Struttura del muscolo cardiaco, fisiologia, funzioni, malattie

Lui muscolo cardiaco o miocardio (mio, muscolo e cardio, cuore) è il tessuto muscolare che forma le pareti dei vertebrati cuore. È responsabile della mediazione della propulsione del sangue in tutto il sistema vascolare attraverso contrazioni ritmiche e costanti.

All'interno della classificazione del tessuto muscolare, il miocardio è considerato muscolo striato, perché i suoi miofibrille sono organizzati nei sarcomeri, visibili con il microscopio. Le cellule di questo tessuto sono generalmente ramificate o con prolungazioni e hanno un singolo core.

Fonte: modificato di: Blausen.Personale com. "Blausen Gallery 2014". Wiksty Journal of Medicine. Doi: 10.15347/WJM/2014.010. ISSN 20018762. [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)]

È innervato dai nervi del sistema nervoso autonomo, quindi funziona involontariamente. Ciò significa che non possiamo modulare consapevolmente il battito cardiaco, a differenza del movimento delle nostre gambe e delle braccia che possiamo controllare ad esempio.

Per quanto riguarda la sua struttura cellulare, una delle sue caratteristiche principali è la presenza di dischi intervallati situati tra cellule adiacenti. Servono a fornire forza meccanica e garantire che la forza di contrazione generata da una singola cella si espanda alle cellule vicine.

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Le cellule che compongono il muscolo cardiaco sono in grado di generare i loro potenziali di azione endogena a intervalli periodici. Esistono cellule specializzate chiamate "cellule del pacemaker" che impongono una frequenza cardiaca a tutto il loro cuore, generando il potenziale d'azione e disperdendolo in tutto l'organo.

Le patologie più comuni che colpiscono il cuore sono l'infarto del miocardio, la miocardiopatie e la miocardite. Queste hanno cause diverse, sia genetiche che indotte da medicinali, infezioni o abitudini di vita malsane. Per evitarli, si raccomanda l'esercizio fisico costante e il consumo di una dieta equilibrata.

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Aspetti anatomici e fisiologici di base del muscolo cardiaco

Struttura e tipi di tessuti muscolari

Una delle caratteristiche più evidenti del regno animale è il movimento, che è principalmente diretto dal sistema muscolare. Le cellule muscolari funzionano come motori molecolari in grado di trasformare la molecola ATP, che è energia chimica, energia meccanica.

Le proteine ​​coinvolte nel processo di contrazione sono la miosina e l'actina. Pertanto, sono conosciuti come "proteine ​​contrattili".

In tutti gli animali, il muscolo è classificato in due grandi gruppi: striato e liscio. Nei vertebrati, la prima categoria include muscoli scheletrici (associati ai muscoli) e cardiaco.

Contrariamente, il liscio è principalmente imbottito all'interno degli organi cavi. Successivamente descriveremo le differenze più importanti tra queste strutture.

Struttura del cuore generale

Dall'interno, il cuore è costituito da tre strati: endocardio, miocardio e pericardio.

Il ruolo dell'endocardio è impedire al sangue di modificare le proprietà di coagulazione. Il secondo strato è il miocardio e la sua funzione è contrattile. Infine, il pericardio è costituito da due strati di tessuto fibroso ed è responsabile della protezione dell'organo di pompaggio. In questo articolo ci concentreremo sulla descrizione del secondo livello.

Struttura e istologia del miocardio

Caratteristiche cellulari

Istologicamente, il muscolo cardiaco esiste solo nel miocardio e nelle porzioni prossimali dell'aorta e della vena cava. Il tipo muscolare è striato e ha una struttura simile a quella dei muscoli scheletrici della contrazione volontaria. Cioè, i muscoli che consentono i nostri movimenti quotidiani, come camminare, esercitare, tra gli altri.

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Le cellule che costituiscono il muscolo cardiaco sono caratterizzate dalla presentazione di un singolo nucleo centrale ed essendo collegate tra loro per mezzo di dischi intervallati. Queste cellule possono o non possono presentare ramificazioni.

Queste caratteristiche cellulari consentono di distinguere il muscolo cardiaco dal resto dei tipi muscolari, vale a dire scheletrico e liscio.

Sono simili al muscolo scheletrico nella loro struttura striata, poiché entrambi possono osservare questo ordine delle fibre contrattili. Al contrario, le cellule miocardiche hanno un singolo core, mentre quelle del muscolo scheletrico sono multinucleate.

I dischi intercalari

I dischi di interszione sono interdigitazioni complesse che esistono tra cellule adiacenti e hanno tre tipi di specializzazioni: fascia aderens, macula adherens e sindacati nella fessura.

- IL La fascia adherns, composto da numerosi filamenti e relativi all'Unione dei sarcenti.

- IL Adherns macula, che si trova sui dischi interlacciati e impedisce la separazione delle cellule durante la contrazione.

- IL Sindacati a Hendidura o sindacati che consentono il contatto ionico diretto per la comunicazione elettrica.

Pertanto, sebbene le cellule siano mononucleate funzionano davvero come syncitio (una cellula con più nuclei). In questo modo, le cellule miocardiche si comportano nel loro insieme (come un muscolo singolo unità).

Oltre alle cellule contrattili, il miocardio ha anche una certa percentuale di tessuto connettivo formato da fibre di collagene parallele. La funzione di questa struttura è quella di mantenere l'unione tra le cellule e incoraggiare la trasmissione energetica.

Ultrastruttura miocardica

La microscopia elettronica ha contribuito a chiarire l'ultrastruttura di queste cellule cardiache ed è stato scoperto che rispetto al muscolo scheletrico:

- Le cellule cardiache hanno tubuli T più lunghi,

- Ogni tubulo t è associato a un serbatoio terminale che forma diadi e non forma triadi

- Il reticolo sarcoplasmatico è meno definito.

Le cellule che formano il tessuto muscolare del cuore sono chiamate miociti cardiaci e l'orientamento che abbiamo appena descritto è correlato alla sua funzione: consente di esercitare la pressione nella direzione corretta.

Le triadi formate dalle invaginazioni del reticolo sarcoplasmatico si verificano perché le loro espansioni si trovano con due contatti per i tubuli T, che continuano fuori dalla membrana cellulare.

Inoltre, hanno gli organelli tipici di una cellula eucariotica con elevati requisiti energetici, poiché sono cellule che devono contrarsi più di 75 volte per ogni minuto in modo costante e ritmico.

Per quanto riguarda i mitocondri, gli organelli incaricati della produzione di energia in forma aerobica, sono particolarmente abbondanti in questo tipo di cellula e sono raggruppati in parallelo all'asse in cui le miofibrille corrono. Lavorano sodo per mantenere il battito cardiaco del cuore.

Tipi di cellule miocardiche

Non tutte le cellule cardiache sono contrattili, ci sono anche cellule eccitabili con funzione pacemaker.

Le cellule di attività di pistasia sono responsabili della generazione ritmica di potenziali d'azione e di guidarla in tutto l'organo. Sono responsabili dell'eccitazione periodica del cuore. Questi non sono molto abbondanti, circa il 5% e non hanno capacità di contrazione.

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Il secondo tipo è il più abbondante (95% delle cellule totali della massa del cuore) ed eseguono il normale lavoro di contrazione che consente un efficiente pompaggio di sangue. Il potenziale d'azione si verifica in cinque fasi, con il potenziale di membrana a riposo corrispondente a -90mv.

Innervazione

Il muscolo cardiaco è innervato dai rami sia dal sistema simpatico che parasimpatico.

C'è una serie di fibre cardiache modificate chiamate Fibre Purkinje (chiamata dal suo scopritore, Jan Evangelist Purkinje), situate sulle pareti del ventricolo sotto l'endocardio. Questi formano il sistema di conduzione intracardiaco e coordinano la contrazione dei ventricoli.

In combinazione con le fibre menzionate, il sistema che orchestra la conduzione elettrica del cuore è costituita da un paio di elementi aggiuntivi: nodo ma fibre internodali naturali, nodo atriooventricolare e raggio dei suoi. Il potenziale inizia nel nodo ma anche (il pacemaker naturale del cuore) ed è disperso in tutto il resto del sistema.

Il sistema Historkinje è un sistema di guida specializzato nell'ottimizzazione della velocità di trasmissione dei potenziali d'azione generati nel cuore. Sono facilmente riconoscibili poiché sono le cellule più grandi del cuore e sono formate solo da alcune fibre muscolari.

Rigenerazione

Il tessuto muscolare cardiaco non ha la capacità di rigenerare le cellule. Nel caso in cui si sia verificato un infarto miocardico, il tessuto muore ed è gradualmente sostituito da tessuti dominati dai fibroblasti. Nuovi studi sembrano sfidare questo fatto.

Funzioni

Il muscolo cardiaco è responsabile della contrazione ritmica e continua del cuore, che funziona come una pompa che orchestra il passaggio del sangue in tutto il sistema circolatorio.

Il continuo movimento di sangue in tutto il corpo è necessario per mantenere un costante approvvigionamento di ossigeno. Oltre a questo gas vitale, si verifica un flusso di nutrienti e la rimozione dei prodotti di scarto.

Malattie

Miocardiopatie, miocardite e altre malattie sono un insieme di patologie abbastanza eterogenee che colpiscono il miocardio.

La maggior parte di questi disturbi si traduce in insufficienza cardiaca. Possono avere cause genetiche o ambientali, il che significa che può essere causato da infezioni o abitudini di vita negative del paziente.

Successivamente descriveremo la più frequente e la maggior parte dell'importanza medica.

Miocardiopatia o cardiomiopatia

Il miocardiopatia è una patologia che colpisce il muscolo cardiaco e consiste in un'alterazione dannosa sotto forma di esso. In generale, questo cambiamento nella forma ostacola i normali movimenti di sistole e diastoli.

È causato da una vasta gamma di malattie (ipertensione, malattie valvolari, malattie infettive) o può essere indotta dal consumo in eccesso di droghe, alcol, nonché effetti collaterali del consumo di alcuni farmaci per trattare la depressione. Esistono tre tipi di miocardiopatie: 

- Ipertrofico. Consiste nell'aumentare lo spessore del tessuto ventricolare, in particolare il setto interventricolare.

- Dilatato. È la riduzione dello spessore delle pareti del cuore, aumentando l'area delle cavità e riducendo la pressione di contrazione.

- Restrittivo. È costituito dalla rigidità dei ventricoli, che influisce sul normale riempimento della pompa.

Miocardite

La miocardite comprende infiammazione del muscolo cardiaco, un fenomeno che colpisce il normale funzionamento del cuore in generale e il suo sistema elettrico.

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Una delle conseguenze di questo evento infiammatorio è la riduzione del pompaggio del sangue. Colpendo il sistema elettrico, il cuore perde il suo ritmo e può produrre aritmie.

Le cause della miocardite sono generalmente infettive dell'origine virale, ma può anche verificarsi come effetto collaterale per l'assunzione di un po 'di medicina o una patologia infiammatoria generale che influenza anche il cuore.

In America Latina una delle cause più importanti della miocardite è la presenza del parassita Trypanosoma cruzi, Agente causale della malattia di Chagas.

I sintomi generali della miocardite sono: dolore toracico, sensazioni di affaticamento e stanchezza, respirazione rotta e difficoltà respiratorie o frequenze cardiache instabili, tra gli altri.

Se la condizione è grave, può indebolire in modo significativo il cuore, il che si traduce in una diminuzione dell'afflusso di sangue al corpo. Se si formano i coaguli, possono raggiungere il cervello e causare un ictus. 

Infarto miocardico

Questa patologia consiste nella morte localizzata delle cellule muscolari. Al momento del passaggio del sangue c'è una soppressione della distribuzione del sangue. Nel caso in cui il cuore abbia una soppressione dell'ossigeno esteso, il muscolo muore.

La causa principale dell'infarto miocardico è l'ostruzione delle arterie coronarie, prevenendo la normale circolazione sanguigna. Per il normale funzionamento di questo organo vitale è necessario che il sangue circola liberamente.

L'arteria può essere intasata dalla presenza di un coagulo di sangue, per aterosclerosi, diabete o ipertensione, tra gli altri. Alcune abitudini dei pazienti possono aumentare il rischio di infarto, poiché accelera il deterioramento delle arterie come il consumo di alte diete in colesterolo, fumo o uso di droghe.

Il sintomo caratteristico di un infarto miocardico è un dolore e una pressione toracica che si estende alla parte superiore, al collo e alla schiena degli estremità. La respirazione diventa difficile e il paziente tende ad aumentare la sudorazione.

L'attacco cardiaco può essere prevenuto implementando abitudini di stile di vita sane, che prevedono l'aspetto di bevande di sigaretta e alcoliche, una dieta nutriente equilibrata e praticando l'esercizio aerobico.

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