Anatomie und Physiologie

Herzmuskelgewebe befindet sich nur im Herzen. Hochkoordinierte Kontraktionen des Herzmuskels pumpen Blut in die Gefäße des Kreislaufsystems. Ähnlich wie der Skelettmuskel ist der Herzmuskel gestreift und in Sarkomere organisiert, die die gleiche Bandenorganisation wie der Skelettmuskel besitzen ((Abbildung))., Herzmuskelfasern sind jedoch kürzer als Skelettmuskelfasern und enthalten normalerweise nur einen Kern, der sich im zentralen Bereich der Zelle befindet. Herzmuskelfasern besitzen auch viele Mitochondrien und Myoglobin, da ATP hauptsächlich durch aeroben Stoffwechsel produziert wird. Herzmuskelfasern Zellen sind auch weitgehend verzweigt und sind an ihren Enden durch interkalierte Scheiben miteinander verbunden. Eine interkalierte Bandscheibe ermöglicht es den Herzmuskelzellen, sich in einem wellenartigen Muster zusammenzuziehen, so dass das Herz als Pumpe arbeiten kann.,

Interkalierte Bandscheiben sind Teil des Sarkolemmas und enthalten zwei für die Herzmuskelkontraktion wichtige Strukturen: Spaltübergänge und Desmosomen., Eine Spaltverbindung bildet Kanäle zwischen benachbarten Herzmuskelfasern, die es dem durch Kationen erzeugten depolarisierenden Strom ermöglichen, von einer Herzmuskelzelle zur nächsten zu fließen. Diese Verbindung wird als elektrische Kopplung bezeichnet und ermöglicht im Herzmuskel die schnelle Übertragung von Aktionspotentialen und die koordinierte Kontraktion des gesamten Herzens. Dieses Netzwerk elektrisch verbundener Herzmuskelzellen erzeugt eine funktionelle Kontraktionseinheit, die als Syncytium bezeichnet wird. Der Rest der interkalierten Scheibe besteht aus Desmosomen., Ein Desmosom ist eine Zellstruktur, die die Enden der Herzmuskelfasern miteinander verankert, so dass die Zellen während der Belastung einzelner Fasern, die sich zusammenziehen, nicht auseinanderziehen ((Abbildung)).

Kontraktionen des Herzens (Herzschläge) werden von spezialisierten Herzmuskelzellen gesteuert, die als Herzschrittmacherzellen bezeichnet werden und die Herzfrequenz direkt steuern., Obwohl der Herzmuskel nicht bewusst kontrolliert werden kann, reagieren die Herzschrittmacherzellen auf Signale des autonomen Nervensystems (ANS), um die Herzfrequenz zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Die Herzschrittmacherzellen können auch auf verschiedene Hormone reagieren, die die Herzfrequenz modulieren, um den Blutdruck zu kontrollieren.

Die Kontraktionswelle, die es dem Herzen ermöglicht, als Einheit zu arbeiten, die als funktionelles Synzytium bezeichnet wird, beginnt mit den Schrittmacherzellen., Diese gruppe von zellen ist selbst erregbar und in der lage zu depolarisieren schwelle und feuer aktionspotentiale auf ihre eigenen, ein merkmal genannt autorhythmizität; sie tun dies in festgelegten intervallen, die bestimmen herzfrequenz. Da sie mit Spaltverbindungen zu umgebenden Muskelfasern und den spezialisierten Fasern des Herzleitungssystems verbunden sind, können die Herzschrittmacherzellen die Depolarisation auf eine Weise auf die anderen Herzmuskelfasern übertragen, die es dem Herzen ermöglicht, sich koordiniert zusammenzuziehen.,

Ein weiteres Merkmal des Herzmuskels sind seine relativ langen Aktionspotentiale in seinen Fasern, die ein „Depolarisationsplateau“ aufweisen.“Das Plateau wird durch den Eintritt von Ca++ in spannungsgesteuerte Calciumkanäle im Sarkolemma der Herzmuskelfasern erzeugt. Diese anhaltende Depolarisation (und Ca++ – Eintrag) sorgt für eine längere Kontraktion als durch ein Aktionspotential in der Skelettmuskulatur erzeugt wird. Im Gegensatz zum Skelettmuskel kommt ein großer Prozentsatz der Ca++, die eine Kontraktion der Herzmuskulatur auslöst, von außerhalb der Zelle und nicht von der SR.,