Сърдечните клетки отблизо

Нарисувах три сърдечни клетки. Един от първите въпроси, които вероятно си задаваш, е откъде знаем точно, че това наистина е сърдечна клетка. Ще опитам да ти го докажа по систематичен начин. Това е сърцето ми. Приемаме, че просто взех някаква тъкан. Така ще изглежда под микроскоп. Нека разгледаме някои характеристики, които виждаш тук, които ще те насочат дали това, което казвам, е вярно, или не. Едно от нещата, които може да забележиш веднага, е, че тази клетка ето тук се разклонява. Не съм показал долната клетка, но просто ми повярвай засега, че има такава. Това е една от характеристиките, които забелязваш. Това определено е уникално за мускулните клетки на сърцето – че те се разклоняват. Не винаги се разклоняват. Можеш да видиш, че някои от тях са свързани по добрия стар скучен начин, при който има по една клетка от всяка страна. Но някои от тях се разклоняват. Друго интересно нещо, което можеш да разбереш оттук, е, че има примери на клетки с няколко ядра. Или някои клетки са само с едно ядро, а други са с две ядра. Това е друго интересно и уникално свойство на сърдечните клетки. Че имат едно или две ядра. Това ги различава от скелетните и гладкомускулните клетки. Другото нещо е, че при тези клетки ядрата обикновено са по средата. Което е различно от клетките на скелетните мускули, при които ядрата са в ръба или периферията. Вече разбрахме няколко неща. Сега нека направим нещо интересно Ще изтрия нещо тук. Можеш да започнеш да разглеждаш клетката. Ще се направя, че можем да вземем нож и да разрежем тази клетка. Как би изглеждала? Нека просто погледнем. Нещо такова. Получаваш тази фантастична красива вътрешна част на клетката. Това е нещо, което нарисувах по-рано и исках да запазя за теб. Ще видиш, че изглежда така. Това е клетката отвътре. Откриваме много забавни неща. Можеш да видиш как изглежда тази назъбена линия на повърхността на разреза. Тя се нарича интеркаларен диск и изглежда малко като диск. Има форма на диск. По този интеркаларен диск има две интересни неща. Едно от тях, което можеш да видиш веднага, са тези малки "понички". Тези малки понички тук. Тези подобни на понички дупки тук представляват цепковидни контакти (свързвания). Това са цепковидни свързвания. Те, разбира се, са в интеркаларния диск. Тези цепковидни свързвания позволяват на две клетки, които са една до друга, да комуникират. Това са малки "понички" и, разбира се, ако това е малък отвор, тогава през отвора могат да преминават неща. През този отвор от едната страна към другата може да се движи, да кажем, натрий, или например калций, или някакъв друг йон ще може да преплава физически през това. Да премине през това цепковидно свързване от едната клетка към следващата. Това е начин да позволиш на две съседни клетки да комуникират една с друга, като използват йоните си. Това е много важно по отношение на вълните на деполяризация, понеже цепковидните свързвания, през които йоните преминават от една клетка към друга, разпространяват тази деполярицационна вълна, която се образува всеки път, когато сърцето ти бие. Тоест те са много важни и поради тази причина. В допълнение към цепковидните свързвания, има също нещо, което аз си представям като телбод. Буквално държи две клетки заедно, фиксирани една към друга. Означавам ги като зелени малки х, като наричаме тези зелени малки х "десмозоми". Тези десмозоми са важни, понеже, представи си, една клетка се съкращава. Да кажем, че тази тук се съкращава, и да кажем, че тази тук се съкращава. Ако и двете се съкратят, могат да се отдалечат една от друга, понеже ако нямаш десмозоми, всъщност имаш две клетки, които са отделни една от друга. Вече не са свързани. Затова ти трябват десмозоми, за да държат тези клетки свързани, докато те се съкращават, за да не се отдалечат една от друга. Това всъщност физически прикрепя клетките. Цепковидните свързвания позволяват на клетките да комуникират химически. Тоест буквално създаваме общност от клетки. Общност от клетки, които работят заедно. И казвам, че са общност, а не просто една гигантска клетка, понеже при скелетните мускули на практика е една огромна клетка с много, много ядра. Но тук всъщност има общност, поради тези свързвания – или разделяния –които са интеркаларните дискове. Мисля за тях като функциониращи като синцитиум. Понякога наричаме това функционален синцитиум. Последното нещо, което може да забележиш, е, че има много митохондрии в тази клетка. Клетката е препълнена с митохондрии. Тези червени малки "бобчета" са митохондрии. Щом е пълна с митохондрии, това означава, че клетката генерира много енергия. Сърдечната клетка е препълнена с енергия, понеже се съкращава всеки ден. Това ти подсказва, че тази тъкан консумира енергия. Както виждаш, митохондриите буквално я препълват. Тук имаме две неща – интеркаларни дискове и много митохондрии. Нека променя това на номер 4. Имаме още няколко неща, които можем да използваме, за да идентифицираме за каква клетка говорим. Номер 4. Ще изтрия още малко. Сега можеш да видиш повече от клетъчната среда. Нарисувах още повече за теб, нещо такова. Сега можеш да видиш, че отдолу имаш друга клетка, като нарисувах много детайли тук. Не искам да те уплашат, всъщност е доста готино, като поразгледаш. Какви са тези неща? Нека първо говорим за тези бели тръбоподобни, чорапоподобни неща. Това са Т-тубули. Наричаме ги Т, понеже посоката е буквално трансверзална (напречна) на повърхността. Това тук е повърхността. Слиза надолу ето така. Можеш да видиш това в разрязаната част. Това изглежда като буквата Т. Но също е трансверзално. Затова ги наричаме Т-тубули. В синьо можеш да видиш, че имаме това, което е почти като делта на река. Тази огромна мрежа от малки тубули. Това, взето общо, се нарича саркоплазмен ретикулум. Може би ти е познат този термин, а сега знаеш как изглежда. Нека направя малко място. Преди съм рисувал саркоплазмения ретикулум по неправилен начин. Често съм го рисувал ето така, като езеро. Всъщност нека сложа двете едно до друго. Често съм го рисувал така и съм казвал, че това е саркомплазменият ретикулум. И често ще го видиш така в учебниците. Но истината е, че саркоплазменият ретикулум изглежда повече ето така, като делта на река. И това е, понеже, запомни, функцията на саркоплазмения ретикулум е да съдържа калций, иска да получи калций от различните протеини. Най-добрият начин да направи това е да се разпростре върху всички протеини. Можеш да видиш – при този изглед ето тук – как определено се случва точно това. Нека се върнем към Т-тубулите. Каква е целта на Т-тубулите? Не съм казал нищо за това защо са там, просто описах какво са. Но, спомни си, има външна за клетката среда. О за отвън. Клетката има и вътрешна част. Там ще е саркоплазменият ретикулум. Това е вътрешната част. Отвън има йони. Например, да кажем, че тук отвън има калций. Този калций си плува отвън. Но саркоплазменият ретикулум трябва да знае, че там има калций. Всъщност, когато преминава, досещаш се, че може да преминава само през повърхността. Няма много повърхностна площ. Само малко. Но чрез създаване на тези Т-тубули клетката увеличава повърхностната площ. Това увеличава повърхностната площ и позволява на калция да се гмурне дълбоко във вътрешната част. Всъщност, ако си представиш, че си малък човек, да кажем, че си човек тук, и вървиш, и се натъкнеш на Т-тубула, буквално ще паднеш чак до долу и ще се озовеш на дъното на Т-тубулата. Почти сякаш падаш в гигантска тръба. И можеш да се изкачиш обратно. Но през цялото време, през което си в Т-тубула, все още си ИЗВЪН клетката и това е много важно. Все още си извън клетката. След като калцият премине мембраната – да кажем, че най-сетне премине мембраната и влезе в клетката, да кажем, че калцият влезе в клетката. Той, разбира се, преминава отвсякъде, нали така? Този калций има важна работа. Той, по същество, ще се прикрепи към две точки тук, малки рецептори на саркоплазмения ретикулум. Саркоплазменият ретикулум е пълен с тези малки рецептори, към които калцият се прикрепя. След като е прикрепен, се отваря канал, през който саркоплазменият ретикулум да освободи своя собствен калций. След като калцият се прикрепи, саркоплазменият ретикулум изхвърля собствения си калций. Искам това да ти е ясно. Калций от извънклетъчната среда, тоест отвън, идва в Т-тубулата, пресича мембраната и после влиза в клетката, прикрепва се към тези жълти протеини, тези малки жълти "пристанища", и тогава позволява на калций от вътрешността на саркоплазмения ретикулум да излезе и да се изсипе из цялата клетка. Това е важна стъпка. Трябва ти – и ще запиша тук – трябва ти... стъпка 5, предполагам – трябва ти извънклетъчен калций, който да се прикрепи за саркоплазмения ретикулум, за да може той да освободи собствения си калций. Може да се чудиш защо имаме две стъпки. Трябва ти само малко извънклетъчен калций и можеш да получиш много калций от този саркоплазмен ретикулум. Тоест това става спусък и увеличава количеството калций, което ще бъде освободено. Това е важна разлика, понеже скелетният мускул има само тази част тук. Той незабавно освобождава калций. Не му е нужен първо извънклетъчен калций, който да се прикрепи. Следващото нещо, което искам да изтъкна – нека върнем това малко назад – е, че ако погледнеш под микроскоп, ще видиш интересни разлики. Ще видиш, че тези нишки актин и миозин изглеждат различно. Това са тези. Трябва да ги надпиша. Синьото е актин, а червеното е миозин. Може би знаеш това вече, но актинът и миозинът са различни видове протеини, които ще се наложат един върху друг и ще позволят на мускула да се съкрати. Говорили сме за това. Но под микроскоп това изглежда много готино, понеже тази част изглежда много тъмна, а актинът изглежда много светъл. Това, което получаваш, е нещо такова. Може да имаш червена нишка тук, а после да имаш синя нишка по средата. И понеже изглежда на нишки – а цветовете, червено и синьо, просто ги измислих, можеш да си представиш, че това изглежда набраздено. Някой може да каже, че това изглежда набраздено. Точно затова казваме, че сърдечномускулните клетки са напречно набраздени. Последното нещо, което искам да изтъкна – и знам, че говорихме много за тези сърдечни клетки, и се надявам, че досега ти доказах, че наистина са сърдечни клетки. Последното нещо, което може да се чудиш, е какво има между тези клетки. Начертах малка пролука тук. Какво има между тези клетки? Спомни си, че имаме много митохондрии. Това означава, че тук има голяма нужда от енергия и затова трябва да имаш кръвоносни съдове. Това имаме между тези клетки в цепнатините. През тях имаме кръвоносни съдове, по-точно малки капиляри и съединителна тъкан – тук също има много съединителна тъкан. Това е извънклетъчната среда отвън клетките. Имаш съединителна тъкан, имаш кръвоносни съдове, имаш нервни окончания, всякакви неща. Това запълва тези пролуки. Всъщност това ще е пълно с – да направя малко място отново – името на съединителната тъкан е ендомизиум. Това ще е пълно с ендомизиум и клетки, и съдове, и всякакви такива неща. Това имаме в пролуките. Надявам се, че разбра, че че това определено е сърдечна тъкан.