Tejido muscular cardíaco: características, funciones, histología
El tejido muscular cardíaco, generalmente denominado miocardio, representa el componente tisular más importante del corazón. Tanto desde el punto de vista de su tamaño, pues constituye la mayor parte de la masa cardíaca, como de su función, puesto que es el que desarrolla la actividad contráctil.
El corazón posee, además, otros tipos de tejidos: uno fibroso que lo tapiza por dentro (endocardio) y por fuera (epicardio); otro que participa en la separación entre las aurículas y los ventrículos; otro que separa a las aurículas y a los ventrículos entre sí y un tejido valvular.
Sin descartar la importancia de estos tejidos fibrosos en la arquitectura cardíaca como soporte de la actividad mecánica del corazón, ni su papel en la direccionalidad de la sangre (válvulas), es el miocardio el que genera las actividades eléctricas y contráctiles del corazón que son esenciales para la vida.
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Cuando se habla de tejidos se hace referencia a estructuras compuestas por células similares pero que pueden ser de varios tipos y que pueden estar organizadas de tal forma que trabajan en conjunto, dando como resultado una función coordinada desde el punto de vista fisiológico.
El tejido muscular cardíaco es uno de esos tipos de tejido, que, como su nombre lo indica, es de naturaleza muscular, y que cumple la función de contraerse y desarrollar fuerzas que produzcan desplazamientos de componentes orgánicos o de otros elementos externos.
Las características de un tejido pueden ser definidas desde un punto de vista estructural, tanto anatómico como histológico, y también desde un punto de vista funcional. La estructura y la función de una célula, de un tejido, de un órgano o de un sistema están relacionadas.
Los aspectos estructurales serán revisados en la sección de histología, mientras que aquí se hará referencia a algunas características funcionales que se agrupan bajo el nombre de “propiedades del corazón” e incluyen: cronotropismo, inotropismo, dromotropismo, batmotropismo y lusotropismo.
Para entender esta propiedad es necesario considerar que toda contracción muscular debe ser precedida de una excitación eléctrica en la membrana celular y que es esa excitación la responsable de desencadenar los eventos químicos que terminarán en acción mecánica.
En los músculos esqueléticos, esa excitación es el resultado de la acción de una fibra nerviosa que está en estrecho contacto con la membrana de la célula muscular. Cuando esta fibra se excita libera acetilcolina, se produce un potencial de acción en la membrana y la célula muscular se contrae.
En el caso del tejido miocárdico no se requiere de la acción de un nervio; este tejido posee unas fibras cardíacas modificadas que tienen la capacidad de generar, ellas solas, sin nada que se los ordene y de manera automática, todas las excitaciones que provocan las contracciones cardíacas. Esto es a lo que se denomina cronotropismo.
A esta propiedad se le llama también automatismo cardíaco. Las células que tienen esa capacidad de automatismo se agrupan en una estructura situada en la aurícula derecha conocida como nodo sinusal. Como este nodo marca el ritmo a las contracciones cardíacas, también se le llama marcapaso cardíaco.
El automatismo cardíaco es la propiedad que permite que un corazón siga latiendo aun extraído del organismo y lo que hace posible los trasplantes cardíacos, cosa que no hubiera sido posible si se requiriera la reconexión de nervios que fuesen necesarios para activar al miocardio.
Se refiere a la capacidad que tiene el tejido miocárdico para generar fuerza mecánica (inos= fuerza). Esta fuerza se genera porque una vez excitadas las células se desencadenan unos fenómenos moleculares que acortan el tamaño de las fibras musculares cardíacas.
Como el tejido miocárdico ventricular está organizado como rodeando unas cámaras huecas (ventrículos) llenas de sangre, al contraerse las paredes musculares sobre esta masa sanguínea (sístole) aumentan en ella la presión y la desplazan, dirigida por las válvulas, hacia las arterias.
El inotropismo es como el objetivo final de la función cardíaca, puesto que es esta propiedad la que constituye la esencia del tejido miocárdico, al permitir el desplazamiento y la circulación de la sangre hacia los tejidos y desde allí de nuevo al corazón.
Es la capacidad que tiene el músculo cardíaco para conducir la excitación que se origina en las células del nodo sinusal, que es el marcapaso natural, y que para ser efectiva sobre las células miocárdicas debe alcanzarlas en su totalidad y prácticamente en el mismo momento.
Algunas fibras en las aurículas se han especializado en conducir la excitación desde el nodo sinusal hasta los miocitos contráctiles del ventrículo. Este sistema es llamado “sistema de conducción” e incluye, además de haces auriculares, el haz de His con sus dos ramas: derecha e izquierda, y el sistema de Purkinje.
Es la capacidad del tejido muscular cardíaco de responder a estímulos eléctricos generando excitaciones eléctricas propias, que, a su vez, son capaces de producir contracciones mecánicas. Gracias a esta propiedad se ha hecho posible la instalación de marcapasos artificiales
Es la capacidad de relajación. Al terminar la contracción cardíaca, el ventrículo queda con un volumen mínimo de sangre y es necesario que el músculo se relaje completamente (diástole) para que el ventrículo pueda volver a llenarse y tenga sangre para la próxima sístole.
La función primordial del miocardio se relaciona con su capacidad para generar fuerzas mecánicas, que al ejercerse sobre la masa sanguínea confinada dentro de los ventrículos producen incrementos en su presión y en su tendencia a moverse hacia sitios donde la presión sea más baja.
Durante la diástole, cuando los ventrículos están relajados, la presión en las arterias mantiene cerradas las válvulas que comunican a estas con los ventrículos y el corazón se llena. En la sístole se contraen los ventrículos, la presión aumenta y la sangre termina saliendo hacia las arterias.
En cada contracción cada ventrículo impulsa una cierta cantidad de sangre (70 ml) hacia la arteria correspondiente. Este fenómeno se repite tantas veces en un minuto como sea la frecuencia cardíaca, es decir, el número de veces que el corazón se contrae en un minuto.
El organismo completo, aún en estado de reposo, necesita que el corazón le envíe unos 5 litros de sangre/min. A ese volumen que el corazón bombea en un minuto se le llama gasto cardíaco, que es igual a la cantidad de sangre con cada contracción (volumen sistólico) multiplicado por la frecuencia cardíaca.
La función esencial del músculo cardíaco es, pues, mantener un gasto cardíaco adecuado para que el organismo reciba la cantidad de sangre necesaria para el mantenimiento de sus funciones vitales. Durante el ejercicio físico las necesidades aumentan y el gasto cardíaco también aumenta.
El miocardio posee una estructura histológica muy similar a la del músculo esquelético. Está constituido por células alargadas de unos 15 μm de diámetro y unos 80 μm de largo. Dichas fibras sufren bifurcaciones y se ponen en contacto estrecho con otras, formando cadenas.
Los miocitos o fibras musculares cardíacas poseen un solo núcleo y sus componentes internos se organizan de tal manera que al observarse al microscopio de luz ofrecen un aspecto estriado por la sucesión alternante de bandas claras (I) y oscuras (A), como en el músculo esquelético.
Las fibras están constituidas por un conjunto de estructuras más delgadas y también cilíndricas llamadas miofibrillas, que se disponen a lo largo del eje mayor (longitudinal) de las fibras. Cada miofibrilla resulta de la unión secuencial de segmentos más cortos denominados sarcómeros.
El sarcómero es la unidad anatómica y funcional de la fibra, es el espacio comprendido entre dos líneas Z. En ellas se anclan de cada lado unos filamentos delgados de actina que se dirigen hacia el centro del sarcómero sin que sus extremos se toquen, las cuales se interdigitan (entrelazan) con filamentos gruesos de miosina.
Los filamentos gruesos están en la región central del sarcómero. Esa zona donde ellos están es la que se aprecia, en el microscopio de luz, como la banda oscura A. Desde cada una de las líneas Z que delimitan un sarcómero hasta esa banda A sólo existen filamentos delgados y la zona se ve más clara (I).
Los sarcómeros están envueltos por retículo sarcoplásmico que almacena Ca++. Invaginaciones de la membrana celular (tubos T) llegan hasta el retículo. La excitación de la membrana en estos túbulos abre canales de Ca++ que entran a la célula y hacen que el retículo libere su Ca++ y se dispare la contracción.
Las fibras musculares cardíacas entran en contacto unas con otras por sus extremos y mediante unas estructuras denominadas discos intercalares. La unión es tan estrecha en estos sitios, que el espacio que las separa es de unos 20 nm. Aquí se distinguen los desmosomas y las uniones comunicantes.
Los desmosomas son unas estructuras que unen una célula con la siguiente y permiten la transmisión de las fuerzas entre ellas. Las uniones comunicantes (en inglés gap junctions) permiten el flujo iónico entre dos células vecinas y hacen que la excitación se transmita de una célula a otra y que el tejido funcione como un sincicio.
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