Strukturer af fysiologisk interesse i frøhjerteventriklen | Journal of Cell Science

Resumé

To strukturer af fysiologisk interesse i frøhjerteventrikler er blevet undersøgt i detaljer: (a) laget af endothelceller, som omslutter hvert bundt af hjertefibre, og (b) det sarkoplasmatiske retikulum (SR) inde i hjertefibrene. Der er gjort nogle yderligere observationer om fiberstørrelser og -typer.

Bevægelsen gennem endothelcellelaget af molekyler (molekylær eller ionisk størrelse ≤ 12,5 nm) sker gennem smalle sprækker, der adskiller hver endothelcelle fra nabocellen. Denne konklusion fremgår af forsøg med de ekstracellulære markører ferritin og peberrodsperoxidase.

En diffusionsligning, der beskriver bevægelsen af opløsningsstoffer ind i og ud af fiberbundtet, er blevet udledt ved hjælp af flere geometriske parametre, såsom kløfternes længde og bredde og størrelsen af det ekstracellulære vandige rum inde i bundtet, som alle er blevet bestemt ud fra elektronmikrografer af vævet.

Den teoretiske løsning for en trinvis ændring af den eksterne calciumkoncentration giver en halveringstid på 2,3 s (± 0,8 s, S.D. af 13 bundter) for diffusionsligevægt ved overfladen af hjertefibrene; denne værdi er dog sandsynligvis en overvurdering med ca. 20-30 % på grund af flere systematiske fejl, som er beskrevet.

Det sarkoplasmatiske retikulum i hjertefibre består af et netværk af tynde tubuli, som delvis omslutter myofibrillerne på Z-linjens niveau og også danner lejlighedsvise langsgående forbindelser. Forgreninger strækker sig til perifere områder af cellen og ender i tæt tilknytning til den indre overflade af cellemembranen. SR’s volumen anslås at udgøre ca. 0,5 % af cellens myofibrillære volumen.

Hjertefibrenes tværsnitsareal (og også deres form) varierer betydeligt, fra mindre end 2 til mere end 100 µm2 (gennemsnit 17,4 µm2).Fibre af stor størrelse og med et lille overflade/volumen-forhold indeholder langt færre myofibriller og flere glykogengranuler end fibre af samme størrelse men med et større overflade/volumen-forhold.

Fysiologiske implikationer af disse resultater diskuteres.