O batimento rítmico do coração é um resultado da contracção colectiva e relaxamento dos músculos atrial e ventricular. O seguinte artigo Buzzle descreve o mecanismo de contracção do músculo cardíaco incluindo as fases de potencial de acção cardíaca, o acoplamento de excitação-contracção, e o ciclo de pontes cruzadas.

Cerca de um terço do volume de uma célula muscular cardíaca é ocupada por mitocôndrias (força motriz da célula). É por isso que os músculos do coração pode contrair e relaxar de forma contínua, sem se cansar.

Miocárdio, composto por feixes de fibras musculares cardíacas, forma a camada média da parede do coração. A contração coordenada dessas fibras musculares é responsável pela ação de bombeamento do coração.

Semelhante a musculatura esquelética, estes músculos são estriado, e contêm myofibrils compostas de filamentos de proteínas grossos e finos, chamados de miosina e actina, respectivamente. Estas células musculares estão ligados através de discos intercalares e junções comunicantes, para formar fibras musculares ramificadas.

O sistema sarcotubular compreende retículo sarcoplasmático e grandes túbulos transversais (T-túbulos), formado através da invaginação do sarcolema (membrana plasmática das células musculares).

Processo de Cardiac contração muscular

contração muscular cardíaca é uma contração miogênica, e é acionado através de um potencial de ação que é iniciada pelas células marcapasso do

sinoatrial (SA ) nó

ou

atrioventricular (AV) nó

. Devido à presença dos discos intercalados e junções de hiato, o potencial de acção propaga rapidamente a outras células cardíacas. Assim, as células musculares ficar animado, e contrato como uma única unidade chamada

sincício funcional

Os músculos do coração formar dois desses sincícios -. A

atrial sincício

eo

ventricular sincício

. A sístole é o período em que o contrato músculos do coração, ao passo que a diástole é o período quando os músculos cardíacos relaxar. A contracção perfeitamente regulada da sincícios atrial seguido pela sincícios ventricular dá origem ao batimento rítmico normal do coração.

Acção PotentialAction potencial refere-se à alteração no potencial de membrana que ocorre devido ao movimento de sódio (Na

+), potássio (K

+) e cálcio (Ca

2 +) íons através do sarcolema. O movimento destes iões ocorre por meio de bombas ou canais intermembranar, alguns dos quais abrem e fecham de uma forma dependente da voltagem.

Tipicamente, o potencial de repouso da membrana de uma célula cardíaca é -85 a -95 mV, e é mantido pelo movimento para fora de K

íons + através de canais de potássio especializadas chamadas

canais de vazamento

. As diferentes fases de um potencial de ação típico em uma célula muscular cardíaca tenham sido ilustradas e descritas abaixo

Fig

potencial de acção para uma Ventricular Myocyte► Fase 0:.. Rápida despolarização

para o potencial de acção a desenvolver, é necessário despolarização rápida (perda de carga negativa) da membrana. Isto ocorre por meio da rápida influxo de Na

+ iões através dos canais de sódio sensíveis à voltagem. Como um resultado disso, o potencial de membrana aumenta a partir de -85 a 0 mV, e, em seguida, ultrapassa a atingir um valor de 20-30 mV

► Fase 1:. A repolarização parcial

Os canais de sódio canais de potássio próximos e sensíveis à voltagem abrir-se, levando a um movimento para fora de K

+ íons. Isso corrige a ultrapassagem em potencial de membrana e reduz o valor para cerca de +20 a -10 mV

► Fase 2:. Plateau

Esta longa fase envolve a manutenção do potencial de membrana perto de 20 mV. É caracterizada por um fluxo lento de Ca

2 + íons através de canais de cálcio dependentes de voltagem chamado

L-tipo canais de cálcio

. Este influxo de Ca

2 + iões a partir do fluido extracelular é única para células do músculo cardíaco, e não é necessário para a contracção dos músculos esqueléticos.

O movimento para fora de iões positivos é conseguido pelo fecho de canais de potássio. Isso impede que a repolarização da membrana, e mantém a fase de plateau. É durante essa fase que estes músculos ativamente contratos no acoplamento excitação-contração, eo ciclo de pontes cruzadas

► Fase 3:. Repolarização

Durante esta fase, a membrana é repolarizada, e o potencial de membrana novamente se resume ao potencial de repouso. Isso é conseguido através do fecho dos canais de cálcio lenta, e a abertura dos canais de potássio dependentes de voltagem e dependentes de cálcio, bem como através de

permutadores sódio-cálcio

.

► Fase 4 : potencial de repouso

Uma vez que o potencial de repouso é atingido, os canais voltagem-dependentes de potássio próximos, e os canais de vazamento (responsáveis ​​pela manutenção do potencial de repouso) aberto. Esta é a fase em que os músculos estão inativos.

Período Refratário

O intervalo de tempo entre o estímulo de uma fibra muscular, e da subsequente contracção, dentro do qual a fibra muscular não pode ser estimulado novamente, é denominado refratário período. Durante este período, o músculo não responder aos estímulos elétricos. Estes músculos exibem um período refratário longo, em comparação com os músculos esqueléticos, o que garante que o tempo suficiente disponível para o enchimento e esvaziamento das câmaras do coração. Além disso, eles não podem ser tetanized devido ao longo período refractário.

Excitação-contracção CouplingThe sequência de eventos, que acompanham as alterações na actividade eléctrica e o influxo de cálcio, para a activação de máquinas contráctil das células musculares é denominado excitation- acoplamento contração. Estes eventos ocorrem durante a fase de planalto.

O influxo de Ca

2 + íons através do sarcolema e túbulos T, leva a um aumento local da concentração de Ca

2 + íons no interior do celular.

Isso estimula a liberação de Ca

2+ do retículo sarcoplasmático, o que provoca um aumento global na concentração de cálcio intracelular. Isto é conhecido como

induzida por cálcio de cálcio liberação

.

O aumento da concentração de Ca

2 + íons ativa a maquinaria contrátil que compreende actina e miosina, e aciona o cross-ponte ciclo.

O Cross-ponte CycleCross pontes ou cabeças de miosina se referem a projeções que surgem a partir dos filamentos de miosina, e prolongar-se para os filamentos de actina. O ciclo de ponte cruzada é o processo através do qual os filamentos de actina deslizar entre os filamentos de miosina, reduzindo assim o comprimento total de cada sarcómero. O ciclo de ponte cruzada nas células do músculo cardíaco é semelhante às que ocorrem em células do músculo esquelético, e também é conhecido como o

filamento mecanismo de deslizamento

.

Os sarcómeros são dependentes de cálcio por causa de dois proteínas complexas chamadas

troponina C

e

tropomyosin

. Tropomiosina é um filamento fino composto por dois polipéptidos interligados, e é ligado aos filamentos de actina, de tal maneira que bloqueia os locais de ligação de miosina na actina. As moléculas tropomiosina são mantidos nesta posição por um conjunto de proteínas globulares de ligação de cálcio chamada troponina C.

O aumento no resultado de nível de cálcio intracelular na ligação de Ca

2 + íons à troponina moléculas C, levando a uma alteração conformacional na troponina C.

Isto faz com que as moléculas de tropomiosina associados a mover-se, expondo os sítios de ligação de miosina na actina. Isto faz com que as cabeças de miosina para se ligar firmemente aos filamentos de actina.

Trifosfato de adenosina (ATP) a molécula se liga a cabeça da miosina fazendo-a destacar do filamento de actina. Esta molécula de ATP é hidrolisado por miosina ATPase dando origem a adenosina difosfato (ADP) e fosfato inorgânico (Pi), energizando assim a cabeça da miosina.

A cabeça da miosina energizado se liga aos filamentos de actina, o que desencadeia uma liberação de os produtos de hidrólise. A libertação de ADP e Pi dá origem a um golpe de energia que faz com que o filamento de actina a deslizar.

Outra molécula de ATP agora se liga à cabeça da miosina, iniciando o ciclo novamente. A ação coletiva de várias cabeças de miosina produz a contração dos sarcômeros.

No final da fase de plateau, o Ca citoplasmática

2 + íons são transportados de volta para o retículo sarcoplasmático, e são ejetados para fora através dos permutadores sódio-cálcio. A redução da concentração de cálcio citoplasmático faz com que a dissociação de Ca

2 + íons de troponina C, causando relaxamento dos sarcômeros.

O átrios e ventrículos contraem e relaxam alternadamente, devido ao sistema de condução elétrica do coração incrível . Isto assegura um funcionamento eficiente do sistema cardiovascular, bem como o transporte atempado de oxigénio e nutrientes requeridos por todas as células do corpo.