Herzmuskelzelle
Synonym: Kardiomyozyt, Myocytus cardiacus
Englisch: heart muscle cell, cardiomyocyte
Definition
Herzmuskelzellen bzw. Kardiomyozyten sind Zellen des Myokards. Es können zwei Typen von Herzmuskelzellen unterschieden werden:
- Herzmuskelzellen der Arbeitsmuskulatur, die in ihrer Gesamtheit für die Kontraktion des Herzens verantwortlich sind
- Herzmuskelzellen des Erregungsleitungssystems, verantwortlich für Bildung und Weiterleitung von Erregungen des Herzens
Histologie
Die Herzmuskelzellen der Ventrikelmuskulatur des menschlichen Herzens sind etwa 10–25 µm dick und 50–100 µm lang. Die Anzahl der Herzmuskelzellen des linken Ventrikels wird etwa auf 6 Milliarden Zellen geschätzt, wobei ihre Anzahl im Laufe des Lebens kontinuierlich abnimmt.
Herzmuskelzellen der Arbeitsmuskulatur
Herzmuskelzellen der Arbeitsmuskulatur sind verzweigt aufgebaute Zellen mit einem oder zwei mittelständigen Zellkernen. Über Glanzstreifen (Disci intercalares) bzw. Gap junctions (Nexus) ist eine Herzmuskelzelle mit einer Vielzahl von Nachbarzellen verbunden.
Der Zellaufbau ist durch die längs angeordneten Myofibrillen und das parallel zu ihnen verlaufende sarkoplasmatische Retikulum geprägt. T-Tubuli übertragen auf die Zelle treffende Erregungen auf das sarkoplasmatische Retikulum. Darin liegen überwiegend an Calsequestrin gebundene Kalzium-Ionen vor, deren Ausschüttung die Muskelkontraktion zur Folge hat. Die in den Herzmuskelzellen der Arbeitsmuskulatur zahlreich vorhandenen Mitochondrien werden als Sarkosomen, das Zytoplasma als Sarkoplasma bezeichnet.
Der Zellkern ist von einem myofibrillenfreien Areal umgeben, dem Sarkoplasmahof. Der Sarkoplasmahof enthält Glykogen, Fett und Lipofuszin.
Herzmuskelzellen des Reizleitungssystems
Die Herzmuskelzellen des Reizleitungssystems besitzen einen modifizierten Bau. Unter dem Mikroskop erscheinen sie – möglicherweise wegen der grösseren Glykogenreserven – heller und haben einen größeren Zelldurchmesser. Die Anzahl der Sarkosomen ist ebenfalls geringer als bei Zellen der Arbeitsmuskulatur.
Das Sarkoplasma der Zellen enthält vergleichsweise viel Glykogen, da die Glykolyse in Herzmuskelzellen des Reizleitungssystem der wichtigste Energielieferant ist.
Regeneration
Herzmuskelzellen sind in der Lage, sich zu erneuern. Das konnte anhand von 14C-Untersuchungen von Kardiomyozyten-DNA nachgewiesen werden. Danach werden bei einem 25jährigen etwa 1% der Herzmuskelzellen pro Jahr ersetzt. Diese Rate sinkt bei 75jährigen auf 0,45% ab. Während eines Lebens werden jedoch weniger als 50% der Herzmuskelzellen ausgetauscht.
Literatur
- Bergmann et al. Evidence for Cardiomyocyte Renewal in Humans, Science 3 April 2009: Vol. 324. no. 5923, pp. 98 - 102
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