Giải phẫu và sinh lý của cơ tim

Tim như thật sự là hai cái bơm riêng biệt: tim phải bơm máu qua phổi, và tim trái bơm máu qua hệ thống tuần hoàn cung cấp máu cho các cơ quan và các mô trong cơ thể.

Lần lượt, mỗi bên tim là một cái bơm hai buồng gồm một tâm nhĩ và một tâm thất. Mỗi tâm nhĩ là một mồi bơm yếu cho tâm thất, giúp máu đi vào tâm thất. Các tâm thất sau đó cung cấp sức bơm chính đẩy máu qua (1) tuần hoàn phổi nhờ tâm thất phải hoặc (2) qua tuần hoàn hệ thống nhờ tâm thất trái.

Những cơ chế đặc biệt trong tim gây ra một chuỗi liên tục duy trì co bóp tim hay được gọi là nhịp tim, truyền điện thế hoạt động khắp cơ tim để tạo ra nhịp đập của tim.

Hình. Cấu trúc của tim và dòng máu chảy qua buồng tim và van tim.

Cơ tim có ba loại chính: cơ tâm nhĩ, cơ tâm thất, và các sợi chuyên biệt hưng phấn và dẫn truyền. Loại cơ tâm nhĩ và cơ tâm thất co lại theo cách tương tự cơ vân, ngoại trừ thời gian co dài hơn. Tuy nhiên, các sợi chuyên biệt hưng phấn - dẫn truyền của tim co rất yếu do chúng chứa ít sợi co cơ; thay vào đó, chúng có thể tự phóng điện một cách tự động dưới hình thức của điện thế hoạt động hoặc dẫn truyền điện thế hoạt động qua tim, tạo ra một hệ thống kích thích điều hòa nhịp điệu của tim.

Hình thể hiện mô học của cơ tim, chứng minh các sợi cơ tim sắp xếp trong một mạng lưới, với các sợi phân chia, tái hợp, và trải rộng liên tục. Lưu ý rằng các sợi cơ tim có vân giống như cơ vân. Hơn nữa, cơ tim có các tơ cơ điển hình chứa các sợi actin và myosin gần như đồng nhất với các sợi được tìm thấy trong cơ vân; các sợi này nằm cạnh nhau và trượt trong khi co lại theo cách giống như cơ vân. Tuy nhiên, theo cách khác, cơ tim khá khác biệt so với cơ vân, như chúng ta sẽ được thấy sau đây.

Vùng tối cắt ngang sợi cơ tim trong hình được gọi là đĩa xen; chúng thật sự là các màng tế bào tách các sợi cơ tim ra riêng rẽ từ một sợi y hệt. Đó là các sợi cơ tim được tạo nên từ nhiều tế bào riêng rẽ kết nối thành chuỗi và song song với nhau.

Tại mỗi đĩa xen các màng tế bào hợp nhất với nhau tạo thành mối nối “truyền dẫn” thấm qua được (khe nối) cho phép các ion khuếch tán một cách nhanh chóng. Do vậy, từ khía cạnh một chức năng, các ion di chuyển một cách dễ dàng trong dịch nội bào theo suốt chiều dài sợi cơ tim và nhờ đó điện thế hoạt động dễ dàng chạy từ một tế bào cơ tim sang tế bào tiếp theo, qua các đĩa xen.

Hình. Hợp bào, tính chất liên kết của các sợi cơ tim.

Như vậy, cơ tim là một hợp bào của nhiều tế bào cơ tim, trong đó các tế bào tim liên kết rất chặt chẽ và khi một tế bào trở bị kích thích thì điện thế hoạt động nhanh chóng lan đến mọi tế bào cơ tim.

Trái tim gồm hai hợp bào: hợp bào nhĩ, cấu tạo nên các vách của hai tâm nhĩ, và hợp bào thất, tạo nên vách của hai tâm thất. Tâm nhĩ và tâm thất ngăn cách bởi mô xơ bao quanh lỗ van nhĩ thất (A-V) ở giữa tâm nhĩ và tâm thất. Bình thường, điện thế hoạt động không được dẫn truyền trực tiếp từ tâm nhĩ sang tâm thất. Thay vào đó, chúng chỉ được dẫn truyền nhờ hệ thống dẫn truyền đặc biệt gọi là bó nhĩ thất (bó AV), đây là một bó các sợi dẫn truyền có đường kính vài milimet.

Sự phân chia của cơ tim thành hai hợp bào chức năng cho phép tâm nhĩ co một thời gian ngắn trước khi tâm thất co, đó là điều quan trọng cho hiệu quả co bóp của tim.