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Cellula del muscolo cardiaco

Cellula del muscolo cardiaco

Le cellule muscolari cardiache o i cardiomiociti (noti anche come miocardiociti o miociti cardiaci ) sono le cellule muscolari (miociti) che compongono il muscolo cardiaco (muscolo cardiaco). Ogni cellula del miocardio contiene miofibrille, che sono organelli specializzati costituiti da lunghe catene di sarcomeri, le unità contrattili fondamentali delle cellule muscolari.

I cardiomiociti mostrano striature simili a quelle delle cellule muscolari scheletriche. A differenza delle cellule scheletriche multinucleate, la maggior parte dei cardiomiociti contiene solo un nucleo, sebbene possano avere fino a quattro. I cardiomiociti hanno un'alta densità mitocondriale, che consente loro di produrre rapidamente adenosina trifosfato (ATP), rendendoli altamente resistenti alla fatica.

Struttura

Esistono due tipi di cellule nel cuore: i cardiomiociti e le cellule cardiache del pacemaker. I cardiomiociti compongono gli atri (le camere in cui il sangue entra nel cuore) e i ventricoli (le camere in cui il sangue viene raccolto e pompato dal cuore). Queste cellule devono essere in grado di accorciare e allungare le loro fibre e le fibre devono essere abbastanza flessibili da allungarsi. Queste funzioni sono fondamentali per la forma corretta durante il battito del cuore.

Le cellule del pacemaker cardiaco trasportano gli impulsi che sono responsabili del battito del cuore. Sono distribuiti in tutto il cuore e sono responsabili di diverse funzioni. Innanzitutto, sono responsabili della capacità di generare e inviare spontaneamente impulsi elettrici. Devono anche essere in grado di ricevere e rispondere agli impulsi elettrici del cervello. Infine, devono essere in grado di trasferire gli impulsi elettrici da una cella all'altra.

Tutte queste celle sono collegate da ponti cellulari. Giunzioni porose chiamate dischi intercalati formano giunzioni tra le cellule. Consentono a sodio, potassio e calcio di diffondersi facilmente da una cellula all'altra. Ciò semplifica la depolarizzazione e la ripolarizzazione nel miocardio. A causa di queste giunzioni e ponti, il muscolo cardiaco è in grado di agire come una singola unità coordinata.

I cardiomiociti hanno una lunghezza di circa 100 μm e un diametro di 10-25 μm.

Sviluppo

Gli esseri umani nascono con un determinato numero di cellule del muscolo cardiaco, o cardiomiociti, che aumentano di dimensioni man mano che il cuore cresce durante lo sviluppo dell'infanzia. Prove recenti suggeriscono che i cardiomiociti vengono in realtà lentamente capovolti mentre invecchiamo, ma che meno del 50% dei cardiomiociti con cui siamo nati vengono sostituiti durante una normale vita. La crescita dei singoli cardiomiociti non si verifica solo durante il normale sviluppo cardiaco, ma si verifica anche in risposta a un intenso esercizio fisico (sindrome del cuore atletico), malattie cardiache o lesioni muscolari cardiache come dopo un infarto del miocardio. Un cardiomiocita adulto sano ha una forma cilindrica lunga circa 100 μm e 10-25μm di diametro. L'ipertrofia dei cardiomiociti si verifica attraverso la sarcomerogenesi, la creazione di nuove unità sarcomere nella cellula. Durante il sovraccarico del volume cardiaco, i cardiomiociti crescono attraverso l'ipertrofia eccentrica. I cardiomiociti si estendono longitudinalmente ma hanno lo stesso diametro, con conseguente dilatazione ventricolare. Durante il sovraccarico della pressione cardiaca, i cardiomiociti crescono attraverso l'ipertrofia concentrica. I cardiomiociti aumentano di diametro ma hanno la stessa lunghezza, con conseguente ispessimento della parete del cuore.

Funzione

Ciclo di depolarizzazione / ripolarizzazione

Il potenziale di azione cardiaca è costituito da due cicli, una fase di riposo e una fase attiva. Queste due fasi sono comunemente intese come sistole e diastole. La fase di riposo è considerata polarizzata. Il potenziale di riposo durante questa fase del battito separa gli ioni come sodio, potassio e calcio. Le cellule del miocardio possiedono la proprietà dell'automaticità o della depolarizzazione spontanea. Questo è il risultato diretto di una membrana che consente agli ioni sodio di entrare lentamente nella cellula fino a raggiungere la soglia per la depolarizzazione. Gli ioni calcio seguono ed estendono ulteriormente la depolarizzazione. Quando il calcio smette di muoversi verso l'interno, gli ioni di potassio escono lentamente per produrre ripolarizzazione. La ripolarizzazione molto lenta della membrana CMC è responsabile del lungo periodo refrattario.

Significato clinico

Infarto miocardico

L'infarto miocardico, comunemente noto come infarto, si verifica quando le arterie che forniscono sangue al muscolo cardiaco vengono bloccate (ostruite). Problemi multipli possono causare l'ostruzione delle arterie coronarie, ma è più comunemente causata dalla malattia coronarica, in cui le pareti di questi vasi sanguigni si rivestono di placche aterosclerotiche costituite da globuli bianchi, grasso e altri detriti. Una placca può rompersi improvvisamente, bloccando l'arteria coronaria con detriti e sangue coagulato. Senza flusso sanguigno, le cellule del muscolo cardiaco muoiono, causando la morte di intere porzioni di tessuto cardiaco. Una volta persi, questi tessuti non possono essere sostituiti, causando così un danno permanente. La ricerca attuale indica, tuttavia, che potrebbe essere possibile riparare il tessuto cardiaco danneggiato con cellule staminali.

cardiomiopatia

Le cardiomiopatie sono un gruppo di malattie caratterizzate da interruzioni della crescita e / o organizzazione delle cellule muscolari cardiache. La presentazione può variare da morte cardiaca asintomatica a improvvisa. La cardiomiopatia può essere causata da fattori genetici, endocrini, ambientali o di altro tipo.

miocitolisi

Il danno significativo alle cellule del muscolo cardiaco è indicato come miocolisi. È stato descritto per la prima volta nella letteratura medica da Schlesinger e Reiner nel 1955. È considerato un tipo di necrosi cellulare. Sono stati definiti due tipi di miocolisi: coagulativa e colliquativa.