Сердечная мышца состоит из клеток
Сердечная мышца – анатомические и физиологические особенности
Сердечная мышца обеспечивает жизнедеятельность всех тканей, клеток и органов. Транспорт веществ в организме осуществляется благодаря постоянной циркуляции крови; она же обеспечивает и поддержание гомеостаза.
Строение сердечной мышцы
Сердце представлено двумя половинами — левой и правой, каждая из которых состоит из предсердья и желудочка. Левая половина сердца нагнетает артериальную кровь, а правая – венозную. Поэтому сердечная мышца левой половины значительно толще правой. Мышцы предсердий и желудочков разделены фиброзными кольцами, которые имеют атриовентрикулярные клапаны: двухстворчатый (левая половина сердца) и трехстворчатый (правая половина сердца). Данные клапаны во время сокращения сердца предупреждают возврат крови в предсердье. На выходе аорты и легочной артерии размещаются полумесячные клапаны, которые предупреждают возврат крови в желудочки во время общей диастолы сердца.
Сердечная мышца принадлежит к поперечнополосатой мышечной ткани. Поэтому эта мышечная ткань имеет те же свойства, что и скелетные мышцы. Мышечное волокно состоит из миофибрилл, саркоплазмы и сарколеммы.
Благодаря сердцу обеспечивается циркуляция крови по кровеносным сосудам. Ритмическое сокращение мышц предсердий и желудочков (систола) чередуется с ее расслаблением (диастола). Последовательная смена систолы и диастолы составляет цикл работы сердца. Сердечная мышца работает ритмично, что обеспечивается системой, проводящей возбуждение в разных отделах сердца
Физиологические свойства сердечной мышцы
Возбудимость миокарда — это способность ее реагировать на действия электрических, механических, термических и химических раздражителей. Возбуждение и сокращение сердечной мышцы наступает тогда, когда раздражитель достигает пороговой силы. Раздражения слабее порогового не эффективны, а сверхпороговые не изменяют силы сокращения миокарда.
Возбуждение мышечной ткани сердца сопровождается появлением потенциала действия. Он укорачивается при учащении и удлиняется при замедлении сокращений сердца.
Возбужденная сердечная мышца на короткое время утрачивает способность отвечать на дополнительные раздражения или импульсы, поступающие из очага автоматии. Такая невозбудимость называется рефрактерностью. Сильные раздражители, которые действуют на мышцу в период относительной рефрактерности, вызывают внеочередное сокращение сердца — так называемую экстрасистолу.
Сократимость миокарда имеет особенности в сравнении со скелетной мышечной тканью. Возбуждение и сокращение в сердечной мышце длятся дольше, чем в скелетной. В сердечной мышце преобладают аэробные процессы ресинтеза макроэргических соединений. Во время диастолы происходит автоматическое изменение мембранного потенциала одновременно в нескольких клетках в разных частях узла. Отсюда возбуждение распространяется по мускулатуре предсердий и достигает атриовентрикулярного узла, который считают центром автоматии ІІ порядка. Если выключить синоатриальный узел (наложением лигатуры, охлаждением, ядами), то через некоторое время желудочки начнут сокращаться в более редком ритме под влиянием импульсов, возникающих в атриовентрикулярном узле.
Проведение возбуждения в разных отделах сердца неодинаковое. Следует сказать, что у теплокровных животных скорость проведения возбуждения по мышечным волокнам предсердий составляет около 1,0 м/с; в проводящей системе желудочков до 4,2 м/с; в миокарде желудочков до 0,9 м/с.
Характерной особенностью проведения возбуждения в сердечной мышце является то, что потенциал действия, возникший в одном участке мышечной ткани, распространяется на соседние участки.
Сердечная мышца состоит из клеток
В ходе эмбрионального развития клетки мезодермы спланхнотома, образующие первичную сердечную трубку, образуют скопления в виде цепочек. Вместо того, чтобы сливаться друг с другом с формированием синцития (греч. syn — вместе + kytos — клетка), как это происходит при развитии скелетной мышцы, сердечные клетки образуют сложные соединения между своими вытянутыми отростками.
Клетки в пределах цепочек часто раздваиваются или ветвятся и связываются с клетками соседних цепочек. В результате этого сердце состоит из тесно связанных и переплетающихся между собой пучков клеток, обеспечивающих характерную волну сокращения, которая приводит к сжатию желудочков сердца.
Диаметр зрелых сердечных мышечных клеток (кардиомиоцитов) составляет примерно 15 мкм, длина варьирует от 85 до 100 мкм. Для них характерна поперечная исчерченность, идентичная наблюдаемой в скелетной мышце. В отличие от многоядерных волокон скелетной мышцы, каждая сердечная мышечная клетка имеет только одно или два центрально расположенных бледноокрашенных ядра. Мышечные клетки окружены тонкой оболочкой из соединительной ткани (эндомизием), которая содержит богатую капиллярную сеть.
Уникальной и отличительной характеристикой сердечной мышцы является присутствие темноокрашенных поперечных линий, которые пересекают цепочки сердечных клеток через неодинаковые интервалы. Эти вставочные диски представляют собой комплексы соединений в области границ между соседними сердечными мышечными клетками. Соединения могут иметь вид прямых линий или ступенчатый рисунок.
В ступенчатом соединении можно выделить два участка — поперечный участок, который проходит под прямыми углами по отношению к длиннику волокна, и латеральный участок, который располагается параллельно миофиламентам. В пределах диска имеются три главных специализированных соединения. Пояски слипания (fasciae adherentes) — наиболее заметные специализированные участки мембраны на поперечных участках диска, выполняют роль зон прикрепления актиновых филаментов конечных саркомеров. По сути, они представляют собой половины Z-линий.
Структура и функции сократимых белков в сердечных клетках почти такие же, как и в скелетной мышце. Система Т-трубочек и саркоплазматическая сеть, однако, в кардиомиоцитах не обладают столь правильной организацией. Т-трубочки более многочисленны и крупнее в мышце желудочков сердца, чем в скелетной мышце.
Сердечные Т-трубочки находятся на уровне Z-линии, а не соединения А- и I-дисков (как в скелетной мышце млекопитающих). Саркоплазматическая сеть развита не столь хорошо и располагается неупорядоченно по отношению к миофиламентам. В результате этого миофибриллы не образуют отдельных пучков.
Сердечная мышечная ткань. Обратите внимание на поперечную исчерченность и вставочные диски (треугольники). Окраска: парарозанилин — толуидиновый синий. Большое увеличение.
Триады в сердечных клетках обычно не встречаются, потому что Т-трубочки обычно связаны только с одним латеральным расширением цистерн саркоплазматической сети. Таким образом, сердечная мышца содержит диады, состоящие из одной Т-трубочки и одной цистерны саркоплазматической сети.
Сердечные мышечные клетки содержат многочисленные митохондрии, которые занимают 40% объема их цитоплазмы или более, что отражает потребность сердечной мышцы в непрерывном аэробном метаболизме. Для сравнения в скелетном мышечном волокне митохондрии занимают лишь около 2% объема. Главным энергетическим субстратом («топливом») сердца являются жирные кислоты, которые транспортируются в сердечные мышечные клетки липопротеинами. Жирные кислоты накапливаются в виде триглицеридов в многочисленных липидных каплях, которые выявляются в сердечных мышечных клетках.
Присутствует также небольшое количество гликогена, который может расщепляться до глюкозы и использоваться для выработки энергии в периоды стресса. В сердечных мышечных клетках у полюсов ядра часто обнаруживаются липофусциновые пигментные гранулы (пигмент старения), которые часто выявляются в долгоживущих клетках.
Существуют некоторые структурные различия между мышцей предсердий и желудочков. Расположение миофиламентов в обоих типах сердечной мышцы одинаково, но в мышце предсердий имеется заметно меньше Т-трубочек, а сами клетки немного меньше. В этих сердечных мышечных клетках у обоих полюсов ядра располагаются покрытые мембраной гранулы диаметром примерно 0,2—0,3 мкм каждая, которые связаны с элементами комплекса Гольджи, также находящимися в этом участке. Эти гранулы наиболее многочисленны в мышечных клетках правого предсердия (на каждую клетку приходятся примерно 600 гранул), но они обнаруживаются также и в левом предсердии, желудочках и некоторых других участках организма.
Эти предсердные гранулы содержат обладающий высокой молекулярной массой предшественник полипептидного гормона, известного как предсердный натриуретический фактор, который воздействует на почки, вызывая потерю натрия и воды (натриурез и диурез). Этот гормон, таким образом, противодействует влиянию альдостерона и антидиуретического гормона (АДГ), воздействие которых на почки приводит к задержке натрия и воды.
Сердечная мышца человека, ее особенности и функции
Сердце представляет собой полый орган. Его размер примерно с кулак человека. Сердечная мышца формирует стенки органа. В нем присутствует перегородка, разделяющая его на левую и правую половины. В каждой из них сеть желудочек и предсердие. Направление движения крови в органе контролируется посредством клапанов. Далее рассмотрим подробнее свойства сердечной мышцы.
Общие сведения
Сердечная мышца – миокард – составляет основную часть массы органа. Она состоит из трех типов ткани. В частности, выделяют: атипический миокард проводящей системы, волокна предсердия и желудочков. Размеренное и координированное сокращение сердечной мышцы обеспечивается проводящей системой.
Строение
Сердечная мышца отличается сетчатой структурой. Она формируется из волокон, переплетенных в сеть. Связи между волокнами устанавливаются за счет присутствия боковых перемычек. Таким образом, сеть представлена в виде узкопетлистого синцития. Между волокнами сердечной мышцы присутствует соединительная ткань. Она отличается рыхлой структурой. Кроме этого, волокна обвиты густой сетью капилляров.
Свойства сердечной мышцы
В структуре присутствуют вставочные диски, представленные в виде мембран, отделяющих клетки волокон друг от друга. Здесь следует отметить важные особенности сердечной мышцы. Отдельные кардиомиоциты, присутствующие в структуре в большом количестве, соединены друг с другом параллельно и последовательно. Клеточные мембраны сливаются так, что формируют щелевые контакты высокой проницаемости. Через них беспрепятственно диффундируют ионы. Таким образом, одна из особенностей миокарда состоит в наличии свободного перемещения ионов по внутриклеточной жидкости по ходу всего миокардиального волокна. Это обеспечивает беспрепятственное распределение потенциалов действия от одной клетки к другой сквозь вставочные диски. Из этого следует, что сердечная мышца – это функциональное объединение огромного количества клеток, имеющих тесную взаимосвязь друг с другом. Она настолько сильна, что при возбуждении только одной клетки провоцирует распространение потенциала на все остальные элементы.
Миокардиальные синцития
В сердце их два: предсердный и желудочковый. Все отделы сердца отделены друг от друга фиброзными перегородками с отверстиями, снабженными клапанами. Непосредственно через ткань стенок возбуждение от предсердия к желудочку перейти не может. Передача осуществляется посредством специального атриовентрикулярного пучка. Его диаметр – несколько миллиметров. Состоит пучок из волокон проводящей структуры органа. Присутствие в сердце двух синцитий способствует тому, что предсердия сокращаются раньше желудочков. Это, в свою очередь, имеет важнейшее значение для обеспечения эффективной насосной деятельности органа.
Болезни миокарда
Работа сердечной мышцы может нарушаться вследствие различных патологий. В зависимости от провоцирующего фактора, выделяют специфические и идиопатические кардиомиопатии. Болезни сердца могут быть также врожденными и приобретенными. Существует еще одна классификация, в соответствии с которой различают рестриктивную, дилатационную, конгестивную и гипертрофическую кардиомиопатии. Рассмотрим их вкратце.
Гипертрофическая кардиомиопатия
На сегодняшний день специалистами выявлены мутации генов, провоцирующие данную форму патологии. Для гипертрофической кардиомиопатии характерно утолщение миокарда и изменение его структуры. На фоне патологии мышечные волокна увеличиваются в размерах, «скручиваются», приобретая странные формы. Первые симптомы заболевания отмечаются в детском возрасте. Основными признаками гипертрофической кардиомиопатии считаются болезненность в груди и одышка. Также наблюдается неравномерность сердечного ритма, на ЭКГ обнаруживаются изменения в сердечной мышце.
Конгестивная форма
Это достаточно распространенный тип кардиомиопатии. Как правило, заболевание возникает у мужчин. Распознать патологию можно по признакам сердечной недостаточности и нарушениям в сердечном ритме. У некоторых пациентов отмечается кровохарканье. Патологию также сопровождает боль в районе сердца.
Дилатационная кардиомиопатия
Эта форма заболевания проявляется в виде резкого расширения во всех камерах сердца и сопровождается снижением сократительной способности левого желудочка. Как правило, дилатационная кардиомиопатия возникает в сочетании с гипертонической болезнью, ИБС, стенозом в аортальном отверстии.
Рестриктивная форма
Кардиомиопатия этого типа диагностируется крайне редко. Причиной патологии является воспалительный процесс в сердечной мышце и осложнения после вмешательства на клапанах. На фоне заболевания происходит перерождение миокарда и его оболочек в соединительную ткань, отмечается замедленное наполнение желудочков. У пациента отмечается одышка, быстрая утомляемость, пороки клапанов и сердечная недостаточность. Крайне опасной рестриктивная форма считается для детей.
Как укрепить сердечную мышцу?
Существуют различные способы это сделать. Мероприятия включают в себя коррекцию режима дня и питания, упражнения. В качестве профилактики после консультации с врачом можно начать принимать ряд препаратов. Кроме этого, есть и народные методы укрепления миокарда.
Физическая активность
Она должна быть умеренной. Физическая активность должна стать неотъемлемым элементом жизни любого человека. При этом нагрузка должна быть адекватной. Не стоит перегружать сердце и истощать организм. Оптимальным вариантом считаются спортивная ходьба, плавание, езда на велосипеде. Упражнения рекомендуется проводить на свежем воздухе.
Ходьба
Она превосходно подходит не только для укрепления сердца, но и для оздоровления всего организма. При ходьбе задействована практически вся мускулатура человека. При этом сердце дополнительно получает умеренную нагрузку. По возможности, особенно в молодом возрасте, стоит отказаться от лифта и преодолевать высоту пешком.
Образ жизни
Укрепление сердечной мышцы невозможно без корректировки режима дня. Для улучшения деятельности миокарда необходимо отказаться от курения, дестабилизирующего давление и провоцирующего сужение просвета в сосудах. Кардиологи также не рекомендуют увлекаться баней и сауной, поскольку пребывание в парной существенно увеличивает сердечные нагрузки. Необходимо также позаботиться и о нормальном сне. Спать следует ложиться вовремя и отдыхать достаточное количество часов.
Диета
Одним из важнейших мероприятий в вопросе укрепления миокарда считается рациональное питание. Следует ограничить количество соленой и жирной пищи. В продуктах должны присутствовать:
- Магний (бобовые, арбузы, орехи, гречка).
- Калий (какао, изюм, виноград, абрикосы, кабачки).
- Витамины Р и С (клубника, черная смородина, перец (сладкий), яблоки, апельсины).
- Йод (капуста, творог, свекла, морепродукты).
Негативное воздействие на деятельность миокарда оказывает холестерин в высоких концентрациях.
Психоэмоциональное состояние
Укрепление сердечной мышцы может осложняться различными неразрешенными проблемами личного либо рабочего характера. Они могут спровоцировать перепады давления и нарушения ритма. Следует по возможности избегать стрессовых ситуаций.
Препараты
Существует несколько средств, способствующих укреплению миокарда. К ним, в частности, относят такие препараты, как:
- «Рибоксин». Его действие направлено на стабилизацию ритма, усиление питания мышцы и коронарных сосудов.
- «Аспаркам». Этот препарат представляет собой магниево-калиевый комплекс. Благодаря приему средства нормализуется электролитный обмен, устраняются признаки аритмии.
- Родиола розовая. Это средство улучшает сократительную функцию миокарда. При приеме данного препарата следует соблюдать осторожность, поскольку он обладает способностью к возбуждению нервной системы.
