Quergestreifte Muskulatur und Herzmuskel: Aufbau und Histologie
Quergestreifte Skelettmuskulatur
Die quergestreifte Skelettmuskulatur besteht aus Muskelfasern. Sie sind länglich, besitzen hunderte Zellkerne, die peripher unter der Zellmembran (Sarkolemm) liegen. Das Zytoplasma (Sarkoplasma) enthält die Myofibrillen, die von sarkoplasmatischem Retikulum und T-Tubuli umgeben sind, sowie Mitochondrien.
Aufbau der Myofibrillen
Eine Myofibrille ist ein Turm oder Stapel von Sarkomeren (Z-Scheiben-zu-Z-Scheiben-Einheiten). Die Myofibrillen bestehen aus dünnen Filamenten aus Aktin und dicken Filamenten aus Myosin.
Aufbau des Sarkomers
Jedes Sarkomer (von griech. sarkos = Fleisch, meros = Teil) besteht aus:
- einer zentralen Scheibe, dem anisotropen A-Band (dunkel),
- zwei randständigen isotropen Bereichen, den I-Bändern (hell).
Die Filamente bestehen aus globulären Proteinen. Dazu gehören Troponin und Tropomyosin an den dünnen Filamenten. Diese verschieben sich zwischen den dicken Filamenten und führen so zur Kontraktion. Dabei bleiben die A-Bänder gleich lang, während die I-Bänder und die H-Zone abnehmen und schließlich verschwinden.
Sarkoplasmatisches Retikulum
Das sarkoplasmatische Retikulum (SR) ist das modifizierte glatte endoplasmatische Retikulum der Muskelzelle. Es speichert und setzt Ca2+-Ionen frei. Es bildet anastomosierende Kanälchen und Zisternen. Die terminalen Zisternen liegen an den Grenzen zwischen A- und I-Banden, und alle Myofibrillen sind vom SR umgeben.
T-Tubuli und Triade
Die T-Tubuli sind quer verlaufende Einstülpungen des Sarkolemms. Sie liegen jeweils zwischen zwei terminalen Zisternen des SR. Diese Einheit aus einem T-Tubulus und zwei Zisternen wird als Triade bezeichnet.
Quergestreifte Herzmuskulatur
Die quergestreifte Herzmuskulatur bildet die Wand des Herzens, ein Hohlorgan mit drei Schichten:
- Endokard (innen): besteht aus Endothel und Bindegewebe,
- Myokard (Mitte): besteht aus den Herzmuskelzellen, Gefäßen und Nerven,
- Epikard (außen): besteht aus Mesothel und Bindegewebe.
Kardiomyozyten
Morphologie: Die Kardiomyozyten sind kleine, zylindrische, verzweigte Zellen. Über ihre Verzweigungen sind sie mit anderen Kardiomyozyten verbunden. Dieses dreidimensionale Netzwerk bilden sie über die sogenannten Glanzstreifen (Disci intercalares).
Struktur: Die Zellen besitzen einen zentral gelegenen Kern. Ihre Myofibrillen, Sarkomere, T-Tubuli und Z-Scheiben sind ähnlich wie bei der Skelettmuskulatur aufgebaut. Zwei Besonderheiten unterscheiden sie jedoch: Die T-Tubuli liegen auf Höhe der Z-Scheiben, und das sarkoplasmatische Retikulum ist weniger stark ausgebildet, besitzt jedoch ebenfalls Zisternen, die jedoch meist nur als Dyaden auftreten.
Herzmuskel-Erregungsleitungssystem
Das Herz erzeugt seine elektrischen Impulse selbst und leitet sie über spezialisierte Zellen weiter. Dieses System heißt Erregungsleitungssystem. Es besteht aus:
- dem Sinusknoten (Keith-Flack-Knoten),
- dem AV-Knoten (Aschoff-Tawara-Knoten),
- dem His-Bündel und seinen Ästen,
- dem Purkinje-Fasernetz.
Histologisch bestehen Sinusknoten und AV-Knoten sowie das His-Bündel aus spezialisierten Schrittmacherzellen (Kardiomyozyten mit wenigen Myofibrillen). Diese sind spindelförmig und lassen sich nur schwer von Fibroblasten unterscheiden. Die Purkinje-Zellen sind größer, besitzen ein oder zwei Zellkerne und eine unregelmäßige Morphologie. Sie sind lichtmikroskopisch gut differenzierbar.