КАРДИОМИОЦИТ [ cardiomyocyte ]

     (Греч.: καρδία - сердце + μΰς, μιός - мышца + κΰτος - сосуд, клетка; 19 в).
     Кардиомиоцит - основная клетка сердечной мышечной ткани, составляющей сердечные мышцы.
     Кардиомиоциты разных видов имеют приблизительно цилиндрическую форму. В мышце предсердия их диаметр меньше 10 мкм и длина ~ 20 мкм. В мышце желудочков они крупнее, их диаметр ~ 17  ÷ 25 мкм и длина ~ 60  ÷ 140 мкм. При световой микроскопии окрашенного препарата или при рассмотрении его в поляризованном свете видна поперечная исчерченность и ветвистость кардиомиоцитов.
     Каждая клетка имеет сложную мембрану - сарколемму. Заключенная в ней цитоплазма (саркоплазма) включает много органоидов. В частности, она содержит пучки стержневидных сократительных элементов - миофибрилл, имеющих поперечную исчерченность и строение аналогичное миофибриллам волокон скелетной мышечной ткани. Около 50% объёма каждого миоцита мышцы желудочков занято миофибриллами. Сарколемма миоцита инвагинируется в саркоплазму, образуя сложную трехмерную сеть трубочек (Т-трубочки, поперечные трубочки) - саркотубулярную систему, сообщающуюся со средой миоцита. В центре клеток расположены одно или два ядра, заключающие в себе генетическую информацию. У внутренней поверхности сарколеммы, а также между миофибриллами содержится множество митохондрий. Они занимают около ~ 25  ÷ 30% объёма миоцита мышцы желудочков. Главная функция митохондрий - накопление химической энергии в форме аденозинтрифосфата (АТР). Потенциальная химическая энергия АТР в последующем преобразуется в кинетическую механическую энергию мышечного сокращения. Еще одним важным органоидом кардиомиоцита является саркоплазматический ретикулум. Это разновидность эндоплазматического ретикулума. Саркоплазматический ретикулум находятся в очень тесном контакте с одной стороны с миофибриллами, а с другой - с саркотубулярной системой. Различают две части саркоплазматического ретикулума кардиомиоцитов. Одна из них устроена следующим образом. Канальцы саркоплазматического ретикулума образуют круглые полости, лежащие у внутренней поверхности сарколеммы или контактирующие с Т-трубочками. Эти расширенные области саркоплазматического ретикулума называют: субсарколеммальные цистерны или околоконтактные цистерны. Последние лежат тройками, реже парами по сторонам Т-трубочек. Функцией таких цистерн является накопление и высвобождение кальция через специальные кальциевые каналы. Кальций является средством управления процессом взаимодействия актиновых и миозиновых нитей, являющегося основой сокращения миофибрилл. Другая часть саркоплазматического ретикулума - продольный или сетевой саркоплазматический ретикулум. Он состоит из тонких ветвящихся трубочек и осуществляет активный транспорт кальция из цитозоля (жидкой части) саркоплазмы. Концентрация ионов кальция в цитозоле - управляемая переменная. Концентрация кальция может повышаться или понижаться, обусловливая работу актинового механизма управления взаимодействием актиновых и миозиновых нитей, обеспечивающего сокращение или расслабление миофибрилл. Цитозоль содержит многие специализированные ферменты, катализирующие биохимические процессы, конечным результатом которых является преобразование потенциальной химической энергии в кинетическую энергию мышечного сокращения.
     Группы выстроенных в цепь конец к концу миоцитов образуют волокна, которые характерно ветвятся и объединяются с соседними волокнами посредством вставочных дисков. Вставочные диски построены из двух компонентов: липких соединений (десмосом) и щелевых соединений (нексусов). В результате образуется два функциональных (не протоплазматических) синцития: мышца желудочков и мышца предсердий. Волокна также связаны друг с другом соединительной тканью.
     Кардиомиоциты составляют ~ 30% общего числа клеток миокарда. Объем всех кардиомиоцитов составляет ~ 75% объёма миокарда, масса всех кардиомиоцитов - более 50% массы миокарда.

Схема. Сердечная мышца. Модификация: Kasper D.L., Braunwald E., Fauci A.S., Hauser S.L., Longo D.L., Jameson J.L., and Isselbacher K.J., Eds., Harrison's Principles of Internal Medicine, 16th edition, 2002, 2781 p. См.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.

Примечание:

А. Сердечная мышечная ткань.      Б. Сокращение и расслабление миофибрилл происходит в результате изменения концентрации ионов кальция (Са2+) в цитозоле кардиомиоцитов. Ионы кальция входят в цитозоль через ионные каналы для кальция. Эти ионные каналы открываются при поступлении волны деполяризации, движущейся по сарколемме. Поступившие в цитозоль ионы кальция являются «триггером», вызывающим выведение из саркоплазматического ретикулума в цитозоль ещё большего количества ионов кальция и запуск цикла сокращения-расслабления кардиомиоцита. Небольшое количество ионов кальция транспортируется через сарколемму из цитозоля посредством кальций-натриевого насоса и заменяется ионами натрия (Na+). Кальций-натриевый насос имеет меньшее значение в трансмембранных потоках ионов кальция, чем кальциевый насос.      В. Нити актина и миозина вдвигаются друг в друга. Степень перекрытия нитей актина и миозина определяет сокращение и расслабление кардиомиоцитов во время систолы и диастолы.      Г. Глобулярные части (головки) нитей миозина взаимодействуют с нитями актина и обеспечивают скольжение (вдвижение или выдвижение) нитей вдоль их главных осей и сокращение или расслабление кардиомиоцитов.