Hjertecellefunksjoner
Hjertet fungerer som motor i sirkulasjonssystemet, som består av hjerte, blodårer og blod. Hjertet pumper omtrent 2.000 liter blod gjennom kroppen hver dag, ifølge American Heart Association. Fordi det må jobbe kontinuerlig, forekommer funksjonene til cellene i hjertet, kjent som hjerteceller, som en del av det autonome nervesystemet. Dette systemet styrer organer som hjertet, som virker ufrivillig, noe som betyr uten aktiv kontroll fra hjernen.
Menneskelig hjerte og kardiogram (Bilde: Sergey Nivens / iStock / Getty Images)Elektrisk stimulering
Hjertet er en stor, sterk muskel som består av myocytter-hjerte muskelceller. De fleste muskelceller kontrakt på grunn av neurale stimulering, noe som betyr at hjernen sender signaler til musklene ved hjelp av det komplekse nervesystemet. Hjertemusklen kontraherer imidlertid uten nevral stimulering, som er en egenskap som kalles automatikk, i henhold til "The Fundamentals of Anatomy and Physiology".
Spesialiserte celler som finnes i det høyre atriumet, som er det øverste høyre kammeret i hjertet, fungerer som sinusnoden. Sinusnoden, også kalt en naturlig pacemaker, produserer elektriske impulser som regulerer sammentrekningene av alle hjerteceller.
Kontraksjon
Hjertets viktigste funksjon er å pumpe oksygenrikt blod gjennom hele kroppen for å gi celler med viktige næringsstoffer. For å gjøre dette, må hjertesceller kontrakt. Faktisk rapporterer American Heart Association at gjennomsnittlig voksen hjerte samler 100.000 ganger om dagen.
Individuelle myocytter kan inngå individuelt. For at hjertet skal kunne pumpe effektivt, må hver celle trekke seg sammen. For å gjøre dette, blander cellemembranene til hjerteceller hverandre. Disse cellene kommer sammen i et strukturområde som kalles intercalated plater. Dannelsen av disse platene gir en elektrisk forbindelse mellom cellene, noe som gjør at de kan trekke seg sammen.
Ionbytte
Kardiale cellers evne til å kontrakt er avhengig av en kompleks serie ionebytter. Hver hjertecellemembran inneholder ventiler som åpner og lukker slik at ioner, som natrium, kalium og kalsium, kan strømme inn i og ut av cellene. Denne strømmen av ioner regulerer styrken og varigheten av sammentrekningen.
En hjertecelle i hvile inneholder et stort antall kaliumioner inni cellen, mens antall natriumioner er større utenfor cellene. Som cellen slår som svar på de elektriske impulser, åpner ionkanalventilene slik at natriumioner kan rush inn som beskrevet av nettstedet Cells Alive. Dette øker antallet positive ioner inne i cellen, depolariserer cellen og skaper et handlingspotensial som forårsaker sammentrekning. Kaliumioner frigjør sakte til utsiden av cellen, slik at cellen kan repolarisere og returnere til hvilestatus.
I tillegg til natrium og kalium krever hjerteceller tilstedeværelsen av kalsiumioner. Som kardialceller kontrakterer, strømmer kalsiumioner inn i cellen som øker varigheten av sammentrekningen.
