HARTSPIER: STRUCTUUR, FYSIOLOGIE, FUNCTIES, ZIEKTEN - ANATOMIE EN FYSIOLOGIE - 2026

De hartspier of myocardium (myo, spier en cardio, hart) is het spierweefsel dat de wanden van het hart van gewervelde dieren vormt. Het is verantwoordelijk voor het mediëren van de voortstuwing van bloed door het gehele vasculaire systeem door middel van ritmische en constante contracties.

Binnen de classificatie van spierweefsel wordt het myocardium beschouwd als dwarsgestreepte spier, omdat de myofibrillen zijn georganiseerd in sarcomeren, zichtbaar onder de microscoop. De cellen van dit weefsel zijn over het algemeen vertakt of met verlengingen en hebben een enkele kern.

Bron: gewijzigd van: personeel van Blausen.com. «Blausen galerij 2014». Wikiversity Journal of Medicine. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762.

Het wordt geïnnerveerd door zenuwen van het autonome zenuwstelsel, dus het werkt onvrijwillig. Dit betekent dat we de hartslag niet bewust kunnen moduleren, in tegenstelling tot de beweging van onze benen en armen, die we bijvoorbeeld wel kunnen sturen.

Wat betreft de cellulaire structuur, is een van de belangrijkste kenmerken de aanwezigheid van tussenliggende schijven tussen aangrenzende cellen. Ze dienen om mechanische kracht te leveren en zorgen ervoor dat de contractiekracht die door een enkele cel wordt gegenereerd, wordt uitgebreid naar aangrenzende cellen.

De cellen waaruit de hartspier bestaat, zijn in staat om met periodieke tussenpozen hun endogene actiepotentialen te genereren. Er zijn gespecialiseerde cellen die "pacemakercellen" worden genoemd en die een hartslag aan het hele hart opleggen, het actiepotentiaal genereren en door het hele orgaan verspreiden.

De meest voorkomende pathologieën die het hart aantasten, zijn myocardinfarct, cardiomyopathieën en myocarditis. Deze hebben verschillende oorzaken, zowel genetisch als veroorzaakt door medicijnen, infecties of ongezonde leefgewoonten. Om ze te vermijden, worden constante lichaamsbeweging en de consumptie van een uitgebalanceerd dieet aanbevolen.

Elementaire anatomische en fysiologische aspecten van de hartspier

Structuur en soorten spierweefsel

Een van de meest in het oog springende kenmerken van het dierenrijk is beweging, die voor het overgrote deel wordt gestuurd door het spierstelsel. Spiercellen functioneren als moleculaire motoren die in staat zijn om het ATP-molecuul, wat chemische energie is, om te zetten in mechanische energie.

De eiwitten die betrokken zijn bij het contractieproces zijn myosine en actine. Om deze reden staan ​​ze bekend als "contractiele eiwitten".

Bij alle dieren worden spieren ingedeeld in twee grote groepen: gestreept en glad. Bij gewervelde dieren omvat de eerste categorie skelet (geassocieerd met spieren) en hartspier.

Integendeel, het gladde wordt voornamelijk aangetroffen langs de binnenkant van de holle orgels. Later zullen we de belangrijkste verschillen tussen deze structuren beschrijven.

Algemene structuur van het hart

Van binnenuit bestaat het hart uit drie lagen: endocardium, myocardium en pericardium.

De rol van het endocardium is om te voorkomen dat het bloed de eigenschappen van stolling verandert. De tweede laag is het myocardium en zijn functie is contractiel. Ten slotte bestaat het pericardium uit twee lagen vezelig weefsel en is het verantwoordelijk voor de bescherming van het pompende orgaan. In dit artikel zullen we ons concentreren op het beschrijven van de tweede laag.

Structuur en histologie van het myocardium

Cellulaire kenmerken

Histologisch bestaat de hartspier alleen in het myocardium en in de proximale delen van de aorta en de vena cava. Het spiertype is gestreept en lijkt qua structuur op vrijwillige samentrekking van skeletspieren. Dat zijn de spieren die onze dagelijkse bewegingen mogelijk maken, zoals wandelen, sporten en andere.

De cellen waaruit de hartspier bestaat, worden gekenmerkt doordat ze een enkele centrale kern hebben en met elkaar zijn verbonden door tussenliggende schijven. Deze cellen kunnen al dan niet vertakkingen hebben.

Deze cellulaire kenmerken maken het mogelijk de hartspier te onderscheiden van de rest van de spiertypen, namelijk skeletaal en glad.

Ze lijken op skeletspieren in hun dwarsgestreepte structuur, aangezien beide deze rangschikking van contractiele vezels kunnen worden waargenomen. Myocardcellen daarentegen hebben een enkele kern, terwijl skeletspiercellen meerkernig zijn.

Intercalaire schijven

Intercalaire schijven zijn complexe interdigitaties die bestaan ​​tussen aangrenzende cellen, en hebben drie soorten specialisaties: fascia hecht, macula hecht en gespleten overgangen.

- De fascia hecht, samengesteld uit talrijke filamenten en gerelateerd aan de vereniging van sarcomeren.

- De macula hecht zich, die wordt aangetroffen in de tussenliggende schijven en voorkomt de scheiding van cellen tijdens contractie.

- Spleetovergangen of spleetovergangen die direct ionisch contact mogelijk maken voor elektrische communicatie.

Daarom, hoewel de cellen eenkernige zijn, functioneren ze feitelijk als een syncytium (een cel met meerdere kernen). Op deze manier gedragen myocardcellen zich als een geheel (als een enkele spiereenheid).

Naast samentrekkende cellen heeft het myocard ook een bepaald percentage bindweefsel dat bestaat uit parallelle collagenenvezels. De functie van deze structuur is om de binding tussen cellen te behouden en de energieoverdracht te bevorderen.

Ultrastructuur van het myocardium

Elektronenmicroscopie heeft geholpen de ultrastructuur van deze hartcellen op te helderen, en er is gevonden dat in vergelijking met skeletspieren:

- Hartcellen hebben langere T-tubuli,

- Elke T-tubulus is geassocieerd met een terminaal reservoir dat dyaden vormt en geen triaden vormt

- Het sarcoplasmatisch reticulum is minder gedefinieerd.

De cellen waaruit hartspierweefsel bestaat, worden hartmyocyten genoemd, en de zojuist beschreven oriëntatie houdt verband met hun functie: het maakt het mogelijk om druk in de goede richting uit te oefenen.

De triaden gevormd door invaginaties van het sarcoplasmatisch reticulum treden op omdat hun uitbreidingen zich bevinden met twee contacten met de T-tubuli, die doorgaan naar de buitenkant van het celmembraan.

Bovendien hebben ze de typische organellen van een eukaryote cel met een hoge energiebehoefte, aangezien het cellen zijn die meer dan 75 keer per minuut op een constante en ritmische manier moeten samentrekken.

Wat betreft de mitochondriën, organellen die verantwoordelijk zijn voor de productie van energie aëroob, ze zijn bijzonder overvloedig aanwezig in dit celtype en ze zijn parallel gegroepeerd aan de as waarin de myofibrillen lopen. Ze werken hard om een ​​constante hartslag te behouden.

Myocardiale celtypen

Niet alle cellen van het hart zijn contractiel, er zijn ook prikkelbare cellen met een pacemakerfunctie.

Cellen met pacemakeractiviteit zijn verantwoordelijk voor het ritmisch genereren van actiepotentialen en voor het geleiden ervan door het orgaan. Ze zijn verantwoordelijk voor de periodieke opwinding van het hart. Deze zijn niet erg talrijk, ongeveer 5%, en ze hebben niet de capaciteit om te contracteren.

Het tweede type is het meest voorkomend (95% van de totale cellen van de hartmassa) en voert het gewone samentrekkingswerk uit dat het efficiënt pompen van bloed mogelijk maakt. De actiepotentiaal vindt plaats in vijf fasen, waarbij de rustmembraanpotentiaal overeenkomt met -90mV.

Innervatie

De hartspier wordt geïnnerveerd door takken van zowel het sympathische als het parasympathische systeem.

Er is een reeks gemodificeerde hartvezels genaamd Purkinje-vezels (genoemd naar hun ontdekker, Jan Evangelista Purkinje), gelegen in de wanden van het ventrikel onder het endocardium. Deze vormen het intracardiale geleidingssysteem en coördineren de contractie van de ventrikels.

Samen met de eerder genoemde vezels bestaat het systeem dat de elektrische geleiding van het hart orkestreert uit een aantal aanvullende elementen: sinoatriale knoop, internodale vezels, atrioventriculaire knoop en bundel van His. Het potentieel begint bij de sinoatriale knoop (de natuurlijke pacemaker van het hart) en verspreidt zich door de rest van het systeem.

Het His-Purkinje-systeem is een geleidingssysteem dat gespecialiseerd is in het optimaliseren van de transmissiesnelheid van actiepotentialen die in het hart worden gegenereerd. Ze zijn gemakkelijk herkenbaar omdat het de grootste cellen in het hart zijn en slechts uit een paar spiervezels bestaan.

Regeneratie

Hartspierweefsel mist het vermogen om cellen te regenereren. Bij een hartinfarct sterft het weefsel en wordt het geleidelijk vervangen door weefsel dat wordt gedomineerd door fibroblasten. Nieuwe studies lijken dit feit aan te vechten.

Kenmerken

De hartspier is verantwoordelijk voor de ritmische en continue samentrekking van het hart, dat functioneert als een pomp die de doorgang van bloed door de bloedsomloop orkestreert.

De continue beweging van bloed door het lichaam is nodig om een ​​constante toevoer van zuurstof te behouden. Naast dit vitale gas vindt er een stroom van nutriënten en de afvoer van afvalstoffen plaats.

Ziekten

Cardiomyopathieën, myocarditis en andere ziekten zijn een vrij heterogene reeks pathologieën die het myocardium aantasten.

De meeste van deze aandoeningen vertalen zich in hartfalen. Ze kunnen genetische of omgevingsoorzaken hebben, wat betekent dat ze kunnen worden veroorzaakt door infecties of negatieve leefgewoonten van de patiënt.

Hieronder beschrijven we de meest voorkomende en die van het grootste medische belang.

Cardiomyopathie of cardiomyopathie

Cardiomyopathie is een pathologie die de hartspier aantast en bestaat uit een schadelijke vormverandering. Over het algemeen belemmert deze vormverandering de normale bewegingen van systolen en diastolen.

Het wordt veroorzaakt door een breed scala aan ziekten (hypertensie, hartklepaandoeningen, infectieziekten) of het kan worden veroorzaakt door overmatig gebruik van drugs, alcohol en door bijwerkingen van het gebruik van bepaalde medicijnen om depressie te behandelen. Er zijn drie soorten cardiomyopathieën:

- Hypertrofisch . Het bestaat uit de toename van de dikte van het weefsel van de ventrikels, in het bijzonder het interventriculaire septum.

- Verwijderd . Het is de vermindering van de dikte van de wanden van het hart, het vergroten van het oppervlak van de holtes en het verminderen van de contractiedruk.

- Beperkend . Het bestaat uit de stijfheid van de ventrikels, die de normale vulling van de pomp beïnvloedt.

Myocarditis

Myocarditis omvat een ontsteking van de hartspier, een fenomeen dat de normale werking van het hart in het algemeen en het elektrische systeem beïnvloedt.

Een van de gevolgen van deze ontstekingsgebeurtenis is de vermindering van het pompen van bloed. Door het elektrische systeem te beïnvloeden, verliest het hart zijn ritme en kan het aritmieën veroorzaken.

De oorzaken van myocarditis zijn over het algemeen infectieus van virale oorsprong, maar het kan ook optreden als bijwerking van het innemen van een medicijn of een algemene inflammatoire pathologie die ook het hart aantast.

In Latijns-Amerika is een van de belangrijkste oorzaken van myocarditis de aanwezigheid van de parasiet Trypanosoma cruzi, de veroorzaker van de ziekte van Chagas.

De algemene symptomen van myocarditis zijn: pijn op de borst, gevoelens van vermoeidheid en vermoeidheid, kortademigheid en ademhalingsmoeilijkheden of onstabiele hartslag, onder andere.

Als de aandoening ernstig is, kan het hart aanzienlijk verzwakken, wat resulteert in een verminderde bloedtoevoer naar het lichaam. Als zich stolsels vormen, kunnen ze de hersenen bereiken en een beroerte veroorzaken.

Myocardinfarct

Deze pathologie bestaat uit de lokale dood van spiercellen. Op het moment van obstructie van de bloedstroom is er een onderdrukking van de bloedverdeling. Als het hart langdurige zuurstofonderdrukking ervaart, sterft de spier.

De belangrijkste oorzaak van een hartinfarct is de obstructie van de kransslagaders, waardoor de normale bloedcirculatie wordt verhinderd. Voor de normale werking van dit vitale orgaan is het noodzakelijk dat het bloed vrij kan circuleren.

De slagader kan verstopt raken door onder andere de aanwezigheid van een stolsel in het bloed, atherosclerose, diabetes of hypertensie. Sommige gewoonten van de patiënt kunnen het risico op een hartaanval verhogen, omdat het de achteruitgang van de slagaders versnelt, zoals het consumeren van diëten met een hoog cholesterolgehalte, roken of drugsgebruik.

Het kenmerkende symptoom van een hartinfarct is pijn en druk op de borst die zich uitbreidt naar de bovenste ledematen, nek en rug. Ademen wordt moeilijk en de patiënt heeft de neiging om meer te gaan zweten.

Een hartaanval kan worden voorkomen door gezonde leefgewoonten toe te passen, zoals stoppen met roken en alcoholische dranken, een voedingsgebalanceerd dieet en het beoefenen van aerobe oefeningen.

Referenties

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologie: leven op aarde. Pearson onderwijs.
2. Dvorkin, MA en Cardinali, DP (2011). Best & Taylor. Fysiologische basis van de medische praktijk. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2007). Geïntegreerde principes van zoölogie. McGraw-Hill.
4. Hill, RW (1979). Vergelijkende dierfysiologie: een omgevingsbenadering. Ik draaide me om.
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M., en Anderson, M. (2004). Dierlijke fysiologie. Sinauer Associates.
6. Kardong, KV (2006). Gewervelde dieren: vergelijkende anatomie, functie, evolutie. McGraw-Hill.
7. Larradagoitia, LV (2012). Basisanatomofysiologie en pathologie. Redactioneel Paraninfo.
8. Parker, TJ en Haswell, WA (1987). Zoölogie. Chordates (Vol.2). Ik draaide me om.
9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., Frans, K., & Eckert, R. (2002). Eckert dierfysiologie. Macmillan.
10. Rastogi SC (2007). Essentials of Animal Physiology. New Age International Publishers.
11. Vived, À. M. (2005). Basisprincipes van fysiologie van fysieke activiteit en sport. Panamerican Medical Ed.