Funzioni della cellula cardiaca
Il cuore funziona come il motore del sistema circolatorio, che consiste nel cuore, nei vasi sanguigni e nel sangue. Il cuore pompa circa 2.000 litri di sangue attraverso il corpo ogni giorno, secondo l'American Heart Association. Perché deve funzionare continuamente, le funzioni delle cellule all'interno del cuore, note come cellule cardiache, si verificano come parte del sistema nervoso autonomo. Questo sistema controlla gli organi, come il cuore, che funzionano involontariamente, il che significa senza un controllo attivo dal cervello.
Cuore umano e cardiogramma (Immagine: Sergey Nivens / iStock / Getty Images)Stimolazione elettrica
Il cuore è un muscolo grande e forte formato da cellule muscolari miocitiche e cardiache. La maggior parte delle cellule muscolari si contraggono a causa della stimolazione neurale, il che significa che il cervello invia segnali ai muscoli usando il complesso sistema nervoso. Il muscolo cardiaco, tuttavia, si contrae senza stimolazione neuronale, che è una proprietà chiamata automaticità, secondo "I Fondamenti di Anatomia e Fisiologia".
Le cellule specializzate trovate nell'atrio destro, che è la camera in alto a destra del cuore, funzionano come il nodo del seno. Il nodo del seno, chiamato anche pacemaker naturale, produce impulsi elettrici che regolano le contrazioni di tutte le cellule cardiache.
Contrazione
La funzione principale del cuore è pompare sangue ricco di ossigeno in tutto il corpo per fornire alle cellule nutrienti vitali. Per fare questo, le cellule cardiache devono contrarsi. Infatti, l'American Heart Association riferisce che il cuore medio adulto si contrae 100.000 volte al giorno.
I singoli miociti possono contrarre individualmente. Affinché il cuore possa pompare efficacemente, ogni cellula deve contrarsi all'unisono. Per fare questo, le membrane cellulari delle cellule cardiache si intrecciano a vicenda. Queste cellule si uniscono in un'area strutturale nota come dischi intercalati. La formazione di questi dischi fornisce una connessione elettrica tra le celle, che consente loro di contrarsi all'unisono.
Scambio ionico
La capacità delle cellule cardiache di contrarsi dipende da una serie complessa di scambi ionici. Ogni membrana cellulare cardiaca contiene valvole che si aprono e chiudono permettendo agli ioni, come sodio, potassio e calcio, di fluire dentro e fuori dalle cellule. Questo flusso di ioni regola la forza e la durata della contrazione.
Una cellula cardiaca a riposo contiene un gran numero di ioni di potassio all'interno della cellula mentre il numero di ioni di sodio è maggiore all'esterno delle cellule. Quando la cellula batte in risposta agli impulsi elettrici, le valvole del canale ionico si aprono permettendo agli ioni di sodio di entrare come descritto dal sito Web Cells Alive. Questo aumenta il numero di ioni positivi all'interno della cellula, depolarizzando la cellula e creando un potenziale di azione che provoca la contrazione. Gli ioni di potassio rilasciano lentamente all'esterno della cellula consentendo alla cellula di ripolarizzarsi e tornare a uno stato di riposo.
Oltre al sodio e al potassio, le cellule cardiache richiedono la presenza di ioni calcio. Quando la cellula cardiaca si contrae, gli ioni di calcio fluiscono nella cellula che aumenta la durata della contrazione.
