1 Wat is de structuur en de functie van
hartspiercellen?
Het grootste deel van de wanden van het hart bestaat uit het myocardium. Het
myocardium is opgebouwd uit gespecialiseerde hartspiercellen die men de
hartspier noemt. De hoeveelheid van het myocardium en de diameter van de
spiervezels in de kamers van het hart zijn afhankelijk van de hoeveelheid werk
die de kamer moet leveren. De linker en rechter atria stuwen het bloed in de lege
ventrikels en ondervinden hierbij maar een lage weerstand tijdens de diastole.
Hierdoor hebben zij maar een hele dunne wand, die bestaat uit cellen met een
kleine diameter. De rechter ventrikel stuwt het bloed door de pulmonale klep
naar de pulmonale arteriën en de longen. Hiervoor heeft het een matig dikke
wand met vezels met een diameter tussen die van de atriale en ventriculaire
cellen.
De linker ventrikel stuwt het bloed door de hoge druk van het systemische
arteriële systeem en heeft daardoor het dikste myocardium met spiervezels met
de grootste diameter.
Hartspiercellen zijn lineair aan elkaar verbonden waardoor er langwerpige vezels
ontstaan. Daardoor bestaan hartspiervezels ook niet uit cellen met meerdere
nuclei, maar uit vele cilindrische cellen die achter elkaar gerangschikt liggen.
Structuur van de hartspiercel
In tegenstelling tot skeletspiercellen hebben hartspiercellen een nucleus die
centraal gelegen is. De myofibrillen van de hartspier vormen een omlijning om de
nucleus heen. Hierdoor ontstaat er ook een aparte regio (juxtanuclear) waar de
celorganellen geconcentreerd liggen. In de juxtanuclear liggen vooral veel
mitochondria, maar ook het golgiapparaat, granules en glycogeen. In de atria van
het hart liggen de atriale granules ook in het juxtanucleaire cytoplasma. Deze
granules bevatten twee polypeptide hormonen: ANF (atrial natriuretic factor) en
BNF (brain natriuretic factor). Beide hormonen zijn diuretisch en zorgen voor de
excretie van natrium in de urine. Ze inhiberen renin secretie door de nieren en
aldosterone secretie door de bijnier. Ook inhiberen ze de contracties van de
vasculaire gladde spieren.
Naast de juxtanucleaire mitochondriën worden hartspiecellen gekarakteriseerd
door de grote mitochondriën die tussen de myofibrillen liggen. Deze grote
mitochondriën kunnen dezelfde lengte hebben als een geheel sacromeer en
bevatten veel dicht op elkaar liggende cristae. Ook glycogeen granules zijn
gelegen tussen de myofibrilen. Dit betekent dat de structuren die energie
opslaan (glycogeen en granules) en de structuren die energie loslaten en
opvangen (mitochondriën) direct naast de structuren liggen die de energie
gebruiken voor een contractie (myofibrilen).
De intercalated disc zorgt voor de aanhechting tussen twee hartspiercellen. Deze
disc is een lineaire structuur die recht op de spiervezels ligt. Desmosomen
(fasciae adherens) zorgen ervoor dat individuele cellen zich niet scheiden tijdens
contractie. Verder zijn Gap junctions een belangrijk deel van deze intercalated
disc. De gap junctions zorgen voor een ionische continuïteit tussen aangrenzende