Միոկարդ

Միոկարդ, (նաև կոչվում է սրտամկան) ողնաշարավորների մկանների երեք տեսակներից մեկն է՝ կմախքային մկանների և հարթ մկանների հետ միասին։ Այն ոչ կամային կառավարմամբ, միջաձիգ զոլավոր մկան է, որը կազմում է սրտի պատի հիմնական հյուսվածքը։ Միոկարդը կազմում է հաստ հյուսվածք արտաքին էպիկարդի և ներքին էնդոկարդի միջև և արյունամատակարարվում է պսակային համակարգով։ Միոկարդը կազմված է առանձին բջիջներից (կարդիոմիոցիտներ), որոնք միանում են իրար հետ ներդիր սկավառակներով և շրջապատված են կոլագենային թելերով, որոնք կազմավորում են արտաբջջային մատրիքսը։

Սրտամկանը կծկվում է կմաղքային մկանների նման, սակայն որոշակի տարբերություններով։ Էլեկտրական ազդակը գործողության պոտենցիալի տեսքով հասնում է բջջին և կալցիումի իոնները դուրս են գալիս բջջի ներքին պաշարներից՝ սարկոպլազմատիկ ցանցից։ Կալցիումի իոնների քանակի բարձրացման ազդեցությամբ միոֆիլամենտները սահում են միմյանց նկատմամբ, իսկ այդ գործընթացը կոչվում է մկանային կծկում։

Սրտամկանի հիվանդությունները շատ կարևոր դեր ունեն։ Այդ հիվանդություններից են ստենոկարդիան, սրտամկանի ինֆարկտը, կարդիոմիոպաթիաները, որոնք բերում են սրտի կողմից արյան արտամղման ֆունկցիայի իջեցման։

Կառուցվածք

Անատոմիա 

Սրտամկանը կազմավորում է սրտի հիմնական զանգվածը։ Սրտի պատը երեք շերտ ունեցող կառուցվածք է, որի հաստ շերտը՝ միոկարդը տեղակայված է ներքին շերտի՝ էնդոկարդի և արտաքին շերտի՝ էպիկարդի միջև (նաև հայտնի է որպես վիսցերալ պերիկարդ)։ Էնդոկարդը պատում է ներսից սրտի խոռոչները, փականները, և միանում է սրտի հետ կապված անոթների էնդոթելին։ Միոկարդի արտաքին կողմից էպիկարդն է, որը կազմում է պերիկարդի մի մասը։ Պերիկարդը դա պարկ է, որը շրջապատում է, պաշտպանում է և խոնավեցնում է սրտի մակերեսը։ Միոկարդում կան կարդիոմիոցիտների մի քանի շերտեր։ Ձախ փորոքում գտնվող սրտամկան կարդիոմիոցիտների շերտերը, որոնք տեղակայված էնդոկարդին ավելի մոտ, տեղակայված են ուղղահայաց դեպի էնդոկարդը ավելի մոտ տեղակայված կարդիոմիոցիտների շերտերի նկատմամբ։ Կծկվելու ժամանակ այս կառուցվածքը թույլ է տալիս ձախ փորոքին կծկվել մի քանի ուղղություններով, ինչը թույլ է տալիս արտամղել մաքսիմալ քանակի արյուն սրտից ամեն կծկման ժամանակ։

Կծկվող սրտամկանը օգտագործում է շատ էներգիա և պահանջում է հաստատուն արյան հեսք՝ թթվածնով և սննդանյութերով համապատասխան ապահովման համար։ Արյունը մատակարարվում է միոկարդին կորոնար զարկերակներով։ Դրանք սկիզբ են առնում աորտայից և տեղակայվում են սրտի արտաքին մակերեսի վրա։ Արդյունը հետագայում հավաքվում է կորոնար երակներով և լցվում է աջ նախասիտ։

Հյուսվածաբանություն 
Մանրադիտակով դիտելուց սրտամկանը նմանվում է տան պատի։ Պատը կազմված է առանձին կտորներից, որոնք կարդիոմիոցիտներն են։ Կտորները շրջապատում է արտաբջջային մատրիքսը, որը արտադրվում է ֆիբրոբլաստների կողմից։ Ինչպես և տան պատերը իրենց մեջ ունենում են հոսանք տանող լարեր, սրտամկանի մեջ կան մասնագիտացված բջիջներ, որոնք տանում են էլէկտրական ազդակներ (սրտի հաղորդչական համակարգ), և արյունատար անոթներ, որոնք բերում են սննդարար նյութեր սրտամկանին և տանում նյութափոխանակության արգասիքները սրտամկանից։

Սրտամկանի բջիջներ 

Սրտամկանի բջիջները կամ կարդիոմիոցիտները կծկվող բջիջներ են, որոնց աշխատելուց արյունը դուրս է մղվում սրտից։ Կարդիոմիոցիտները անհրաժեշտ է որ գործեն միասին և կազմավորեն մեկ ընդհանուր ֆունկցիոնալ սինցիտիում, հակառակ դեպքում, սիրտը չի կարողանա դուրս մղել արյունը արդյունավետ ձևով՝ ինչպես օրինակ սրտի ռիթմի խանգարման տարբեր տեսակների ժամանակ (օրինակ՝ փորոքների ֆիբրիլյացիա)։

Մանրադիտակի տակ նայելիս կարդիոմիոցիտները ուղղանկյուն են, ունեն 100–150μm երկարություն, 30–40μm լայնություն։ Առանձին կարդիոմիոցիտներ իրար են միանում իրենց ծայրերով ներդիր սկավառակների օգնությամբ՝ երկար թելեր առաջացնելու համար։ Ամեն բջիջ պարունակում է միոֆիբրիլներ՝ յուրահատուկ սպիտակուցներ, որոնք սահում են միմյանց նկատմամբ։ Նրանք հավաքված են սարկոմերների մեջ, որը մկանի կառուցվածքային միավորն է։ Սարկոմերների շնորհիվ սրտամկանը ստանում է զոլավոր տեսք մանրադիտակով դիտելուց, ինչպես և կմաղքային մկանները։ Այս զոլավորությունը առաջանում է ակտինով կազմավորված I թելերից, A թելերից, որոնք հիմնականում կազմված են միոզինից։

Կարդիոմիոցիտները պարունակում են T-խողովակներ՝ մկանաթելերի մակերեսին եղած ներհրումներ, որոնք գնում են մակերեսիվ մինչև խորքը և ապահովում են կծկման արդյունավետությունը։ Կարդիոմիոցիտների մեծ մասը պարունակում է մեկ կորիզ (սակայն նրանք կարող են ունենալ մինչև 4 կորիզ)՝ ի տարբերություն կմաղքային մկանների, որոնք պարունակում են շատ կորիզներ։ Սրտամկանը ունի շատ միտոքոնդրիումներ, որոնք ապահովում են բջիջը անհրաժեշտ էներգիայով՝ ադենոզինեռֆոսֆատի (ԱԵՖ) միջոցով, այդպիսով դարձնելով կարդիոմիոցիտները հոգնածության նկատմամբ դիմացկուն։

T-խողովակներ 

T-խողովակները մանրադիտակով տեսանելի խողովակներ են, որոնք գնում են բջջի մակերեսից դեպի խորքը։ Նրանք շարունակում են բջջի թաղանթը, կազմված են նույն ֆոսֆոլիպիդային շերտից և շփվում են արտաբջջային հեղուկի հետ։ T-խողովակները սրտամկանում ավելի մեծ են և լայն, քան կմաղքային մկաններում, սակայն համեմատաբար ավելի քիչ են։ Բջջի կենտրոնում խողովակները միանում են իրար հետ և կազմավորում մեկ ընդհանուր գործող ցանց։ Բջջի ներսում դրանք գտնվում են բջջի կալցիումական պաշարին՝ սարկոպլազմատիկ ցանցին մոտ։ Խողովակը միանում է սարկոպլազմատիկ ցանցի հատվածին, որը կոչվում է տերմինալ ցիստերն և կազմավորում է դիադ։

T-խողովակների ֆունկցիաներից են գործողության պոտենցիալի արագ հաղորդումը բջջի մակերեսից դեպի բջջի խորքը, կալցիումի մակարդակի կարգավորումը բջջի ներսում։

Ներդիր սկավառակներ 

Սրտային սինցիտիումը կարդիոմիոցիտների ցանց է, որոնք միացաց են իրար ներդիր սկավառակներով։ Ներդիր սկավառակները ապահովում են էլեկտրական ազդակի արագ անցումը ցանցով, այդպիսով ապահովելով սրտի սինցիտիումի ներդաշնակ կծկումը։ Գոյություն ունի նախասրտային սինցիտիում և փորոքային սինցիտիում, որոնք միանում են հատուկ թելերով։ Ներդիր սկավառակներում էլեկտրական դիմադրությունը շատ ցածր է, ուստի իոնների դիֆուզիան հեշտ է կատարվում։ Այդպիսով գործողության պոտենցիալները մեկ կարդիոմիոցիտից մյուսն են անցնում առանց դժվարության, հանդիպելով շատ փոքր դիմադրության։ Ամեն սինցիտիում ենթարկվում է ամեն ինչ կամ ոչինչ օրենքին։

Ներդիր սկավառակները կոմպլեքսային կառույցներ են, որոնք միավորում են առանձին կարդիոմիոցիտները մեկ ընդհանուր էլեկտրոքիմիական սինցիտիումի մեջ։ Սկավառակները հիմնականում պատասխանատու են ազդակի փոխանցման համար մկանային կծկման ժամանակ։ Ներքիր սկավառակները կազմված են երեք տարբեր տեսակի բջիջ-բջիջ միացումներից՝ ակտինային թելիկների միջև առաջացող միացումներից, դեսմոսոմներից, սերտ հպումներից։ Դրանք թույլ են տալիս գործողության պոտենցիալին տարածվել կարդիոմիոցիտների միջև՝ ապահովելով իոնների ազատ հոսքը և ապաբևեռացումը։ Նոր հետազոտությունները ցույց են տվել, որ ներդիր սկավառակները հիմնականում կազմված են հատուկ միացումներից՝ -ներից։ Այս կառուցվածքների մասնրակրկիտ հետազոտումը շատ կարևոր է ժառանգական կարդիոմիոպաթիաների մեխանիզմը հասկանալու համար։

Լուսային մանրադիտակի տակ ներդիր սկավառակները երևում են որպես բարակ, մուգ գույնի գծեր, որոնք բաժանում են իրարից առանձին կարդիոմիոցիտներ։ Ներդիր սկավառակները ընթանում են մկանաթելերի ուղղությանը ուղղահայաց։ Էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ ներդիր սկավառակները ավելի բարդ կառուցվածք ունեն։ Քիչ խոշորացման ժամանակ երևում են որպես գալարավոր, խիտ կառույցներ, որոնք շրջապատում են Z-գծերը։ Մեծ խոշորացման ժամանակ ավելի գալարուն են երևում։

Ֆիբրոբլաստներ 

Սրտի ֆիբրոբլաստները օգնող դեր են կատարում։ Նրանք ունակ չեն կծկվել կարդիոմիոցիտների նման, սակայն պատասխանատու են արտաբջջային մատրիքսի սինթեզի համար, որը շրջապատում է կարդիոմիոցիտները։ Ֆիբրոբլաստները խաղում են կարևոր դեր վնասմանը պատասխանելու ժամանակ, օրինակ՝ սրտամկանի ինֆարկտի ժամանակ։ Վնասումից հետո ֆիբրոբլաստները կարող են ակտիվանալ և վերածվել միոֆիբրոբլաստների՝ բջիջների, որոնք միջանկյալ տեղ են զբաղեցնում ֆիբրոբլաստի (արտաբջջային մատրիքսի սինթեզ) և հարթ մկանային բջջի (կծկման ունակություն) միջև։ Այս դեպքում ֆիբրոբլաստները կարող են վերականգնել վնասված հատվածը՝ կոլագեն սինթեզելով, կծկվելու միջոցով վնասված մասի եզրերը մոտեցնելով։

Ֆիբրոբլաստները ավելի փոքր են, բայց ավելի շատ են քան կարդիոմիոցիտները։ Մի քանիֆիբրոբլաստներ կարող են միանալ մեկ կարդիոմիոցիտին միաժամանակ։ Կարդիոմիոցիտին միանալուց հետո նրանք կարող են ազդել բջջի էլէկտրական ակտիվության վրա։ Ֆիբրոբլաստները կարող են վերածվել կարդիոմիոցիտների և ադիպոցիտների։

Արտաբջջային մատրիքս  

Արտաբջջային մատրիքսը շրջապատում է կարդիոմիոցիտները և միավորում նրանց մեկ կառույցի մեջ։ Մատրիքսը կազմված է սպիտակուցներից (կոլագեն, էլաստին), պոլիսախարիդներից՝ գլիկոզամինոգլիկաններից։ Այս նյութերը միմյանց հետ տալիս են ամրություն մկանային բջիջներից, դարձնում են ավելի էլաստիկ, ապահովում են կարդիոմիոցիտների հիդրատացիան։

Կարդիոմիոցիտների հետ անմիջականորեն հպվող մատրիքը հիմային թաղանթն է, որը կազմված է հիմնականում 4-րդ տիպի կոլագենից և լամինինից։ Կարդիոմիոցիտները կապված են հիմային թաղանթին հատուկ սպիտակուցների՝ ինտեգրինների միջոցով։

Ֆիզիոլոգիա 

Սրտամկանի ֆիզիոլոգիան շատ նմանություններ ունի կմաղքային մկանների ֆիզիոլոգիային։ Երկու տեսակի մկանների առաջնային գործառույթը կծկումն է, երկու դեպքում էլ կծկումը առաջանում է թաղանթի միջով իոնների հոսքից հետո՝ գործողության պոտենցիալից հետո։ Գործողության պոտենցիալը խթանում է մկանի կծկումը՝ ավելացնելով կալցիումի մակարդակը ցիտոպլազմայում։

Այնուամենայնիվ, կալցիումի մակարդակի բարձրացման մեխանիզմները տարբերվում են կմաղքային մկանների և սրտամկանի միջև։ Սրտամկանում գործողության պոտենցիալը խթանում է նատրիումի և կալցիումի իոնների հոսքը դեպի բջջի ներս։ Նատրիումի իոնների հոսքը արագ է, սակայն կարճ է տևում, իսկ կալցիումի հոսքը ավելի կայուն է և առաջացնում է սրտամկանի գործողության պոտենցիալին բնորոշ պլատոյի փուլը։ Համեմատաբար փոքր քանակի կալցիումի իոնների հոսքը L-տիպի կալցիումական անցուղիներով խթանում է ավելի մեծ քանակի կալցիումի իոնների դուրսբերումը սարկոպլազմատիկ ցանցից, իսկ այս երևույթը հայտնի է որպես կալցիում-խթաթնված կալցիումի դուրսբերում։ Կմաղքային մկաններում քիչ քանակի կալցիում է մտնում բջիջ գործողության պոտենցիալի ժամանակ, իսկ սարկոպլազմային ցանցը ուղղակիորեն միացած է բջջի թաղանթին։ Տարբերությունը սրտամկանի և կմաղքային մկանների միջև երևում է այն ժամանակ, երբ լուծույթի մեջ գտնվելուց կարդիոմիոցիտները կծկվում են կալցիումի իոնների առկայությամբ, իսկ կմաղքային մկանները կարողանում են կծկվել առանց կալցիումի։

Կարդիոմիոցիտի կծկվելու ժամանակ բջջի երկարությամբ տեղակայված միոֆիլամենտները սահում են միմյանց նկատմամբ և մկանը կծկվում է։ Առկա են երկու տեսակի միոֆիլամենտներ՝ հաստ ֆիլամենտներ, որոնք կազմված են միոզինից և բարակ ֆիլամենտներ, որոնք կազմված են ակտինից, տրոպոնինից և տրոպոմիոզինից։ Բարակ և հաստ միոֆիլամենտների սահելու ժամանակ բջիջը դառնում է կարճ և հաստ։ Կծկվելու ժամանակ կալցիումի իոնները միանում են տրոպոնինին, որը տրոպոմիոզինի հետ միասին ազատում է ակտինի վրա առկա միացման հատվածները։ Միոզինը այդպես կարողանում է միանալ ակտինին, որը քաշում է միոզինային թելիկները իր երկարությամբ։ Կալցիումի մակարդակի իջնելու ժամանակ տրոպոնինը և տրոպոմիոզինը նորից ծածկում են ակտինի վրա առկա միացման հատվածները և բջիջը թուլանում է։

Վերականգնում 

Մինչ վերջերս ընդունված է եղել, որ կարդիոմիոցիտները չեն կարող վերականգնվել, սակայն 2009 թվականի Ապրիլի 3-ին հրապարակվեց հետազոտությունը, որը հերքում էր դա։ Օլաֆ Բերգմանը և իր կոլեգաները Ստոկհոլմի Կարոլինսկայի համալսարանում հետազոտեցին մինչև 1995 թվականը ծնված, սրտամկանի շատ փոքր զանգված ունեցող մարդկանցից վերցված նմուշներ։ Օգտագործելով սրտերից վերցրած ԴՆԹ օրինակները, հետազոտողները հայտնաբերեցին, որ 4 տարեկան երեխան թարմացնում է իր սրտամկանի բջիջների քանակի 20%-ը տարեկան, իսկ 50 տարեկան մարդու կարդիոմիոցիտների 69%-ը առաջացել էին այդ մարդու ծնվելուց հետո։

Կարդիոմիոցիտի ռեգեներացիայի եղանակներից մեկը արդեն առկա կարդիոմիոցիտների կիսումն է հասունացման ընթացքում։

2000-ականներին, հասուն մարդկանց մոտ հայտնաբերվեցին ցողունային բջիջներ և հետագայում պարզվեց, որ ցողունային բջիջները կարող են վերածվել կարդիոմիոցիտների և օգնել սրտային անբավարարության բուժման ժամանակ։ Այնուամենայնիվ այլ խմբեր չեն կարողացել ստանալ արդյունքը, իսկ սկզբնական հետազոտության տվյալները մերժվել են և թիմը մեղադրվել է խարդախություն անելու մեջ։

Նախասրտերի և փորոքների միջև տարբերություններ 
Սրտամկանը կազմավորում է սրտի նախասրտերը և փորոքները։ Մկանային հյուսվածքը հիմնականում նման է, սակայն կան որոշ տարբերություններ։ Փորոքների միոկարդը ավելի հաստ է, թույլ է տալիս կատարել ուժեղ կծկումներ, իսկ նախասրտերի միոկարդը ավելի բարակ է։ Առանձին կարդիոմիոցիտները նույնպես ունեն որոշակի տարբերություններ փորոքների և նախասրտերի դեպքում։ Փորոքային կարդիոմիոցիտները ավելի երկար և լայն են, ունեն ավելի խիտ T-խողովակային ցանց։ Կալցիումի ազդեցությամբ կծկման մեխանիզմները նույնն են, սակայն կա կալցիումի հոսքի արագության որոշակի տարբերություն։ Փորոքներում գործողության պոտենցիալը ավելի երկար է։

Կլինիկական նշանակություն 

Սրտամկանի հետ կապված հիվանդությունները ունեն կլինիկական շատ մեծ նաշանակություն և զարգացած երկրներում մահվան գլխավոր պատճառն են։ Սրտամկանը ախտահարող ամենահաճախակի հանդիպող հիվանդությունը սրտի իշեմիկ հիվանդությունն է, րոի ժամանակ դեպի սիրտ արյան հոսքը թուլանում է։ Սրտի իշեմիկ հիվանդության ժամանակ կորոնար զարկերակները նեղանում են աթերոսկլերոզի պատճառով։ Անոթների նեղացումը շարունակվելու դեպքում դիտվում են կրծքային հեղձուկի ախտանիշներ։ Այս ժամանակ դիտվում է կրծքի շրջանի ցավ, որը թուլանում է հանգստի ժամանակ։ Եթե կորոնար զարկերակը հանկարծակիորեն շատ է նեղանում կամ ամբողջովին խցանվում է, ապա կարող է զարգանալ սրտամկանի ինֆարկտ։ Եթե անոթի խցանումը չի բացվում դեղորայքային բուժմամբ (թրոմբոլիտիկներ), միջմաշկային կորոնար միջամտությամբ կամ աորտոկորոնար շունտի ձևավորմամբ, ապա սրտամկանի մի հատվածը սպիանում է և վնասվում։

Սրտամկանը նաև կարող է վնասվել անկախ արյան նորմալ հոսքի առկայությունից։ Սրտամկանը կարող է բորբոքվել միոկարդիների ժամանակ, որոնց հարուցիչները հիմնականում վիրուսներ են, բայց երբեմն միոկարդիտներ առաջանում են սեփական իմունային համակարգի ազդեցությամբ։ Սրտամկանը կարող է նաև վնասվել ալկոհոլից, զարկերակային ճնշման բարձր կայուն մակարդակներից, մնայուն տախիկարդիայից։ Սրտին յուրահատուկ հիվանդությունները կարդիոմիոպաթիաներն են, որոնց ժամանակ սրտի պատերը կարող են դառնալ սովորականից շատ ավելի հաստ (հիպերտրոֆիկ կարդիոմիոպաթիա), սովորականից ավելի լայն (դիլատացիոն կարդիոմիոպաթիա), կամ սովորականից ավելի կարծր։ Այս հիվանդությունները հիմնականում առաջանում են գենետիկ մուտացիաների արդյունքում և կարող են ժառանգվել։

Այս հիվանդությունների մեծ մասը բավական ծանր ընթացքի դեպքում կարող են զգալիորեն վնասել սիրտը, ինչի արդյունքում նրա արյուն մղող ֆունկցիան կիջնի։ Երբ սիրտը չի կարողանում բավարարել օրգանիզմի պահանջները, դա կոչվում է սրտային անբավարություն։

Տես նաև 
 Սիրտ
 Էնդոկարդ
 Պերիկարդ
 Սիրտանոթային հիվանդություն
 Սրտային ցիկլ
 Կարդիոմիոպաթիա
 Սրտամկանի ինֆարկտ
 Սրտամկանի բորբոքում
 Միոկարդիտ
 Էնդոկարդիտ

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 Սրտամկանի հյուսվածաբանություն

Սիրտ-անոթային համակարգ