Cấu trúc và Đĩa xen kẽ của Cơ tim

Cơ tim là loại cơ vân, không tự chủ, được tạo thành từ các tế bào phân nhánh nối liền với nhau bằng các đĩa xen kẽ. Những mối nối bậc thang chuyên biệt này cung cấp cả neo cơ học cho phép cơ tim co lại như một đơn vị và sự liên tục về điện cho phép sóng kích thích lan truyền từ tế bào này sang tế bào khác, nhờ đó tim co bóp như một hợp bào chức năng.

Definition

Cơ tim là cơ vân, không tự chủ, bao gồm các tế bào cơ tim phân nhánh, thường có một nhân, được nối liền với nhau bằng các đĩa xen kẽ, là các vùng nối ngang kết hợp các mối nối dính và desmosome với các mối nối khe để ghép nối các tế bào về mặt cơ học và điện học.

Scope

Chủ đề này bao gồm mô học của cơ tim: cấu trúc của từng tế bào cơ tim, nhân trung tâm đơn hoặc đôi và các vân ngang, đặc biệt là đĩa xen kẽ với các mối nối cơ học của nó (fasciae adherentes, desmosomes, vùng composita kết hợp) và các mối nối khe. Nó định hình cấu trúc để hiểu về sự ghép nối điện và cơ học và không đề cập đến việc quản lý bệnh tim.

Core questions

• Tế bào cơ tim khác với sợi cơ xương về mặt cấu trúc như thế nào?
• Những mối nối nào tạo nên đĩa xen kẽ và mỗi mối nối có chức năng gì?
• Đĩa xen kẽ hỗ trợ ghép nối cơ học và điện như thế nào?
• Vùng composita là gì và tại sao nó quan trọng đối với sự bám dính của tim?

Key concepts

• Tế bào cơ tim (phân nhánh, nhân trung tâm, có vân)
• Hợp bào chức năng
• Đĩa xen kẽ
• Fascia adherens (neo actin)
• Desmosomes (bám dính tế bào-tế bào cơ học)
• Vùng composita (mối nối dính hỗn hợp)
• Mối nối khe và connexin-43
• Ống ngang và dyad

Mechanisms

Các tế bào cơ tim ngắn hơn và phân nhánh so với các sợi cơ xương và thường mang một hoặc hai nhân trung tâm, với các sarcomere tạo ra cùng một hình dạng vân ngang. Các tế bào liền kề gặp nhau tại các đĩa xen kẽ định hướng ngang so với trục dài. Các phần ngang của đĩa mang fasciae adherentes, neo các sợi actin tận cùng của sarcomere, và desmosomes, liên kết các sợi trung gian và cung cấp sự bám dính cơ học mạnh mẽ; các nghiên cứu siêu cấu trúc và phân tử cho thấy chúng thường xen kẽ vào một mối nối lai được gọi là vùng composita (Franke et al., 2006). Các phần bên của đĩa chứa các mối nối khe, được cấu tạo chủ yếu từ connexin-43, cung cấp các đường dẫn điện trở thấp cho các ion để sự khử cực truyền trực tiếp giữa các tế bào và cơ tim hoạt động về mặt điện như một hợp bào (Vermij et al., 2017). Tổ chức mối nối tích hợp này ghép nối sự truyền lực cơ học với sự dẫn truyền điện nhanh chóng.

Clinical relevance

Tổ chức cấu trúc của đĩa xen kẽ là cơ sở tham chiếu để hiểu cách sự ghép nối cơ học và điện có thể bị rối loạn; ví dụ, sự rối loạn bám dính đĩa hoặc protein mối nối khe được nghiên cứu liên quan đến rối loạn nhịp tim và bệnh cơ tim. Mục này mô tả cấu trúc bình thường cho mục đích giáo dục và không phải là hướng dẫn chẩn đoán hoặc điều trị.

Evidence & guidelines

Thông tin ở đây dựa trên các nghiên cứu phân tử và siêu cấu trúc về đĩa xen kẽ và các mối nối của nó (Franke et al., 2006; Vermij et al., 2017) và trên các sách giáo khoa mô học tiêu chuẩn (Mescher, 2018). Không có hướng dẫn lâm sàng nào điều chỉnh nội dung mô tả này.

History

Đĩa xen kẽ được các nhà mô học thế kỷ XIX xác định là các vân ngang đánh dấu ranh giới tế bào trong cơ tim, và thành phần mối nối của nó được giải quyết bằng kính hiển vi điện tử vào thế kỷ XX. Các công trình miễn dịch điện tử và phân tử sau này đã tinh chỉnh bức tranh này, bao gồm việc công nhận rằng các thành phần bám dính và desmosome thường trộn lẫn trong một vùng composita (Franke et al., 2006) và việc lập bản đồ tích hợp tổ chức phân tử của đĩa (Vermij et al., 2017).

Debates

Các mối nối dính và desmosome của đĩa xen kẽ có thực sự tách biệt không?

Các mô hình cổ điển coi fasciae adherentes và desmosomes là các cấu trúc riêng biệt, nhưng bằng chứng kính hiển vi miễn dịch điện tử cho thấy các phân tử của chúng xen kẽ rộng rãi vào một mối nối hỗn hợp (vùng composita), định hình lại cách mô tả sự bám dính tế bào-tế bào của tim.

Seminal works

• franke-2006
• vermij-2017

Frequently asked questions

Đĩa xen kẽ là gì?

Đó là mối nối chuyên biệt, hình bậc thang nơi hai tế bào cơ tim gặp nhau đầu cuối; nó kết hợp các mối nối neo và desmosome để ghép nối cơ học với các mối nối khe để liên tục về điện.

Tại sao tim được mô tả là một hợp bào chức năng?

Mặc dù các tế bào cơ tim là các tế bào riêng biệt, các mối nối khe trong đĩa xen kẽ của chúng cho phép sự khử cực truyền trực tiếp từ tế bào này sang tế bào khác, do đó các tế bào được kết nối co lại cùng nhau như thể chúng là một đơn vị phối hợp duy nhất.