SRDCOVÝ SVAL: ŠTRUKTÚRA, FYZIOLÓGIA, FUNKCIE, CHOROBY - ANATÓMIA A FYZIOLÓGIA - 2025

Srdcového svalu alebo myokardu (myo, svalov a kardio, srdca) je svalové tkanivo, ktorá tvorí steny srdca stavovcov. Je poverený sprostredkovaním pohonu krvi celým vaskulárnym systémom prostredníctvom rytmických a konštantných kontrakcií.

V rámci klasifikácie svalového tkaniva je myokard považovaný za pruhovaný sval, pretože jeho myofibrily sú usporiadané v sarkomériách, viditeľných pod mikroskopom. Bunky tohto tkaniva sú zvyčajne rozvetvené alebo s predĺžením a majú jedno jadro.

Zdroj: Upravené z: Blausen.com. «Blausen gallery 2014». Wikiversity Journal of Medicine. DOI: 10,15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762.

Je inervovaný nervami autonómneho nervového systému, takže funguje nedobrovoľne. To znamená, že nemôžeme vedome modulovať srdcový rytmus, na rozdiel od pohybu našich nôh a paží, ktoré môžeme napríklad kontrolovať.

Pokiaľ ide o jeho bunkovú štruktúru, jednou z jej hlavných charakteristík je prítomnosť interkalovaných diskov umiestnených medzi susednými bunkami. Slúžia na zabezpečenie mechanickej sily a na zaistenie toho, aby kontrakčná sila generovaná jednou bunkou bola rozšírená na susedné bunky.

Bunky, ktoré tvoria srdcový sval, sú schopné generovať svoj endogénny akčný potenciál v pravidelných intervaloch. Existujú špecializované bunky nazývané „kardiostimulátory“, ktoré pôsobia na srdcové frekvencie na celé srdce, vytvárajú akčný potenciál a rozptyľujú ho v celom orgáne.

Najčastejšie patológie postihujúce srdce sú infarkt myokardu, kardiomyopatia a myokarditída. Majú rôzne príčiny, genetické aj indukované drogami, infekciami alebo nezdravými návykmi na životný štýl. Aby sa im zabránilo, odporúča sa neustále cvičenie a konzumácia vyváženej stravy.

Základné anatomické a fyziologické aspekty srdcového svalu

Štruktúra a typy svalových tkanív

Jednou z najvýraznejších vlastností živočíšnej ríše je pohyb, ktorý je vo veľkej väčšine riadený svalovým systémom. Svalové bunky fungujú ako molekulárne motory schopné transformovať molekulu ATP, ktorá je chemickou energiou, na mechanickú energiu.

Proteiny zapojené do kontrakčného procesu sú myozín a aktín. Z tohto dôvodu sú známe ako „kontraktívne proteíny“.

U všetkých zvierat je sval rozdelený do dvoch veľkých skupín: pruhovaný a hladký. U stavovcov prvá kategória zahŕňa kostrové (spojené so svalmi) a srdcové svaly.

Naopak, hladký povrch sa nachádza hlavne vo vnútri dutých orgánov. Neskôr opíšeme najdôležitejšie rozdiely medzi týmito štruktúrami.

Všeobecná štruktúra srdca

Zvnútra von je srdce tvorené tromi vrstvami: endokard, myokard a perikard.

Úlohou endokardu je zabrániť krvi modifikovať vlastnosti zrážania krvi. Druhou vrstvou je myokard a jeho funkcia je kontraktilná. Nakoniec je perikardium tvorené dvoma vrstvami vláknitého tkaniva a je zodpovedné za ochranu čerpacieho orgánu. V tomto článku sa zameriame na popis druhej vrstvy.

Štruktúra a histológia myokardu

Bunkové charakteristiky

Histologicky existuje srdcový sval iba v myokarde a v proximálnych častiach aorty a vena cava. Štruktúra typu svalov je podobná štruktúre ako kostrové svaly dobrovoľnej kontrakcie. To znamená, svaly, ktoré umožňujú okrem iného naše každodenné pohyby, napríklad chôdza, cvičenie.

Bunky, ktoré tvoria srdcový sval, sa vyznačujú tým, že majú jedno centrálne jadro a sú vzájomne spojené interkalovanými diskami. Tieto bunky môžu alebo nemusia mať vetvy.

Tieto bunkové charakteristiky umožňujú odlíšiť srdcové svaly od ostatných typov svalov, menovite kostrové a hladké.

Vo svojej priečne pruhovanej štruktúre sú podobné kostrovému svalu, pretože je možné pozorovať obe tieto usporiadania kontraktilných vlákien. Naopak, bunky myokardu majú jedno jadro, zatiaľ čo bunky kostrového svalstva sú viacjadrové.

Medzikusové disky

Medziklarné disky sú komplexné interdigitácie, ktoré existujú medzi susednými bunkami a majú tri typy špecializácií: fascia adherens, macula adherens a cleft junctions.

- Fascia sa drží, pozostáva z mnohých vlákien a súvisí so zväzkom sarkomérov.

- Makula adheruje, ktorá sa nachádza v interkalovaných diskoch a bráni separácii buniek počas kontrakcie.

- Štrbinové spoje alebo medzerové spoje, ktoré umožňujú priamy iónový kontakt pre elektrickú komunikáciu.

Preto, aj keď sú bunky mononukleované, v skutočnosti fungujú ako syncytium (bunka s viacerými jadrami). Týmto spôsobom sa bunky myokardu správajú ako celok (ako sval jednej jednotky).

Okrem kontraktilných buniek má myokard tiež určité percento spojivového tkaniva tvoreného z paralelných kolagénových vlákien. Funkciou tejto štruktúry je udržiavať spojenie medzi bunkami a podporovať prenos energie.

Ultraštruktúra myokardu

Elektrónová mikroskopia pomohla objasniť ultraštruktúru týchto srdcových buniek a zistilo sa, že v porovnaní so kostrovými svalmi:

- srdcové bunky majú dlhšie T tubuly,

- Každý tubus T je spojený s koncovými cisternami tvoriacimi dyady a netvoriacimi triády

- Sarkoplazmatické retikulum je menej definované.

Bunky, ktoré tvoria tkanivo srdcového svalu, sa nazývajú srdcové myocyty a práve opísaná orientácia súvisí s ich funkciou: umožňuje vyvíjať tlak správnym smerom.

Triády tvorené inváziami sarkoplazmatického retikula sa vyskytujú, pretože ich expanzie sú lokalizované s dvoma kontaktmi s T kanálikmi, ktoré pokračujú smerom von z bunkovej membrány.

Okrem toho majú typické organely eukaryotických buniek s vysokými energetickými požiadavkami, pretože sú to bunky, ktoré sa musia sťahovať konštantným a rytmickým spôsobom viac ako 75-krát za minútu.

Pokiaľ ide o mitochondrie, organely zodpovedné za produkciu energie aeróbne, sú v tomto type buniek zvlášť bohaté a sú zoskupené rovnobežne s osou, v ktorej myofibrily prebiehajú. Tvrdo pracujú na udržaní stabilného srdcového rytmu.

Typy buniek myokardu

Nie všetky bunky srdca sú kontraktilné, existujú aj excitovateľné bunky s kardiostimulátorovou funkciou.

Bunky s kardiostimulátorom sú zodpovedné za rytmické generovanie akčných potenciálov a za ich vedenie v celom orgáne. Sú zodpovední za pravidelné vzrušenie srdca. Nie sú príliš hojné, okolo 5% a nemajú kapacitu na uzatváranie zmlúv.

Druhý typ je najhojnejší (95% celkových buniek srdcovej hmoty) a vykonáva bežné kontrakcie, ktoré umožňujú účinné čerpanie krvi. Akčný potenciál sa vyskytuje v piatich štádiách, pričom pokojový membránový potenciál zodpovedá -90 mV.

inervácie

Srdcový sval je inervovaný vetvami zo sympatického aj parasympatického systému.

V stenách srdcovej komory pod endokardom sa nachádza skupina modifikovaných srdcových vlákien nazývaných Purkinjské vlákna (pomenované podľa ich objaviteľa Jana Evangelistu Purkinje). Tvoria intrakardiálny vodivý systém a koordinujú kontrakciu komôr.

Spolu s vyššie uvedenými vláknami je systém, ktorý riadi elektrické vedenie srdca, zložený z niekoľkých ďalších prvkov: sinoatriálny uzol, internodálne vlákna, atrioventrikulárny uzol a jeho zväzok. Potenciál začína v sinoatriálnom uzle (prirodzený kardiostimulátor srdca) a šíri sa po celom systéme.

Systém His-Purkinje je vodivý systém, ktorý sa špecializuje na optimalizáciu rýchlosti prenosu akčných potenciálov generovaných v srdci. Sú ľahko rozpoznateľné, pretože sú to najväčšie bunky v srdci a sú tvorené iba niekoľkými svalovými vláknami.

regenerácia

Srdcovému svalovému tkanivu chýba schopnosť regenerovať bunky. V prípade infarktu myokardu tkanivo zomrie a je postupne nahradené tkanivom, ktorému dominujú fibroblasty. Zdá sa, že nové štúdie spochybňujú túto skutočnosť.

Vlastnosti

Srdcový sval je zodpovedný za rytmickú a nepretržitú kontrakciu srdca, ktorá funguje ako pumpa, ktorá reguluje priechod krvi cez obehový systém.

Nepretržitý pohyb krvi v tele je potrebný na udržanie stáleho prísunu kyslíka. Okrem tohto životne dôležitého plynu sa vyskytuje aj tok živín a odstraňovanie odpadových produktov.

choroby

Kardiomyopatie, myokarditída a ďalšie choroby sú pomerne heterogénnym súborom patológií, ktoré ovplyvňujú myokard.

Väčšina z týchto porúch sa premieta do srdcového zlyhania. Môžu mať genetické alebo environmentálne príčiny, čo znamená, že môžu byť spôsobené infekciami alebo negatívnymi návykmi pacienta na životný štýl.

Nižšie popíšeme najčastejšie a tie, ktoré majú najväčší lekársky význam.

Kardiomyopatia alebo kardiomyopatia

Kardiomyopatia je patológia, ktorá ovplyvňuje srdcový sval a pozostáva zo škodlivej zmeny jeho tvaru. Vo všeobecnosti táto zmena tvaru bráni normálnym pohybom systolov a diastolov.

Je spôsobená celým radom ochorení (hypertenzia, chlopňové choroby, infekčné choroby) alebo môže byť vyvolaná nadmernou konzumáciou drog, alkoholu, ako aj vedľajšími účinkami konzumácie niektorých liekov na liečenie depresie. Existujú tri typy kardiomyopatií:

- Hypertrofické . Pozostáva zo zvýšenia hrúbky tkaniva komôr, najmä medzikomorového septa.

- Dilatované . Je to zníženie hrúbky stien srdca, zväčšenie plochy dutín a zníženie kontrakčného tlaku.

- Obmedzujúce . Pozostáva z tuhosti komôr, ktoré ovplyvňujú normálne plnenie čerpadla.

myokarditída

Myokarditída zahŕňa zápal srdcového svalu, jav, ktorý ovplyvňuje normálne fungovanie srdca všeobecne a jeho elektrický systém.

Jedným z dôsledkov tejto zápalovej udalosti je zníženie pumpovania krvi. Ovplyvnením elektrického systému srdce stráca svoj rytmus a môže spôsobiť arytmie.

Príčiny myokarditídy sú vo všeobecnosti infekčné vírusového pôvodu, ale môžu sa vyskytnúť aj ako vedľajší účinok užívania liekov alebo všeobecnej zápalovej patológie, ktorá tiež ovplyvňuje srdce.

V Latinskej Amerike je jednou z najdôležitejších príčin myokarditídy prítomnosť parazita Trypanosoma cruzi, pôvodcu Chagasovej choroby.

Všeobecnými príznakmi myokarditídy sú okrem iného bolesť na hrudníku, pocity únavy a únavy, dýchavičnosť a dýchacie ťažkosti alebo nestabilná srdcová frekvencia.

Ak je stav závažný, môže výrazne oslabiť srdce, čo má za následok zníženie prísunu krvi do tela. Ak sa zrazeniny tvoria, môžu preniknúť do mozgu a spôsobiť mŕtvicu.

Infarkt myokardu

Táto patológia spočíva v lokalizovanej smrti svalových buniek. V čase prekážania toku krvi dochádza k potlačeniu distribúcie krvi. Ak sa u srdca vyskytne predĺžené potlačenie kyslíka, sval umrie.

Hlavnou príčinou infarktu myokardu je obštrukcia koronárnych tepien, ktorá bráni normálnemu krvnému obehu. Pre normálne fungovanie tohto životne dôležitého orgánu je nevyhnutné, aby krv cirkulovala voľne.

Arteriu môže upchať okrem iného prítomnosť zrazeniny v krvi, ateroskleróza, diabetes alebo hypertenzia. Niektoré návyky pacienta môžu zvýšiť riziko srdcového infarktu, pretože urýchľujú zhoršovanie tepien, ako je napríklad konzumácia diét s vysokým obsahom cholesterolu, fajčenie alebo konzumácia drog.

Charakteristickým príznakom infarktu myokardu je bolesť a tlak na hrudníku, ktorý sa šíri na horné končatiny, krk a chrbát. Dýchanie sa stáva ťažkým a pacient má tendenciu zvyšovať potenie.

Infarktu možno predchádzať zavedením návykov zdravého životného štýlu, ktoré zahŕňajú ukončenie fajčenia a alkoholických nápojov, výživovo vyváženú stravu a cvičenie aeróbneho cvičenia.

Referencie

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biológia: Život na Zemi. Pearsonovo vzdelávanie.
2. Dvorkin, MA, a Cardinali, DP (2011). Najlepšie a Taylor. Fyziologický základ lekárskej praxe. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC a Garrison, C. (2007). Integrované princípy zoológie. McGraw-Hill.
4. Hill, RW (1979). Porovnávacia fyziológia zvierat: environmentálny prístup. Obrátil som sa.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. & Anderson, M. (2004). Fyziológia zvierat. Sinauer Associates.
6. Kardong, KV (2006). Stavovce: porovnávacia anatómia, funkcia, vývoj. McGraw-Hill.
7. Larradagoitia, LV (2012). Základná anatomofyziológia a patológia. Redakčný Paraninfo.
8. Parker, TJ, a Haswell, WA (1987). Zoológie. Chordates (zväzok 2). Obrátil som sa.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Fyziológia zvierat Eckert. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Základy fyziologie zvierat. New Age International Publishers.
11. Vived, À. M. (2005). Základy fyziológie pohybových aktivít a športu. Panamerican Medical Ed.