros decât dezvăluie cardiomiocitele, miocardul în sine sau substanța musculară a inimii diferă de mușchiul scheletic în patru moduri importante:

1. Cardiomiocitele se ramifică adesea; miocitele regulate formează lanțuri liniare de celule și nu.
2. Miocardul prezintă țesut conjunctiv proeminent în substanța sa, în timp ce mușchiul regulat este ancorat de oase, ligamente și tendoane.
3. Nucleii cardiomiocitelor se află în mijlocul celulei și au o perinucleare Aura.
4. Cardiomiocitele au discuri intercalate trecând peste ele în punctele de ramificare, iar aceste structuri permit contracția coordonată a diferitelor fibre musculare cardiace simultan.

Structuri numite T-tubuli se extind de la membrana celulară la interiorul cardiomiocitelor, ceea ce permite impulsurilor electrice să ajungă în interiorul sarcomerelor. Miocardul conține o densitate mare de mitocondrii, care este probabil așteptată de la un mușchi care accelerează și încetinește, dar nu încetează niciodată să funcționeze complet.

O discuție despre minunile mecanice ale inimii ar putea umple un întreg capitol, dar lucrurile de bază de știut sunt că factorii care determină cât de mult sânge va pompa inima includ ritm cardiac, preîncărcare (adică cantitatea de sânge care umple inima din plămâni și corp), postîncărcare (adică presiunea pe care inima o pompează) și caracteristicile miocardului în sine.

Dilatarea excesivă a camerei principale de pompare a inimii, a ventriculului stâng (și vă puteți da seama de ce acesta este cel mai puternic și cea mai importantă dintre cele patru camere cardiace?), este adesea un semn al unei inimi „flască” care nu pompează o cantitate semnificativă de sânge, umplerea acestuia cu fiecare accident vascular cerebral, provocând o rezervă de lichid în tot corpul, inclusiv plămânii și zonele afectate de gravitație, cum ar fi glezne.

Această afecțiune se numește tip de cardiomiopatie insuficiență cardiacă congestivă, sau CHF, și poate fi de obicei controlat cu medicamente și modificări dietetice.

Inima bate ca rezultat al activității electrice care este generată la nodul SA și apoi propagată în jos către nodul AV și prin fibrele Purkinje într-o manieră foarte coordonată chiar și la ritm cardiac foarte mare (depășind 200 pe minut, sau trei pe al doilea).

Membrana celulelor cardiace are un potențial electric în repaus, care este puțin mai negativ decât potențialul membranei altor celule ale corpului. Când membrana este suficient de perturbată, se deschid diverse canale ionice, permițând fluxul și ieșirea de potasiu (K⁺) și sodiu (Na⁺) ioni pe lângă calciu.

Suma acestei activități electrochimice este responsabilă pentru modelul caracteristic al unui electrocardiogramă (EKG sau ECG; EKG se bazează pe versiunea germană a cuvântului), un instrument vital în medicina clinică folosit pentru a evalua diferite tulburări ale inimii.