Cơ Tim: Tổng Quan, Chức Năng, Cấu Trúc và Bệnh Lý
Cơ tim là một bộ phận vô cùng quan trọng, có ý nghĩa sống còn đối với hoạt động của tim. Nó thực hiện chức năng co bóp liên tục để bơm máu đến tất cả các cơ quan trong cơ thể. Do đó, các bệnh lý liên quan đến cơ tim là vô cùng nguy hiểm và cần được phát hiện, điều trị sớm để tránh những biến chứng nghiêm trọng.
1. Khái Quát về Cơ Tim
- Cơ tim, tương tự như cơ trơn, được điều khiển bởi hệ thống thần kinh tự động (autonomic nervous system), các hormone và một phần có thể co giãn tự nhiên. Điều này có nghĩa là hoạt động của cơ tim diễn ra một cách tự động, không cần sự điều khiển ý thức của chúng ta.
- Về cấu tạo, cơ tim tạo thành một lớp trung gian dày giữa lớp ngoài của thành tim (màng ngoài tim) và lớp bên trong (màng trong tim). Máu được cung cấp cho cơ tim thông qua hệ thống mạch vành, đảm bảo cơ tim nhận đủ oxy và dưỡng chất để hoạt động.
- Các tế bào cơ tim, hay còn gọi là cardiomyocytes, kết hợp với nhau bằng các đĩa xen kẽ. Những đĩa này giúp các tế bào liên kết chặt chẽ với nhau và truyền tín hiệu điện một cách nhanh chóng. Bên ngoài, các tế bào cơ tim được bọc bởi các sợi collagen và các chất khác tạo thành ma trận ngoại bào, giúp duy trì cấu trúc và chức năng của cơ tim.
- Cơ chế co duỗi của cơ tim tương tự như cơ xương. Một kích thích điện, dưới dạng một điện áp hoạt động tim, được phân phối theo một mô hình nhịp nhàng sẽ kích thích giải phóng canxi từ khu chứa canxi bên trong của tế bào - mạng lưới sarcoplasmic. Lượng canxi tăng lên làm cho myofilaments của tế bào trượt qua nhau trong một quá trình gọi là khớp nối co giãn kích thích. Quá trình này tạo ra lực co bóp của cơ tim, giúp tim bơm máu đi khắp cơ thể.
2. Nhiệm Vụ của Cơ Tim
- Chức năng chính của cơ tim là tự co giãn theo một thể thống nhất, do sự gắn kết chặt chẽ giữa các sợi cơ. Trong quá trình co giãn, cơ tim có nhiệm vụ đẩy máu lưu thông trong hệ tuần hoàn, cung cấp oxy và dưỡng chất cho các cơ quan và mô trong cơ thể. Theo Hiệp hội Tim mạch Hoa Kỳ (AHA), tim bơm khoảng 5 lít máu mỗi phút khi nghỉ ngơi và có thể tăng lên 25 lít máu mỗi phút khi gắng sức.
- Các sợi cơ tim phản ứng theo cùng một cách thức trong trường hợp bệnh lý. Ví dụ, chúng có thể phì đại khi hoạt động quá tải, chẳng hạn như trong trường hợp tăng huyết áp. Hoặc, chúng có thể hoại tử và thay thế bằng các mô xơ khi thiếu cung cấp máu, như trong trường hợp nhồi máu cơ tim.
3. Cấu Trúc Sinh Lý của Cơ Tim
- Tế bào cơ tim có tính chất trung gian giữa tế bào cơ vân và tế bào cơ trơn. Chúng là các tế bào nhỏ, có vân, chia nhánh và chỉ có một nhân. Điều này khác với cơ vân, có nhiều nhân trong một tế bào.
- Khác với cơ vân, các tế bào cơ tim có các cầu nối giúp gắn kết với nhau thành một khối vững chắc, có các đoạn màng tế bào hòa với nhau. Các sợi cơ tim mang tính hợp bào, hoạt động như một thể thống nhất khi đáp ứng với kích thích, lan truyền điện thế giữa các sợi cơ tim nhanh chóng qua các cầu nối. Sự lan truyền điện thể từ tâm nhĩ xuống tâm thất được dẫn qua một đường dẫn truyền đặc biệt gọi là bộ nối nhĩ - thất.
- Các sợi cơ tim chứa nhiều ty lạp thể và mạch máu, rất phù hợp với đặc tính hoạt động ái khí của tim. Thành phần chủ yếu của tế bào cơ tim là các tơ cơ (myofibrille), các sợi dày (myosin) và sợi mỏng (actin, tropomyosin, troponin), các sợi cơ co rút gây ra co rút toàn bộ tế bào cơ tim. Bao quanh các sợi cơ có mạng nội sinh cơ chất (reticulum sarcoplasmic) là nơi dự trữ canxi, đóng vai trò quan trọng trong quá trình co bóp của cơ tim.
- Cơ tim cũng có vân, nhưng khác với cơ vân, các tế bào cơ tim có cầu nối kết hợp lại với nhau thành một khối vững chắc. Nhờ đó, cơ tim có tính chất tự co rút đẩy máu đi khắp cơ thể mà không chịu tác động của bộ não.
4. Hoạt Động của Cơ Tim
- Cơ tim hoạt động không ngừng nghỉ cho đến khi nó chết. Trung bình, mỗi phút tim co bóp với tốc độ từ 60 - 100 lần, và nó hoạt động như vậy trong suốt một đời người. Theo acc.org, nhịp tim bình thường ở người lớn khi nghỉ ngơi là từ 60 đến 100 nhịp mỗi phút.
- Sở dĩ có được khả năng hoạt động bền bỉ như vậy là do cơ tim có cấu trúc đặc biệt. Cơ tim thực sự được cung cấp nhiều năng lượng hơn so với các loại cơ khác. Trong đó phải nhắc đến vai trò của ty thể. Tất cả các tế bào trong cơ thể, trong đó có tế bào cơ, đều lấy năng lượng từ ty thể, bào quan chuyển hóa các chất hữu cơ thành năng lượng mà tế bào có thể sử dụng được (ATP). Trong khi ty thể tại các cơ vân chỉ chiếm 1 – 2% ty thể, thì lượng ty thể trong cơ tim chiếm gấp nhiều lần, từ 30 – 35%. Điều đó có nghĩa là, ở trạng thái bình thường, tim không bao giờ phải nghỉ ngơi, vì luôn có nguồn cung năng lượng cho cơ tim.
- Tim là một cơ quan đặc biệt trong cơ thể. Nó là cơ quan hoạt động bền bỉ nhất, có thể hoạt động suốt đời mà không biết mệt mỏi. Tất nhiên, nó không phải là một động cơ vĩnh cửu. Do đó, bạn nên tập luyện thường xuyên để tăng cường sức khỏe tim mạch, nhưng cũng không nên tập luyện quá sức, tránh ảnh hưởng đến tim. Theo ahajournals.org, tập thể dục thường xuyên có thể giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
5. Các Bệnh Liên Quan Đến Cơ Tim
- Giống như các loại cơ khác, cơ tim cần được nuôi dưỡng bằng lượng máu cung cấp từ hệ tuần hoàn, thông qua động mạch vành. Khi lượng máu đến nuôi cơ tim giảm, cơ tim sẽ phản ứng lại bằng triệu chứng đau thắt ngực.
- Động mạch cung cấp máu nuôi dưỡng cơ tim được gọi là động mạch vành. Nguyên nhân thường gặp gây ra cơn đau thắt ngực là hẹp một hoặc nhiều nhánh của động mạch vành. Lượng máu đến nuôi cơ tim có thể vẫn đủ khi bạn nghỉ ngơi, không hoạt động gắng sức. Tuy nhiên, cơ tim cần một lượng máu và oxy nhiều hơn khi nó làm việc nhiều hơn. Ví dụ, khi bạn đi nhanh hoặc leo cầu thang, nhịp tim sẽ tăng lên để cung cấp nhiều máu hơn cho cơ tim. Nếu có hẹp động mạch vành, lượng máu bổ sung này không đến được cơ tim, biểu hiện bằng cơn đau thắt ngực. Theo Medscape, đau thắt ngực là một triệu chứng phổ biến của bệnh tim mạch vành.