Zakaj je pomembno, da ima srčna mišica dolgotrajnejše kontrakcije kot skeletne mišice?

Trajanje mišičnih kontrakcij določajo lastnosti mišičnih vlaken in vrsta mišičnega tkiva. Vlakna skeletnih mišic se hitro krčijo in sproščajo, kar omogoča hitre gibe in natančen nadzor nad prostovoljnimi gibi. V nasprotju s tem imajo vlakna srčne mišice dolgotrajnejše kontrakcije, kar je bistvenega pomena za vzdrževanje enakomernega in ritmičnega črpanja srca.

Krčenje srčne mišice uravnavajo predvsem električni signali, ki jih ustvarja prevodni sistem srca. Sinoatrijski vozel (SA vozel) sproži električne impulze, ki se širijo po atrijih, povzročijo njihovo krčenje in črpanje krvi v prekate. Električni signali nato dosežejo atrioventrikularno vozlišče (AV vozlišče), ki nekoliko zakasni impulze, da omogoči atrijem, da dokončajo svoje krčenje, preden se prekati skrčijo. Impulzi se nato prenesejo na snop Hisovih in Purkinjejevih vlaken, ki jih hitro porazdelijo po prekatih, kar vodi do njihovega sinhroniziranega krčenja.

Daljše trajanje kontrakcij srčne mišice je posledica več dejavnikov:

Plato faza v akcijskem potencialu :Za razliko od skeletnih mišic, ki imajo kratek akcijski potencial, imajo vlakna srčne mišice podaljšano fazo platoja v svojem akcijskem potencialu. Med to fazo platoja ostaja membranski potencial razmeroma konstanten, kar dlje časa ohranja kontraktilno stanje mišičnih vlaken. Ta trajna depolarizacija omogoča bolj trajno in močno kontrakcijo.

Počasna dinamika kalcija :Mehanizem sklopitve vzbujanja in kontrakcije v srčni mišici vključuje kalcijeve ione. Dotok kalcijevih ionov med akcijskim potencialom sproži sproščanje več kalcija iz sarkoplazemskega retikuluma, kar povzroči krčenje mišic. Vendar ima srčna mišica počasnejši prehod kalcija v primerjavi s skeletno mišico, kar pomeni, da kalcij ostane povišan dlje časa, kar podaljša krčenje.

Refraktorno obdobje :Srčna mišica ima daljšo refraktorno dobo v primerjavi s skeletno mišico. Refraktorno obdobje je čas, v katerem mišičnega vlakna po predhodnem krčenju ni mogoče spodbuditi k ponovnemu krčenju. To preprečuje prehitro krčenje srčne mišice in zagotavlja usklajen in ritmičen srčni utrip.

Zgradba sarkomera :Razporeditev debelih in tankih filamentov v sarkomerah srčne mišice se razlikuje od tiste v skeletnih mišicah. Srčne sarkomere so tesneje zapakirane, kar omogoča večje prekrivanje med aktinskimi in miozinskimi filamenti. To povečano prekrivanje poveča moč in trajanje kontrakcij srčne mišice.

Če povzamemo, so dolgotrajnejše kontrakcije srčne mišice bistvene za ohranjanje enakomernega in ritmičnega črpanja srca. Faza platoja v akcijskem potencialu, počasna dinamika kalcija, daljše refraktorno obdobje in specifična struktura sarkomer prispevajo k edinstvenim značilnostim kontrakcij srčne mišice, kar omogoča srcu učinkovito in neprekinjeno delovanje vse življenje.