Cardiale celfuncties
Het hart functioneert als de motor van de bloedsomloop, die bestaat uit het hart, bloedvaten en bloed. Het hart pompt elke dag ongeveer 2.000 gallons bloed door het lichaam, volgens de American Heart Association. Omdat het continu moet werken, treden de functies van de cellen in het hart, bekend als hartcellen, op als onderdeel van het autonome zenuwstelsel. Dit systeem bestuurt organen, zoals het hart, die onwillekeurig werken, wat betekent zonder actieve controle vanuit de hersenen.
Menselijk hart en cardiogram (afbeelding: Sergey Nivens / iStock / Getty Images)Elektrische stimulatie
Het hart is een grote, sterke spier bestaande uit myocyten - hartspiercellen. De meeste spiercellen samentrekken als gevolg van neurale stimulatie, wat betekent dat de hersenen signalen naar de spieren sturen met behulp van het complexe systeem van zenuwen. De hartspier trekt echter samen zonder neurale stimulatie, wat een eigenschap is die automatischiteit wordt genoemd, volgens 'De grondbeginselen van anatomie en fysiologie'..
Gespecialiseerde cellen gevonden in het rechter atrium, dat de rechterbovenkamer van het hart is, functioneren als de sinusknoop. De sinusknoop, ook wel een natuurlijke pacemaker genoemd, produceert elektrische impulsen die de contracties van alle hartcellen reguleren.
samentrekking
De belangrijkste functie van het hart is om zuurstofrijk bloed door het lichaam te pompen om cellen van essentiële voedingsstoffen te voorzien. Om dit te doen, moeten de hartcellen samentrekken. In feite meldt de American Heart Association dat het gemiddelde volwassen hart 100.000 keer per dag contracteert.
Individuele myocyten kunnen individueel worden gecontracteerd. Om het hart effectief te laten pompen, moet elke cel één geheel vormen. Om dit te doen verstrengelen de celmembranen van hartcellen elkaar. Deze cellen komen samen in een structureel gebied dat bekend staat als geïntercaleerde schijven. De vorming van deze schijven zorgt voor een elektrische verbinding tussen de cellen, waardoor ze gezamenlijk kunnen samentrekken.
Ionenwisseling
Het vermogen van cardiale cellen om te samentrekken is afhankelijk van een complexe reeks van ionenuitwisselingen. Elk cellulair membraan van het hart bevat kleppen die openen en sluiten, waardoor ionen, zoals natrium, kalium en calcium, in en uit de cellen kunnen stromen. Deze stroom van ionen reguleert de kracht en de duur van de contractie.
Een hartcel in rust bevat een groot aantal kaliumionen in de cel terwijl het aantal natriumionen groter is buiten de cellen. Naarmate de cel klopt als reactie op de elektrische impulsen, gaan de ionenkanaalkleppen open waardoor natriumionen naar binnen kunnen stromen zoals beschreven door de website Cells Alive. Dit verhoogt het aantal positieve ionen in de cel, depolariseert de cel en creëert een actiepotentiaal dat contractie veroorzaakt. Kaliumionen komen langzaam vrij aan de buitenkant van de cel waardoor de cel kan repolariseren en terugkeren naar een rusttoestand.
Naast natrium en kalium, vereisen hartcellen de aanwezigheid van calciumionen. Terwijl de hartcellen samentrekken, stromen calciumionen de cel binnen, wat de duur van de samentrekking verhoogt.
