กล้ามเนื้อหัวใจ: โครงสร้างสรีรวิทยาหน้าที่โรค - กายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา - 2026

กล้ามเนื้อหัวใจหรือกล้ามเนื้อหัวใจ (myo กล้ามเนื้อและหัวใจหัวใจ) เป็นเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อว่ารูปแบบผนังของหัวใจของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ มีหน้าที่เป็นสื่อกลางในการขับเคลื่อนของเลือดผ่านระบบหลอดเลือดทั้งหมดผ่านการหดตัวเป็นจังหวะและคงที่

ภายในการจำแนกประเภทของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อกล้ามเนื้อหัวใจจะถูกพิจารณาว่าเป็นกล้ามเนื้อลายเนื่องจาก myofibrils ถูกจัดเรียงเป็น sarcomeres ซึ่งมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ โดยทั่วไปเซลล์ของเนื้อเยื่อนี้จะแตกแขนงหรือมีส่วนขยายและมีนิวเคลียสเดียว

ที่มา: ดัดแปลงจาก: เจ้าหน้าที่ Blausen.com. «แกลเลอรี Blausen 2014 » วารสารการแพทย์ Wikiversity. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762

มันถูกครอบงำโดยเส้นประสาทของระบบประสาทอัตโนมัติดังนั้นจึงทำงานโดยไม่สมัครใจ ซึ่งหมายความว่าเราไม่สามารถปรับการเต้นของหัวใจได้อย่างมีสติซึ่งแตกต่างจากการเคลื่อนไหวของขาและแขนซึ่งเราสามารถควบคุมได้เป็นต้น

เกี่ยวกับโครงสร้างเซลล์ลักษณะสำคัญประการหนึ่งคือการมีแผ่นออร์แกนซาเลตอยู่ระหว่างเซลล์ที่อยู่ติดกัน พวกเขาทำหน้าที่ให้แรงทางกลและทำให้แน่ใจว่าแรงหดตัวที่สร้างขึ้นโดยเซลล์เดียวจะขยายไปยังเซลล์ข้างเคียง

เซลล์ที่ประกอบเป็นกล้ามเนื้อหัวใจสามารถสร้างศักยภาพในการออกฤทธิ์ภายนอกได้ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง มีเซลล์เฉพาะทางที่เรียกว่า "เซลล์เครื่องกระตุ้นหัวใจ" ซึ่งกำหนดอัตราการเต้นของหัวใจที่หัวใจทั้งหมดสร้างศักยภาพในการออกฤทธิ์และกระจายไปทั่วอวัยวะ

โรคที่พบบ่อยที่สุดที่มีผลต่อหัวใจ ได้แก่ กล้ามเนื้อหัวใจตายคาร์ดิโอไมโอพาธีและกล้ามเนื้อหัวใจอักเสบ สิ่งเหล่านี้มีสาเหตุที่แตกต่างกันทั้งทางพันธุกรรมและสาเหตุจากยาการติดเชื้อหรือพฤติกรรมการใช้ชีวิตที่ไม่ดีต่อสุขภาพ เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งเหล่านี้แนะนำให้ออกกำลังกายอย่างต่อเนื่องและการรับประทานอาหารที่สมดุล

พื้นฐานทางกายวิภาคและสรีรวิทยาของกล้ามเนื้อหัวใจ

โครงสร้างและประเภทของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ

ลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของอาณาจักรสัตว์คือการเคลื่อนไหวซึ่งระบบกล้ามเนื้อส่วนใหญ่กำกับไว้ เซลล์กล้ามเนื้อทำหน้าที่เป็นมอเตอร์โมเลกุลที่สามารถเปลี่ยนโมเลกุล ATP ซึ่งเป็นพลังงานเคมีให้เป็นพลังงานกล

โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหดตัวคือไมโอซินและแอกติน ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่า "โปรตีนที่หดตัว"

ในสัตว์ทุกชนิดกล้ามเนื้อแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ ๆ : มีลายและเรียบ ในสัตว์มีกระดูกสันหลังประเภทแรก ได้แก่ โครงกระดูก (เกี่ยวข้องกับกล้ามเนื้อ) และกล้ามเนื้อหัวใจ

ในทางตรงกันข้ามผิวเรียบส่วนใหญ่จะพบที่ด้านในของอวัยวะกลวง ต่อมาเราจะอธิบายความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างโครงสร้างเหล่านี้

โครงสร้างทั่วไปของหัวใจ

จากภายในสู่ภายนอกหัวใจประกอบด้วยสามชั้น: เยื่อบุหัวใจ, กล้ามเนื้อหัวใจและเยื่อหุ้มหัวใจ

บทบาทของ endocardium คือการป้องกันไม่ให้เลือดปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของการแข็งตัว ชั้นที่สองคือกล้ามเนื้อหัวใจและหน้าที่หดตัว ในที่สุดเยื่อหุ้มหัวใจประกอบด้วยเนื้อเยื่อเส้นใยสองชั้นและมีหน้าที่ปกป้องอวัยวะสูบน้ำ ในบทความนี้เราจะเน้นไปที่การอธิบายเลเยอร์ที่สอง

โครงสร้างและเนื้อเยื่อวิทยาของกล้ามเนื้อหัวใจ

ลักษณะของเซลล์

ในทางจุลพยาธิวิทยากล้ามเนื้อหัวใจมีอยู่เฉพาะในกล้ามเนื้อหัวใจและในส่วนใกล้เคียงของหลอดเลือดแดงใหญ่และเวนาโควา ประเภทของกล้ามเนื้อมีลักษณะเป็นริ้วและมีโครงสร้างคล้ายกับกล้ามเนื้อโครงร่างที่หดตัวโดยสมัครใจ นั่นคือกล้ามเนื้อที่ช่วยให้เราเคลื่อนไหวในแต่ละวันเช่นการเดินการออกกำลังกายเป็นต้น

เซลล์ที่ประกอบเป็นกล้ามเนื้อหัวใจมีลักษณะเป็นนิวเคลียสกลางเดียวและถูกรวมเข้าด้วยกันด้วยแผ่นดิสก์อธิกสุรทิน เซลล์เหล่านี้อาจมีหรือไม่มีกิ่งก้านก็ได้

ลักษณะของเซลล์เหล่านี้ช่วยให้กล้ามเนื้อหัวใจแตกต่างจากกล้ามเนื้อส่วนที่เหลือ ได้แก่ โครงร่างและกล้ามเนื้อเรียบ

พวกมันคล้ายกับกล้ามเนื้อโครงร่างในโครงสร้างที่เป็นริ้วเนื่องจากสามารถสังเกตการจัดเรียงของเส้นใยหดตัวทั้งสองนี้ได้ ในทางตรงกันข้ามเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจมีนิวเคลียสเดียวในขณะที่เซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างเป็นเซลล์หลายนิวเคลียส

แผ่น Intercalary

Intercalary discs เป็น interdigitations ที่ซับซ้อนซึ่งมีอยู่ระหว่างเซลล์ที่อยู่ติดกันและมีความเชี่ยวชาญสามประเภท ได้แก่ Fascia adherens macula adherens และรอยแยกแหว่ง

- Fascia adherens ประกอบด้วยเส้นใยจำนวนมากและเกี่ยวข้องกับการรวมกันของ sarcomeres

- macula adherens ซึ่งพบในแผ่น Intercalated และป้องกันการแยกเซลล์ระหว่างการหดตัว

- ทางแยกร่องหรือทางแยกช่องว่างที่อนุญาตให้สัมผัสไอออนิกโดยตรงสำหรับการสื่อสารทางไฟฟ้า

ดังนั้นแม้ว่าเซลล์จะเป็น mononucleated แต่ก็ทำหน้าที่เป็นซินไซเทียม (เซลล์ที่มีหลายนิวเคลียส) ด้วยวิธีนี้เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจจะทำงานโดยรวม (เป็นกล้ามเนื้อหน่วยเดียว)

นอกจากเซลล์ที่หดตัวแล้วกล้ามเนื้อหัวใจยังมีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันอีกจำนวนหนึ่งซึ่งประกอบด้วยเส้นใยคอลลาเจนแบบขนาน หน้าที่ของโครงสร้างนี้คือการรักษาพันธะระหว่างเซลล์และส่งเสริมการส่งผ่านพลังงาน

โครงสร้างพิเศษของกล้ามเนื้อหัวใจ

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนช่วยอธิบายโครงสร้างพิเศษของเซลล์หัวใจเหล่านี้และพบว่าเมื่อเทียบกับกล้ามเนื้อโครงร่าง:

- เซลล์หัวใจมี T tubules ยาวขึ้น

- T tubule แต่ละตัวมีความสัมพันธ์กับสีย้อมที่สร้างถังเก็บน้ำเทอร์มินัลและไม่สร้างรูปสามเหลี่ยม

- เรติคูลัม sarcoplasmic ถูกกำหนดน้อยลง

เซลล์ที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อหัวใจเรียกว่า cardiac myocytes และการวางแนวที่อธิบายไว้นั้นเกี่ยวข้องกับการทำงานของมัน: ช่วยให้สามารถออกแรงกดไปในทิศทางที่ถูกต้อง

triads ที่เกิดจากการรุกรานของ sarcoplasmic reticulum เกิดขึ้นเนื่องจากการขยายของพวกมันอยู่โดยมีสองหน้าสัมผัสกับ T tubules ซึ่งต่อไปยังด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์

นอกจากนี้ยังมีออร์แกเนลล์ทั่วไปของเซลล์ยูคาริโอตที่มีความต้องการพลังงานสูงเนื่องจากเป็นเซลล์ที่ต้องหดตัวมากกว่า 75 ครั้งต่อนาทีในลักษณะคงที่และเป็นจังหวะ

สำหรับไมโทคอนเดรียออร์แกเนลล์ที่รับผิดชอบในการผลิตพลังงานแบบแอโรบิคนั้นมีอยู่มากมายในเซลล์ประเภทนี้และจัดกลุ่มขนานกับแกนที่ไมโอไฟบริลทำงาน พวกเขาทำงานอย่างหนักเพื่อรักษาการเต้นของหัวใจให้คงที่

ประเภทของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ

ไม่ใช่ทุกเซลล์ของหัวใจที่หดตัว แต่ยังมีเซลล์ที่เคลื่อนไหวได้ซึ่งมีฟังก์ชั่นเครื่องกระตุ้นหัวใจ

เซลล์ที่มีกิจกรรมของเครื่องกระตุ้นหัวใจมีหน้าที่ในการสร้างจังหวะของศักยภาพในการดำเนินการและนำไปสู่ทั่วทั้งอวัยวะ พวกเขามีหน้าที่กระตุ้นหัวใจเป็นระยะ สิ่งเหล่านี้มีไม่มากประมาณ 5% และไม่มีความสามารถในการทำสัญญา

ประเภทที่สองมีมากที่สุด (95% ของเซลล์ทั้งหมดของมวลหัวใจ) และทำงานหดตัวตามปกติซึ่งช่วยให้การสูบฉีดเลือดมีประสิทธิภาพ ศักยภาพในการออกฤทธิ์เกิดขึ้นในห้าขั้นตอนโดยมีศักยภาพของเมมเบรนพักที่สอดคล้องกับ -90mV

ปกคลุมด้วยเส้น

กล้ามเนื้อหัวใจถูกทำลายโดยกิ่งก้านจากทั้งระบบซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก

มีชุดของเส้นใยหัวใจดัดแปลงเรียกว่าเส้นใย Purkinje (ตั้งชื่อตามผู้ค้นพบ Jan Evangelista Purkinje) อยู่ที่ผนังของช่องใต้เยื่อบุหัวใจ สิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดระบบการนำภายในหัวใจและประสานการหดตัวของโพรง

ร่วมกับเส้นใยดังกล่าวข้างต้นระบบที่จัดระเบียบการนำไฟฟ้าของหัวใจประกอบด้วยองค์ประกอบเพิ่มเติมอีกสองสามอย่าง ได้แก่ โหนดซิโนเอเทรียนเส้นใยภายใน, โหนด atrioventricular และกลุ่มของ His ศักยภาพเริ่มต้นที่โหนด sinoatrial (เครื่องกระตุ้นหัวใจตามธรรมชาติของหัวใจ) และแพร่กระจายไปทั่วส่วนที่เหลือของระบบ

ระบบ His-Purkinje เป็นระบบการนำที่เชี่ยวชาญในการปรับความเร็วของการส่งผ่านศักยภาพการกระทำที่เกิดขึ้นในหัวใจให้เหมาะสม เป็นที่จดจำได้ง่ายเนื่องจากเป็นเซลล์ที่ใหญ่ที่สุดในหัวใจและประกอบด้วยเส้นใยกล้ามเนื้อเพียงไม่กี่เส้น

การสร้างใหม่

เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อหัวใจขาดความสามารถในการสร้างเซลล์ใหม่ ในกรณีที่กล้ามเนื้อหัวใจตายเนื้อเยื่อจะตายและค่อยๆถูกแทนที่ด้วยเนื้อเยื่อที่ถูกครอบงำโดยไฟโบรบลาสต์ การศึกษาใหม่ดูเหมือนจะท้าทายข้อเท็จจริงนี้

คุณสมบัติ

กล้ามเนื้อหัวใจมีหน้าที่ในการหดตัวเป็นจังหวะและต่อเนื่องของหัวใจซึ่งทำหน้าที่เป็นปั๊มที่ควบคุมการไหลเวียนของเลือดไปทั่วระบบไหลเวียนโลหิต

การเคลื่อนไหวของเลือดอย่างต่อเนื่องทั่วร่างกายเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาปริมาณออกซิเจนให้คงที่ นอกจากก๊าซที่สำคัญนี้แล้วการไหลของสารอาหารและการกำจัดของเสียก็เกิดขึ้น

โรค

Cardiomyopathies, myocarditis และโรคอื่น ๆ เป็นกลุ่มของโรคที่ค่อนข้างแตกต่างกันซึ่งมีผลต่อกล้ามเนื้อหัวใจ

ความผิดปกติเหล่านี้ส่วนใหญ่แปลว่าหัวใจล้มเหลว อาจมีสาเหตุทางพันธุกรรมหรือสิ่งแวดล้อมซึ่งหมายความว่าอาจเกิดจากการติดเชื้อหรือพฤติกรรมการใช้ชีวิตเชิงลบของผู้ป่วย

ด้านล่างนี้เราจะอธิบายถึงสิ่งที่พบบ่อยที่สุดและมีความสำคัญทางการแพทย์มากที่สุด

Cardiomyopathy หรือคาร์ดิโอไมโอแพที

Cardiomyopathy เป็นพยาธิสภาพที่มีผลต่อกล้ามเนื้อหัวใจและประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่เป็นอันตราย โดยทั่วไปการเปลี่ยนแปลงรูปร่างนี้จะขัดขวางการเคลื่อนไหวปกติของซิสโตลและไดแอสโตล

มีสาเหตุมาจากโรคหลายชนิด (ความดันโลหิตสูงโรคลิ้นหัวใจโรคติดเชื้อ) หรืออาจเกิดจากการบริโภคยาแอลกอฮอล์มากเกินไปรวมทั้งผลข้างเคียงของการใช้ยาบางชนิดเพื่อรักษาภาวะซึมเศร้า cardiomyopathies มีสามประเภท:

- Hypertrophicประกอบด้วยการเพิ่มขึ้นของความหนาของเนื้อเยื่อของโพรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งกะบังระหว่างโพรง

- ยืดออกเป็นการลดความหนาของผนังหัวใจเพิ่มพื้นที่ของฟันผุและลดความดันหดตัว

- ข้อ จำกัดประกอบด้วยความแข็งของโพรงซึ่งส่งผลต่อการเติมปกติของปั๊ม

โรคกล้ามเนื้อหัวใจอักเสบ

Myocarditis รวมถึงการอักเสบของกล้ามเนื้อหัวใจซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ส่งผลต่อการทำงานปกติของหัวใจโดยทั่วไปและระบบไฟฟ้า

หนึ่งในผลที่ตามมาของเหตุการณ์การอักเสบนี้คือการลดการสูบฉีดของเลือด โดยส่งผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าทำให้หัวใจเสียจังหวะและอาจทำให้หัวใจเต้นผิดจังหวะได้

สาเหตุของกล้ามเนื้อหัวใจอักเสบโดยทั่วไปมักเกิดจากการติดเชื้อไวรัส แต่ก็อาจเกิดขึ้นได้จากผลข้างเคียงของการใช้ยาหรือพยาธิสภาพการอักเสบทั่วไปที่มีผลต่อหัวใจเช่นกัน

ในละตินอเมริกาหนึ่งในสาเหตุที่สำคัญที่สุดของ myocarditis คือการปรากฏตัวของปรสิต Trypanosoma cruzi ซึ่งเป็นสาเหตุของโรค Chagas

อาการทั่วไปของกล้ามเนื้อหัวใจอักเสบ ได้แก่ เจ็บหน้าอกรู้สึกอ่อนเพลียและเหนื่อยง่ายหายใจถี่และหายใจลำบากหรืออัตราการเต้นของหัวใจไม่คงที่เป็นต้น

หากอาการรุนแรงอาจทำให้หัวใจอ่อนแอลงอย่างมากส่งผลให้เลือดไปเลี้ยงร่างกายลดลง หากลิ่มเลือดก่อตัวอาจไปถึงสมองและทำให้เกิดโรคหลอดเลือดสมองได้

กล้ามเนื้อหัวใจตาย

พยาธิวิทยานี้ประกอบด้วยการตายของเซลล์กล้ามเนื้อเป็นภาษาท้องถิ่น ในช่วงเวลาของการอุดตันของการไหลเวียนของเลือดจะมีการปราบปรามการกระจายของเลือด หากหัวใจได้รับการปราบปรามออกซิเจนเป็นเวลานานกล้ามเนื้อจะตาย

สาเหตุหลักของกล้ามเนื้อหัวใจตายคือการอุดตันของหลอดเลือดหัวใจขัดขวางการไหลเวียนของเลือดตามปกติ สำหรับการทำงานปกติของอวัยวะสำคัญนี้จำเป็นต้องให้เลือดไหลเวียนได้อย่างอิสระ

หลอดเลือดแดงสามารถอุดตันได้จากการที่มีก้อนเลือดอุดตันหลอดเลือดเบาหวานหรือความดันโลหิตสูงเป็นต้น นิสัยบางอย่างของผู้ป่วยสามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นโรคหัวใจวายได้เนื่องจากจะช่วยเร่งการเสื่อมสภาพของหลอดเลือดเช่นการบริโภคอาหารที่มีคอเลสเตอรอลสูงการสูบบุหรี่หรือการบริโภคยา

ลักษณะอาการของกล้ามเนื้อหัวใจตายคือความเจ็บปวดและความกดดันในหน้าอกที่แพร่กระจายไปยังแขนส่วนบนคอและหลัง การหายใจกลายเป็นเรื่องยากและผู้ป่วยมีแนวโน้มที่จะเหงื่อออกมากขึ้น

โรคหัวใจวายสามารถป้องกันได้โดยใช้พฤติกรรมการดำเนินชีวิตที่ดีต่อสุขภาพซึ่งรวมถึงการเลิกสูบบุหรี่และเครื่องดื่มแอลกอฮอล์การรับประทานอาหารที่สมดุลสารอาหารและการฝึกออกกำลังกายแบบแอโรบิค

อ้างอิง

1. Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, พ.ศ. (2546). ชีววิทยา: สิ่งมีชีวิตบนโลก การศึกษาของ Pearson
2. Dvorkin, MA และ Cardinali, DP (2011) เบสท์ & เทย์เลอร์. พื้นฐานทางสรีรวิทยาของการปฏิบัติทางการแพทย์ Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2007). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา McGraw-Hill
4. ฮิลล์, RW (1979). สรีรวิทยาของสัตว์เปรียบเทียบ: แนวทางด้านสิ่งแวดล้อม ฉันย้อนกลับ
5. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. , & Anderson, M. (2004). สรีรวิทยาของสัตว์. Sinauer Associates
6. การ์ดอง, KV (2549). สัตว์มีกระดูกสันหลัง: กายวิภาคเปรียบเทียบฟังก์ชันวิวัฒนาการ McGraw-Hill
7. Larradagoitia, LV (2012). กายวิภาคศาสตร์พื้นฐานและพยาธิวิทยา. บรรณาธิการ Paraninfo.
8. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987) สัตววิทยา. Chordates (ฉบับ 2) ฉันย้อนกลับ
9. Randall, D. , Burggren, WW, Burggren, W. , French, K. , & Eckert, R. (2002) สรีรวิทยาของสัตว์ Eckert Macmillan
10. ราสโตกิเอสซี (2550). สิ่งจำเป็นของสรีรวิทยาของสัตว์ สำนักพิมพ์นานาชาติยุคใหม่
11. Vived, À. ม. (2548). พื้นฐานของสรีรวิทยาของการออกกำลังกายและการเล่นกีฬา Panamerican Medical Ed.