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Herzmuskulatur

Herzmuskeln sind nur im Herzen zu finden, wo sie den Großteil der Herzwände ausmachen. Durch hochkoordinierte Kontraktionen des Herzmuskels wird Blut in die Gefäße des Kreislaufsystems gepumpt. Die Kardiomyozyten nutzen fast ausschließlich den aeroben Stoffwechsel, was das Herz sehr widerstandsfähig gegen Ermüdung macht.

Herzmuskelzellen sind wie Skelettmuskelzellen quergestreift, aber der Herzmuskel ist nicht freiwillig.

Bild A zeigt einen Querschnitt des Herzmuskels, der als orangefarbener, verzweigter Zylinder dargestellt ist, mit weißen Streifen im Inneren, die wie ein Fluss aussehen, den so genannten Interkalationsscheiben, die mit gelben Kugeln, den Mitochondrien, übersät sind. Zwischen den gelben Streifen befinden sich ebenfalls ovale Gebilde, die als Zellkerne bezeichnet werden. Bild B zeigt eine Mikroaufnahme der Muskelzellen, die als hauchdünne Schichten aus rosafarbenem Gewebe zu sehen sind, die horizontal übereinander gestapelt sind und zwischen denen sich dunkelrosa oder weiße flache Kugeln befinden. Die vertikalen Linien, die diese dünnen Schichten unregelmäßig durchziehen, sind markiert und werden als Interkalationsscheiben bezeichnet. Bild C zeigt eine Nahaufnahme der Interkalationsscheibe und zeigt horizontale Reihen von Sarkomeren, die durch Mitochondrien getrennt sind und vertikal von einem gewundenen weißen Streifen durchzogen werden. Die dünnen roten Stäbchen, die den Streifen entlang der Verbindung mit den Sarkomeren umgeben, werden Desmosomen genannt, und die grünen Ringe, die den weißen Streifen umgeben, während er parallel zu den Sarkomerreihen liegt, werden Gap Junctions genannt.

Abbildung 1: Herzmuskel. (a) Herzmuskelzellen haben Myofibrillen, die aus in Sarkomeren angeordneten Myofilamenten bestehen, T-Tubuli zur Übertragung des Impulses vom Sarkolemm in das Innere der Zelle, zahlreiche Mitochondrien zur Energiegewinnung und Glanzstreifen, die sich an den Verbindungsstellen zwischen verschiedenen Herzmuskelzellen befinden. (b) Eine Mikroaufnahme von Herzmuskelzellen zeigt die Zellkerne und Glanzstreifen. (c) Ein Glanzstreifen verbindet die Herzmuskelzellen und besteht aus Desmosomen und Gap Junctions.

Herzmuskelzellen sind rechteckig geformte Zellen, die durch sogenannte Glanzstreifen miteinander verbunden sind. Die Glanzstreifen enthalten Gap Junctions und Desmosomen. Die Desmosomen verhindern, dass sich benachbarte Zellen während der Kontraktion voneinander lösen, und tragen so zur Stabilität des Gewebes bei. Durch die Gap Junctions können Ionen von Zelle zu Zelle wandern und Strom durch das gesamte Herz leiten. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die Muskeln als eine Einheit zusammenziehen.

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Quellenangabe: OpenStax College, Biologie. (OpenStax CNX, 13. März 2015)