Основная функция мышечных клеток миокарда (кардиомиоцитов, или миоцитов) — участие в сердечном цикле сокращение-расслабление.
В кардиомиоцитах (КМЦ) находятся контрактильные белки сердца, составляющие 75% общего объема миокарда и 30% всех его клеток. Около 1/2 объема одного КМЦ желудочка занято миофибриллами, от 1/4 до 1/3 — митохондриями. Миофибриллы — это группа КМЦ, соединенных окружающей их коллагеновой соединительной тканью, которая является основной составляющей внеклеточного матрикса. Избыточное количество коллагена вызывает диастолическую дисфункцию левого желудочка (ЛЖ) и частично влияет на увеличение давления в нем.

Общая масса КМЦ составляет 50% массы сердца. Каждый контрактильный КМЦ имеет строго цилиндрическую форму. КМЦ предсердия сравнительно маленькие: диаметр < 10 мкм, длина ~ 20 мкм. По сравнению с клетками предсердия КМЦ миокарда желудочков у человека имеют больший размер — диаметр 17-25 мкм, длина 60-140 мкм.

Если рассматривать ткань сердца под световым микроскопом, то можно увидеть, что КМЦ предсердий и желудочков имеют поперечную исчерченность и ветвятся. Каждый КМЦ окружен комплексом клеточных мембран — сарколеммой (сарко — мякоть; лемма — тонкая оболочка), которая состоит из палочкоподобных пучков миофибрилл, являющихся контрактиль-ными элементами. Сарколемма КМЦ образует выпячивания внутрь клетки и формирует длинную систему трубочек (Т-трубочки), благодаря которой внеклеточное пространство распространяется внутрь клетки.

Ядро, содержащее практически всю генетическую информацию клетки, часто располагается центрально. У некоторых КМЦ несколько ядер. Пространство между миофибриллами и сразу под сарколеммой усыпано митохондриями, основная функция которых состоит в генерировании энергии в виде аденозинтрифосфата (АТФ), необходимого для поддержания контрактильной функции сердца. АТФ связан с ионными градиентами. Среди других органелл самым важным является саркоплазматический ретикулум (СР).

Когда волна электрического возбуждения достигает близко расположенных Т-трубочек, кальциевые каналы трубочек пропускают относительно небольшое количество кальция, чтобы инициировать выброс гораздо большего его количества по кальциевым каналам СР. В результате начинается сокращение миокарда. При обратном транспорте кальция в СР наступает расслабление миокарда.

Анатомически СР представляет собой тонкую сеть, которая проходит через КМЦ и ограничена двойным липидным слоем, практически идентичным слою сарколеммы. Кальциевые каналы (их также называют риано-диновыми рецепторами) располагаются в расширенных частях СР, которые прилежат к Т-трубочкам. Т-трубочки также называют субсарколеммными цистернами. Вторая часть СР (продольная, или сетевая) состоит из ветвящихся трубочек и участвует в обратном захвате кальция, что инициирует расслабление.

Этот захват происходит благодаря АТФ-зависимому кальциевому насосу который называют SERCA (sarcoendoplasmic reticulum Ca2+-ATPase). Активность SERCA повышается под воздействием (3-адренергической стимуляции. Кальций после захвата СР до момента выброса в ответ на следующую волну деполяризации сохраняется в высокой концентрации в белках-депо, к которым относится кальсеквестрин.

- Читать далее "Цитоплазма кардиомиоцитов. Микроархитектура клеток сердца"