HERZMUSKEL: STRUKTUR, PHYSIOLOGIE, FUNKTIONEN, KRANKHEITEN - ANATOMIE UND PHYSIOLOGIE - 2025

Der Herzmuskel oder das Myokard (Myo, Muskel und Cardio, Herz) ist das Muskelgewebe, das die Wände des Herzens von Wirbeltieren bildet. Es ist verantwortlich für die Vermittlung des Blutantriebs durch das gesamte Gefäßsystem durch rhythmische und konstante Kontraktionen.

Bei der Klassifizierung von Muskelgewebe wird das Myokard als gestreifter Muskel betrachtet, da seine Myofibrillen in Sarkomeren organisiert sind, die unter dem Mikroskop sichtbar sind. Die Zellen dieses Gewebes sind im Allgemeinen verzweigt oder mit Verlängerungen und haben einen einzelnen Kern.

Quelle: Geändert von: Mitarbeitern von Blausen.com. «Galerie Blausen 2014». Wikiversity Journal of Medicine. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762.

Es wird von Nerven des autonomen Nervensystems innerviert und funktioniert daher unfreiwillig. Dies bedeutet, dass wir den Herzschlag nicht bewusst modulieren können, im Gegensatz zu der Bewegung unserer Beine und Arme, die wir beispielsweise steuern können.

In Bezug auf seine Zellstruktur ist eines seiner Hauptmerkmale das Vorhandensein von interkalierten Scheiben, die sich zwischen benachbarten Zellen befinden. Sie dienen dazu, mechanische Kraft bereitzustellen und sicherzustellen, dass die von einer einzelnen Zelle erzeugte Kontraktionskraft auf benachbarte Zellen ausgedehnt wird.

Die Zellen, aus denen der Herzmuskel besteht, können in regelmäßigen Abständen ihre endogenen Aktionspotentiale erzeugen. Es gibt spezialisierte Zellen, sogenannte "Schrittmacherzellen", die dem gesamten Herzen eine Herzfrequenz auferlegen, das Aktionspotential erzeugen und es im gesamten Organ verteilen.

Die häufigsten Pathologien, die das Herz betreffen, sind Myokardinfarkt, Kardiomyopathien und Myokarditis. Diese haben unterschiedliche Ursachen, sowohl genetische als auch durch Drogen, Infektionen oder ungesunde Lebensgewohnheiten hervorgerufene. Um dies zu vermeiden, werden ständige körperliche Bewegung und eine ausgewogene Ernährung empfohlen.

Grundlegende anatomische und physiologische Aspekte des Herzmuskels

Struktur und Arten von Muskelgewebe

Eine der auffälligsten Eigenschaften des Tierreichs ist die Bewegung, die in ihrer überwiegenden Mehrheit von der Muskulatur gesteuert wird. Muskelzellen fungieren als molekulare Motoren, die das ATP-Molekül, das chemische Energie ist, in mechanische Energie umwandeln können.

Die am Kontraktionsprozess beteiligten Proteine ​​sind Myosin und Actin. Aus diesem Grund sind sie als "kontraktile Proteine" bekannt.

Bei allen Tieren wird der Muskel in zwei große Gruppen eingeteilt: gestreift und glatt. Bei Wirbeltieren umfasst die erste Kategorie das Skelett (assoziiert mit Muskeln) und den Herzmuskel.

Im Gegenteil, das Glatte ist hauptsächlich im Inneren der Hohlorgane zu finden. Später werden wir die wichtigsten Unterschiede zwischen diesen Strukturen beschreiben.

Allgemeine Struktur des Herzens

Von innen nach außen besteht das Herz aus drei Schichten: Endokard, Myokard und Perikard.

Die Rolle des Endokards besteht darin, zu verhindern, dass das Blut die Eigenschaften der Gerinnung verändert. Die zweite Schicht ist das Myokard und seine Funktion ist kontraktil. Schließlich besteht das Perikard aus zwei Schichten faserigen Gewebes und ist für den Schutz des Pumporgans verantwortlich. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die Beschreibung der zweiten Ebene.

Struktur und Histologie des Myokards

Zelluläre Eigenschaften

Histologisch existiert der Herzmuskel nur im Myokard und in den proximalen Teilen der Aorta und der Hohlvene. Der Muskeltyp ist gestreift und ähnelt in seiner Struktur den Skelettmuskeln mit freiwilliger Kontraktion. Das heißt, die Muskeln, die unsere täglichen Bewegungen ermöglichen, wie z. B. Gehen, Sport treiben.

Die Zellen, aus denen der Herzmuskel besteht, zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen einzigen zentralen Kern haben und durch interkalierte Scheiben miteinander verbunden sind. Diese Zellen können Verzweigungen haben oder nicht.

Diese zellulären Eigenschaften ermöglichen die Unterscheidung des Herzmuskels von den übrigen Muskeltypen, nämlich Skelett und Glatt.

Sie ähneln in ihrer gestreiften Struktur dem Skelettmuskel, da sowohl diese Anordnung kontraktiler Fasern beobachtet werden kann. Im Gegensatz dazu haben Myokardzellen einen einzelnen Kern, während Skelettmuskelzellen mehrkernig sind.

Interkalarscheiben

Interkalare Bandscheiben sind komplexe Interdigitationen, die zwischen benachbarten Zellen bestehen und drei Arten von Spezialisierungen aufweisen: Fascia Adhesens, Macula Adhesens und Cleft Junctions.

- Die Faszie haftet an, besteht aus zahlreichen Filamenten und steht im Zusammenhang mit der Vereinigung von Sarkomeren.

- Die Makula haftet an, befindet sich in den eingelagerten Bandscheiben und verhindert die Trennung der Zellen während der Kontraktion.

- Schlitzübergänge oder Spaltübergänge, die einen direkten Ionenkontakt für die elektrische Kommunikation ermöglichen.

Obwohl die Zellen einkernig sind, fungieren sie daher tatsächlich als Syncytium (eine Zelle mit mehreren Kernen). Auf diese Weise verhalten sich Myokardzellen als Ganzes (als einzelne Muskeleinheit).

Neben kontraktilen Zellen weist das Myokard auch einen bestimmten Prozentsatz an Bindegewebe auf, das aus parallelen Kollagenfasern besteht. Die Funktion dieser Struktur besteht darin, die Bindung zwischen den Zellen aufrechtzuerhalten und die Energieübertragung zu fördern.

Ultrastruktur des Myokards

Die Elektronenmikroskopie hat dazu beigetragen, die Ultrastruktur dieser Herzzellen aufzuklären, und es wurde festgestellt, dass im Vergleich zum Skelettmuskel:

- Herzzellen haben längere T-Tubuli,

- Jedem T-Tubulus ist eine Endzisterne zugeordnet, die Dyaden und keine Triaden bildet

- Das sarkoplasmatische Retikulum ist weniger definiert.

Die Zellen, aus denen das Herzmuskelgewebe besteht, werden Herzmuskelzellen genannt, und die soeben beschriebene Ausrichtung hängt mit ihrer Funktion zusammen: Sie ermöglicht es, Druck in die richtige Richtung auszuüben.

Die durch die Invaginationen des sarkoplasmatischen Retikulums gebildeten Triaden treten auf, weil sich ihre Ausdehnungen mit zwei Kontakten zu den T-Tubuli befinden, die sich bis zur Außenseite der Zellmembran fortsetzen.

Darüber hinaus haben sie die typischen Organellen einer eukaryotischen Zelle mit hohem Energiebedarf, da es sich um Zellen handelt, die sich konstant und rhythmisch mehr als 75 Mal pro Minute zusammenziehen müssen.

Die Mitochondrien, Organellen, die für die aerobe Energieerzeugung verantwortlich sind, kommen in diesem Zelltyp besonders häufig vor und sind parallel zur Achse gruppiert, in der die Myofibrillen laufen. Sie arbeiten hart, um einen gleichmäßigen Herzschlag aufrechtzuerhalten.

Myokardzelltypen

Nicht alle Zellen des Herzens sind kontraktil, es gibt auch erregbare Zellen mit Herzschrittmacherfunktion.

Zellen mit Schrittmacheraktivität sind für die rhythmische Erzeugung von Aktionspotentialen und deren Leitung im gesamten Organ verantwortlich. Sie sind für die periodische Erregung des Herzens verantwortlich. Diese sind nicht sehr häufig, etwa 5%, und sie haben nicht die Fähigkeit, sich zusammenzuziehen.

Der zweite Typ ist der am häufigsten vorkommende (95% der gesamten Zellen der Herzmasse) und führt die gewöhnlichen Kontraktionsarbeiten durch, die ein effizientes Pumpen von Blut ermöglichen. Das Aktionspotential tritt in fünf Stufen auf, wobei das Ruhemembranpotential -90 mV entspricht.

Innervation

Der Herzmuskel wird durch Äste sowohl des sympathischen als auch des parasympathischen Systems innerviert.

In den Wänden des Ventrikels unter dem Endokard befindet sich eine Reihe modifizierter Herzfasern, die Purkinje-Fasern genannt werden (benannt nach ihrem Entdecker Jan Evangelista Purkinje). Diese bilden das intrakardiale Leitungssystem und koordinieren die Kontraktion der Ventrikel.

Zusammen mit den oben genannten Fasern besteht das System, das die elektrische Leitung des Herzens koordiniert, aus mehreren zusätzlichen Elementen: Sinusknoten, internodale Fasern, atrioventrikulärer Knoten und His-Bündel. Das Potenzial beginnt am Sinusknoten (dem natürlichen Herzschrittmacher des Herzens) und breitet sich im Rest des Systems aus.

Das His-Purkinje-System ist ein Leitungssystem, das sich auf die Optimierung der Übertragungsgeschwindigkeit von im Herzen erzeugten Aktionspotentialen spezialisiert hat. Sie sind leicht zu erkennen, da sie die größten Zellen im Herzen sind und nur aus wenigen Muskelfasern bestehen.

Regeneration

Herzmuskelgewebe ist nicht in der Lage, Zellen zu regenerieren. Bei einem Myokardinfarkt stirbt das Gewebe ab und wird allmählich durch von Fibroblasten dominiertes Gewebe ersetzt. Neue Studien scheinen diese Tatsache in Frage zu stellen.

Eigenschaften

Der Herzmuskel ist für die rhythmische und kontinuierliche Kontraktion des Herzens verantwortlich, das als Pumpe fungiert, die den Blutdurchgang durch das Kreislaufsystem koordiniert.

Die kontinuierliche Bewegung des Blutes durch den Körper ist notwendig, um eine konstante Sauerstoffversorgung aufrechtzuerhalten. Zusätzlich zu diesem lebenswichtigen Gas kommt es zu einem Nährstofffluss und der Entfernung von Abfallprodukten.

Krankheiten

Kardiomyopathien, Myokarditis und andere Krankheiten sind eine ziemlich heterogene Reihe von Pathologien, die das Myokard betreffen.

Die meisten dieser Störungen führen zu Herzinsuffizienz. Sie können genetische oder umweltbedingte Ursachen haben, was bedeutet, dass sie durch Infektionen oder negative Lebensgewohnheiten des Patienten verursacht werden können.

Im Folgenden werden die häufigsten und diejenigen von größter medizinischer Bedeutung beschrieben.

Kardiomyopathie oder Kardiomyopathie

Kardiomyopathie ist eine Pathologie, die den Herzmuskel betrifft und aus einer schädlichen Veränderung seiner Form besteht. Im Allgemeinen behindert diese Formänderung normale Bewegungen von Systolen und Diastolen.

Es wird durch eine Vielzahl von Krankheiten (Bluthochdruck, Klappenerkrankungen, Infektionskrankheiten) verursacht oder kann durch übermäßigen Konsum von Drogen, Alkohol sowie durch Nebenwirkungen des Konsums einiger Medikamente zur Behandlung von Depressionen verursacht werden. Es gibt drei Arten von Kardiomyopathien:

- Hypertrophe . Es besteht aus der Zunahme der Dicke des Gewebes der Ventrikel, insbesondere des interventrikulären Septums.

- Dilated . Es ist die Verringerung der Dicke der Wände des Herzens, die Vergrößerung der Fläche der Hohlräume und die Verringerung des Kontraktionsdrucks.

- Restriktiv . Es besteht aus der Steifheit der Ventrikel, die die normale Befüllung der Pumpe beeinflusst.

Myokarditis

Myokarditis umfasst Entzündungen des Herzmuskels, ein Phänomen, das die normale Funktion des Herzens im Allgemeinen und seines elektrischen Systems beeinträchtigt.

Eine der Folgen dieses entzündlichen Ereignisses ist die Verringerung des Blutpumpens. Durch die Beeinflussung des elektrischen Systems verliert das Herz seinen Rhythmus und kann Arrhythmien verursachen.

Die Ursachen der Myokarditis sind im Allgemeinen viralen Ursprungs, können aber auch als Nebenwirkung der Einnahme eines Medikaments oder als allgemeine entzündliche Pathologie auftreten, die auch das Herz betrifft.

In Lateinamerika ist das Vorhandensein des Parasiten Trypanosoma cruzi, dem Erreger der Chagas-Krankheit, eine der wichtigsten Ursachen für Myokarditis.

Die allgemeinen Symptome einer Myokarditis sind unter anderem: Brustschmerzen, Müdigkeit und Erschöpfung, Atemnot und Atembeschwerden oder instabile Herzfrequenzen.

Wenn der Zustand schwerwiegend ist, kann er das Herz erheblich schwächen, was zu einer verminderten Blutversorgung des Körpers führt. Wenn sich Gerinnsel bilden, können sie das Gehirn erreichen und einen Schlaganfall verursachen.

Herzinfarkt

Diese Pathologie besteht aus dem lokalisierten Tod von Muskelzellen. Zum Zeitpunkt der Behinderung des Blutflusses kommt es zu einer Unterdrückung der Blutverteilung. Wenn das Herz eine längere Sauerstoffunterdrückung erfährt, stirbt der Muskel.

Die Hauptursache für einen Myokardinfarkt ist die Verstopfung der Koronararterien, wodurch die normale Durchblutung verhindert wird. Für das normale Funktionieren dieses lebenswichtigen Organs ist es notwendig, dass das Blut frei zirkuliert.

Die Arterie kann unter anderem durch Blutgerinnsel, Arteriosklerose, Diabetes oder Bluthochdruck verstopft werden. Einige Gewohnheiten des Patienten können das Risiko eines Herzinfarkts erhöhen, da sie die Verschlechterung der Arterien beschleunigen, z. B. den Konsum cholesterinreicher Diäten, das Rauchen oder den Konsum von Medikamenten.

Das charakteristische Symptom eines Myokardinfarkts sind Schmerzen und Druck in der Brust, die sich auf die oberen Extremitäten, den Hals und den Rücken ausbreiten. Das Atmen wird schwierig und der Patient neigt dazu, stärker zu schwitzen.

Herzinfarkt kann durch die Umsetzung gesunder Lebensgewohnheiten verhindert werden, die das Aufhören mit dem Rauchen und alkoholischen Getränken, eine nährstoffausgewogene Ernährung und das Üben von Aerobic-Übungen umfassen.

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