Herzzellenfunktionen
Das Herz fungiert als Motor des Kreislaufsystems, das aus Herz, Blutgefäßen und Blut besteht. Laut der American Heart Association pumpt das Herz jeden Tag ungefähr 2.000 Gallonen Blut durch den Körper. Da sie kontinuierlich arbeiten muss, treten die als Herzzellen bezeichneten Funktionen der Herzzellen als Teil des autonomen Nervensystems auf. Dieses System kontrolliert Organe wie das Herz, die unwillkürlich arbeiten, dh ohne aktive Kontrolle vom Gehirn aus.
Herz und Kardiogramm des Menschen (Bild: Sergey Nivens / iStock / Getty Images)Elektrische Stimulation
Das Herz ist ein großer, starker Muskel, der aus Myozyten-Herzmuskelzellen besteht. Die meisten Muskelzellen ziehen sich durch neuronale Stimulation zusammen, was bedeutet, dass das Gehirn Signale über das komplexe Nervensystem an die Muskeln sendet. Der Herzmuskel zieht sich jedoch ohne neuronale Stimulation zusammen, eine Eigenschaft, die Automatizität genannt wird, gemäß "The Fundamentals of Anatomy and Physiology"..
Als Sinusknoten fungieren spezialisierte Zellen im rechten Vorhof, der oberen rechten Herzkammer. Der Sinusknoten, auch natürlicher Schrittmacher genannt, erzeugt elektrische Impulse, die die Kontraktionen aller Herzzellen regulieren.
Kontraktion
Die Hauptfunktion des Herzens besteht darin, sauerstoffreiches Blut durch den Körper zu pumpen, um die Zellen mit lebenswichtigen Nährstoffen zu versorgen. Dazu müssen sich die Herzzellen zusammenziehen. Tatsächlich berichtet die American Heart Association, dass das durchschnittliche Herz eines Erwachsenen 100.000 Mal am Tag kontrahiert.
Einzelne Myozyten können sich individuell zusammenziehen. Damit das Herz effektiv pumpen kann, muss sich jede Zelle gleichzeitig zusammenziehen. Dazu verflechten sich die Zellmembranen der Herzzellen. Diese Zellen kommen in einem strukturellen Bereich zusammen, der als interkalierte Scheiben bekannt ist. Die Bildung dieser Scheiben stellt eine elektrische Verbindung zwischen den Zellen bereit, wodurch sie sich gleichzeitig zusammenziehen können.
Ionenaustausch
Die Fähigkeit der Herzzellen, sich zusammenzuziehen, hängt von einer komplexen Reihe von Ionenaustauschern ab. Jede zelluläre Herzmembran enthält Klappen, die sich öffnen und schließen, so dass Ionen wie Natrium, Kalium und Kalzium in die Zellen hinein und aus ihnen heraus fließen können. Dieser Ionenfluss reguliert die Stärke und Dauer der Kontraktion.
Eine Herzzelle im Ruhezustand enthält eine große Anzahl von Kaliumionen innerhalb der Zelle, während die Anzahl der Natriumionen außerhalb der Zellen größer ist. Wenn die Zelle als Reaktion auf die elektrischen Impulse schlägt, öffnen sich die Ionenkanalventile, so dass Natriumionen eindringen können, wie auf der Website Cells Alive beschrieben. Dies erhöht die Anzahl positiver Ionen innerhalb der Zelle, depolarisiert die Zelle und erzeugt ein Aktionspotential, das eine Kontraktion verursacht. Kaliumionen setzen sich langsam aus dem Zellinneren frei, wodurch sich die Zelle neu polarisieren und in einen Ruhezustand zurückkehren kann.
Herzzellen erfordern neben Natrium und Kalium die Anwesenheit von Calciumionen. Wenn sich die Herzzelle zusammenzieht, strömen Kalziumionen in die Zelle, was die Dauer der Kontraktion verlängert.
