Struttura, fisiologia, funzioni, malattie del muscolo cardiaco

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Anthony Golden

Il muscolo cardiaco o miocardioProprio, muscolo e cardio, cuore) è il tessuto muscolare che forma le pareti del cuore dei vertebrati. Ha il compito di mediare la propulsione del sangue attraverso l'intero sistema vascolare attraverso contrazioni ritmiche e costanti..

All'interno della classificazione del tessuto muscolare, il miocardio è considerato muscolo striato, perché le sue miofibrille sono organizzate in sarcomeri, visibili al microscopio. Le cellule di questo tessuto sono generalmente ramificate o con estensioni e hanno un unico nucleo..

Fonte: modificato da: personale di Blausen.com. "Galleria Blausen 2014". Wikiversity Journal of Medicine. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762. [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/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, contrariamente al movimento delle 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 intercalati situati tra celle adiacenti. Servono per fornire forza meccanica e garantire che la forza di contrazione generata da una singola cellula venga espansa alle cellule vicine..

Le cellule che compongono il muscolo cardiaco sono in grado di generare i loro potenziali d'azione endogeni a intervalli periodici. Esistono cellule specializzate chiamate “cellule pacemaker” che impongono un ritmo cardiaco a tutto il 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, le cardiomiopatie e la miocardite. Questi hanno cause diverse, sia genetiche che indotte da farmaci, infezioni o abitudini di vita malsane. Per evitarli, si raccomanda un esercizio fisico costante e il consumo di una dieta equilibrata..

Indice articolo

  • 1 Aspetti anatomici e fisiologici di base del muscolo cardiaco
    • 1.1 Struttura e tipi di tessuti muscolari
    • 1.2 Struttura generale del cuore
  • 2 Struttura e istologia del miocardio
    • 2.1 Caratteristiche cellulari
    • 2.2 I dischi interlayer
    • 2.3 Ultrastruttura del miocardio
    • 2.4 Tipi di cellule miocardiche
    • 2.5 Innervazione
    • 2.6 Rigenerazione
  • 3 funzioni
  • 4 malattie
    • 4.1 Cardiomiopatia o cardiomiopatia
    • 4.2 Miocardite
    • 4.3 Infarto miocardico
  • 5 Riferimenti

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, la stragrande maggioranza del quale è diretto dal sistema muscolare. Le cellule muscolari funzionano come motori molecolari in grado di trasformare la molecola di ATP, che è energia chimica, in energia meccanica..

Le proteine ​​coinvolte nel processo di contrazione sono la miosina e l'actina. Per questo motivo sono note come "proteine ​​contrattili".

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

Al contrario, il liscio si trova principalmente rivestendo l'interno degli organi cavi. Più avanti descriveremo le differenze più importanti tra queste strutture..

Struttura generale del cuore

Dall'interno verso l'esterno, 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 a contrazione volontaria. Cioè, i muscoli che consentono i nostri movimenti quotidiani, come camminare, fare esercizio, tra gli altri..

Le cellule che compongono il muscolo cardiaco sono caratterizzate dall'avere un unico nucleo centrale e dall'essere unite tra loro per mezzo di dischi intercalati. Queste cellule possono o non possono avere ramificazioni.

Queste caratteristiche cellulari consentono di distinguere il muscolo cardiaco dal resto dei tipi di muscolo, cioè scheletrico e liscio..

Sono simili ai muscoli scheletrici nella loro struttura striata, poiché si può osservare sia questa disposizione delle fibre contrattili. Al contrario, le cellule del miocardio hanno un singolo nucleo, mentre le cellule del muscolo scheletrico sono multinucleate..

Dischi intercalari

I dischi intercalari sono interdigitazioni complesse che esistono tra celle adiacenti e hanno tre tipi di specializzazioni: la fascia aderisce, la macula aderisce e giunti a fessura.

- Il la fascia aderisce, composta da numerosi filamenti e legati all'unione dei sarcomeri.

- Il la macula aderisce, si trova nei dischi intercalati e impedisce la separazione delle cellule durante la contrazione.

- Il giunzioni gap o giunzioni gap che consentono il contatto ionico diretto per la comunicazione elettrica.

Pertanto, sebbene le cellule siano mononucleate, funzionano effettivamente come un sincizio (una cellula con più nuclei). In questo modo, le cellule del miocardio si comportano nel loro insieme (come una singola unità muscolare).

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

Ultrastruttura del miocardio

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

- Le cellule del cuore hanno tubuli T più lunghi,

- Ogni tubulo a T è associato a una cisterna terminale che forma diadi e non forma triadi.

- Il reticolo sarcoplasmatico è meno definito.

Le cellule che compongono il tessuto muscolare cardiaco sono chiamate miociti cardiaci, e l'orientamento appena descritto è legato alla loro funzione: permette di esercitare la pressione nella giusta direzione..

Le triadi formate dalle invaginazioni del reticolo sarcoplasmatico si verificano perché le loro espansioni si trovano con due contatti ai tubuli T, che continuano all'esterno della membrana cellulare.

Inoltre hanno gli organelli tipici di una cellula eucariotica ad alto fabbisogno energetico, poiché sono cellule che devono contrarsi più di 75 volte al minuto in modo costante e ritmico..

Per quanto riguarda i mitocondri, organelli responsabili della produzione di energia aerobica, sono particolarmente abbondanti in questo tipo di cellule e sono raggruppati parallelamente all'asse in cui corrono le miofibrille. Lavorano duramente per mantenere un battito cardiaco costante.

Tipi di cellule del miocardio

Non tutte le cellule del cuore sono contrattili, ci sono anche cellule eccitabili con funzione di pacemaker.

Le cellule con attività pacemaker sono responsabili della generazione ritmica dei potenziali d'azione e della loro conduzione in tutto l'organo. Sono responsabili dell'eccitazione periodica del cuore. Questi non sono molto abbondanti, intorno al 5% e non hanno capacità di contrazione..

Il secondo tipo sono i più abbondanti (95% delle cellule totali della massa cardiaca) e svolgono l'ordinario lavoro di contrazione che consente un efficiente pompaggio del 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 da rami del sistema simpatico e parasimpatico..

Esiste una serie di fibre cardiache modificate chiamate fibre di Purkinje (dal nome del loro scopritore, Jan Evangelista Purkinje), situate nelle pareti del ventricolo sotto l'endocardio. Questi formano il sistema di conduzione intracardiaco e coordinano la contrazione dei ventricoli..

Insieme alle suddette fibre, il sistema che orchestra la conduzione elettrica del cuore è costituito da una coppia di elementi aggiuntivi: nodo senoatriale, fibre internodali, nodo atrioventricolare e fascio di His. Il potenziale inizia dal nodo senoatriale (il pacemaker naturale del cuore) e si diffonde nel resto del sistema..

Il sistema His-Purkinje è un sistema di conduzione specializzato nell'ottimizzazione della velocità di trasmissione dei potenziali d'azione generati nel cuore. Sono facilmente riconoscibili in quanto sono le cellule più grandi del cuore e sono costituite solo da poche fibre muscolari.

Rigenerazione

Il tessuto muscolare cardiaco non ha la capacità di rigenerare le cellule. In caso di infarto miocardico, il tessuto muore e viene gradualmente sostituito da tessuto dominato da fibroblasti. Nuovi studi sembrano sfidare questo fatto.

Caratteristiche

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 del sangue in tutto il corpo è necessario per mantenere un costante apporto di ossigeno. Oltre a questo gas vitale, c'è un flusso di sostanze nutritive e la rimozione dei prodotti di scarto..

Malattie

Cardiomiopatie, miocarditi e altre malattie sono un insieme abbastanza eterogeneo di patologie 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 possono essere causati da infezioni o abitudini di vita negative del paziente..

Di seguito descriveremo i più frequenti e quelli di maggiore importanza medica.

Cardiomiopatia o cardiomiopatia

La cardiomiopatia è una patologia che colpisce il muscolo cardiaco e consiste in una dannosa alterazione della sua forma. Generalmente, questo cambiamento di forma ostacola i normali movimenti di sistole e diastole..

È causata da una vasta gamma di malattie (ipertensione, malattie delle valvole, malattie infettive) o può essere indotta da un consumo eccessivo di droghe, alcol, nonché dagli effetti collaterali del consumo di alcuni farmaci per curare la depressione. Esistono tre tipi di cardiomiopatie: 

- Ipertrofico. Consiste nell'aumento dello spessore del tessuto dei ventricoli, in particolare del setto interventricolare.

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

- Restrittivo. Consiste nella rigidità dei ventricoli, che influisce sul normale riempimento della pompa.

Miocardite

La miocardite comprende l'infiammazione del muscolo cardiaco, un fenomeno che influisce sul normale funzionamento del cuore in generale e del suo sistema elettrico.

Una delle conseguenze di questo evento infiammatorio è la riduzione del pompaggio del sangue. Agendo sull'impianto elettrico, il cuore perde il suo ritmo e può causare aritmie.

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

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

I sintomi generali della miocardite sono: dolore toracico, sensazione di affaticamento e stanchezza, mancanza di respiro e difficoltà respiratorie o battiti cardiaci instabili, tra gli altri.

Se la condizione è grave, può indebolire significativamente il cuore, con conseguente diminuzione dell'afflusso di sangue al corpo. Se si formano coaguli, possono raggiungere il cervello e causare un ictus.. 

Infarto miocardico

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

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

L'arteria può essere ostruita dalla presenza di un coagulo nel sangue, dall'aterosclerosi, dal diabete o dall'ipertensione, tra gli altri. Alcune abitudini del paziente possono aumentare il rischio di infarto, poiché accelera il deterioramento delle arterie come il consumo di diete ricche di colesterolo, il fumo o il consumo di farmaci.

Il sintomo caratteristico di un infarto miocardico è il dolore e la pressione al petto che si diffonde agli arti superiori, al collo e alla schiena. La respirazione diventa difficile e il paziente tende ad aumentare la sudorazione.

L'attacco cardiaco può essere prevenuto implementando abitudini di vita sane che comportano la cessazione del fumo e delle bevande alcoliche, una dieta equilibrata in termini di nutrienti e l'esercizio aerobico..

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