بنية عضلة القلب والقرص المقحم

عضلة القلب هي عضلة مخططة لا إرادية تتكون من خلايا متفرعة متصلة طرفًا بطرف بواسطة أقراص مقحمة. توفر هذه الوصلات المتخصصة الشبيهة بالدرج كلاً من التثبيت الميكانيكي الذي يسمح لعضلة القلب بالانقباض كوحدة واحدة، والاستمرارية الكهربائية التي تسمح لموجة الإثارة بالانتشار من خلية إلى أخرى، بحيث ينقبض القلب كملتزم وظيفي.

Definition

عضلة القلب هي عضلة مخططة لا إرادية تتكون من خلايا عضلية قلبية متفرعة، عادةً ما تكون أحادية النواة، متصلة طرفًا بطرف بواسطة أقراص مقحمة، وهي مناطق وصلية مستعرضة تجمع بين الوصلات الملتصقة والجسيمات الرابطة مع الوصلات الفجوية لربط الخلايا ميكانيكيًا وكهربائيًا.

Scope

يغطي هذا الموضوع علم الأنسجة لعضلة القلب: بنية الخلية العضلية القلبية الفردية، ونواتها المركزية المفردة أو المزدوجة وتخطيطاتها، وخاصة القرص المقحم بوصلاته الميكانيكية (اللفافة الملتصقة، الجسيمات الرابطة، المنطقة المركبة المدمجة) والوصلات الفجوية. إنه يؤطر البنية لفهم الاقتران الكهربائي والميكانيكي ولا يتناول إدارة أمراض القلب.

Core questions

• كيف تختلف الخلية العضلية القلبية بنيويًا عن الألياف العضلية الهيكلية؟
• ما هي الوصلات التي تشكل القرص المقحم وماذا تفعل كل منها؟
• كيف يدعم القرص المقحم الاقتران الميكانيكي والكهربائي؟
• ما هي المنطقة المركبة ولماذا هي مهمة للالتصاق القلبي؟

Key concepts

• الخلية العضلية القلبية (متفرعة، مركزية النواة، مخططة)
• الملتزم الوظيفي
• القرص المقحم
• اللفافة الملتصقة (تثبيت الأكتين)
• الجسيمات الرابطة (التصاق ميكانيكي بين الخلايا)
• المنطقة المركبة (وصلة التصاق مختلطة)
• الوصلات الفجوية والكونكسين-43
• الأنابيب المستعرضة والثنائيات

Mechanisms

الخلايا العضلية القلبية أقصر ومتفرعة مقارنة بالألياف الهيكلية وتحمل عادةً نواة مركزية واحدة أو اثنتين، مع ساركوميرات تعطي نفس المظهر المخطط عرضيًا. تلتقي الخلايا المتجاورة عند الأقراص المقحمة الموجهة بشكل مستعرض للمحور الطولي. تحمل الأجزاء المستعرضة من القرص اللفافة الملتصقة (fasciae adherentes)، التي تثبت خيوط الأكتين الطرفية للساركوميرات، والجسيمات الرابطة (desmosomes)، التي تربط الخيوط المتوسطة وتوفر التصاقًا ميكانيكيًا قويًا؛ وقد أظهرت الدراسات فوق البنيوية والجزيئية أن هذه غالبًا ما تتداخل في وصلة هجينة تسمى المنطقة المركبة (area composita) (فرانك وآخرون، 2006). تحتوي الأجزاء الجانبية من القرص على وصلات فجوية (gap junctions)، مبنية إلى حد كبير من الكونكسين-43 (connexin-43)، والتي توفر مسارات منخفضة المقاومة للأيونات بحيث يمر إزالة الاستقطاب مباشرة بين الخلايا وتتصرف عضلة القلب كهربائيًا كملتزم وظيفي (فيرمي وآخرون، 2017). يربط هذا التنظيم الوصلي المتكامل انتقال القوة الميكانيكية بالتوصيل الكهربائي السريع.

Clinical relevance

يُعد التنظيم البنيوي للقرص المقحم هو الأساس المرجعي لفهم كيفية اضطراب الاقتران الميكانيكي والكهربائي؛ على سبيل المثال، تُدرس اضطرابات التصاق القرص أو بروتينات الوصلات الفجوية فيما يتعلق باضطراب النظم واعتلال عضلة القلب. يصف هذا المدخل البنية الطبيعية لأغراض تعليمية وليس إرشادات تشخيصية أو علاجية.

Evidence & guidelines

يعتمد الشرح هنا على الدراسات الجزيئية وفوق البنيوية للقرص المقحم ووصلاته (فرانك وآخرون، 2006؛ فيرمي وآخرون، 2017) وعلى نصوص علم الأنسجة القياسية (ميشير، 2018). لا يوجد إرشادات سريرية تحكم هذا المحتوى الوصفي.

History

تم تحديد القرص المقحم من قبل علماء الأنسجة في القرن التاسع عشر على أنه التخطيطات العرضية التي تحدد حدود الخلايا في عضلة القلب، وتم حل تركيبته الوصلية بواسطة المجهر الإلكتروني في القرن العشرين. وقد أدت الأعمال اللاحقة في المجهر المناعي الإلكتروني والجزيئي إلى تحسين هذه الصورة، بما في ذلك التعرف على أن المكونات الملتصقة والجسيمات الرابطة غالبًا ما تكون مختلطة في منطقة مركبة (فرانك وآخرون، 2006) ورسم الخرائط المتكاملة للتنظيم الجزيئي للقرص (فيرمي وآخرون، 2017).

Debates

هل وصلات الالتصاق والجسيمات الرابطة في القرص المقحم منفصلة حقًا؟

تعاملت النماذج الكلاسيكية مع اللفافة الملتصقة والجسيمات الرابطة على أنها هياكل متميزة، لكن أدلة المجهر المناعي الإلكتروني تشير إلى أن جزيئاتها تتداخل بشكل كبير في وصلة مختلطة (المنطقة المركبة)، مما يعيد صياغة كيفية وصف التصاق الخلايا القلبية.

Seminal works

• franke-2006
• vermij-2017

Frequently asked questions

ما هو القرص المقحم؟

هو الوصلة المتخصصة، ذات الشكل المتدرج، حيث تلتقي خليتان عضليتان قلبيتان طرفًا بطرف؛ وهي تجمع بين وصلات التثبيت والجسيمات الرابطة للربط الميكانيكي مع الوصلات الفجوية للاستمرارية الكهربائية.

لماذا يوصف القلب بأنه ملتزم وظيفي؟

على الرغم من أن الخلايا العضلية القلبية هي خلايا منفصلة، فإن الوصلات الفجوية في أقراصها المقحمة تسمح بمرور إزالة الاستقطاب مباشرة من خلية إلى أخرى، بحيث تنقبض الخلايا المتصلة معًا كما لو كانت وحدة منسقة واحدة.