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Präparat: A41 (H)
Herzmuskulatur, quer
Eisenhämatoxilin
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Der Querschnitt durch die Herzmuskulatur zeigt die zentral gelegenen Zellkerne und den myofibrillenfreien Hof in ihrer unmittelbaren Umgebung. Der Zellkern ist nicht in jeder Herzmuskelzelle angeschnitten. Der Querschnitt läßt auch die Anordnung der Myofibrillen (die Cohnheim-Felderung) gut erkennen. In den helleren Bezirken zwischen den Myofibrillen sind mit dem Elektronenmikroskop Mitochondrien und andere Zellorganellen (Sacculi des T-Systems und des sarkoplasmatischen Retikulums) zu erkennen. Beachten Sie den Reichtum an Blutkapillaren zwischen den Herzmuskelzellen. Das Verhältnis von Herzmuskelzellen zu Kapillaren ist nahezu 1:1 und weist auf den hohen Sauerstoffbedarf hin, der für die Myokardkontraktionen notwendig ist.

Als Myofibrillen werden die lichtmikroskopisch erkennbaren kontraktilen Elemente der quergestreiften Muskulatur bezeichnet (Durchmesser 1-2 µm). Sie bestehen aus zusammengelagerten Gruppen Aktin- und Myosinfilamenten. In einer Skelettmuskelfaser sind die Fibrillen parallel angeordnet und durchziehen sie in ganzer Länge. Mit ihren Enden sind sie im Sarkolemm verankert. Jede Myofibrille besteht aus hintereinander liegenden Sarkomeren, die in den parallelen Fibrillen alle auf einer Höhe liegen. Dadurch erscheinen die Muskelfasern im Längsschnitt quergestreift. Im Querschnitt stellen die Myofibrillen punktförmige Strukturen dar. Zusammen mit den bei der Präparation artifiziell entstehenden Spalträumen zwischen den Muskelfasern entsteht das typische schollenartige Bild (Cohnheim-Felderung). Zwischen den Myofibrillen liegen Zellorganellen und Zelleinschlüsse wie Lipidtropfen und Glykogenpartikel.

Transversale Tubuli; die T-Tubuli stellen regelmäßige quer zur Längsachse verlaufende Einstülpungen des Sarkolemms dar, die über Querverbindungen anastomosieren und die komplette Muskelfaser durchqueren. in der Skelettmuskulatur sind ihnen links und rechts terminale Zisternen des glatten endoplasmatischen Retikulums benachbart, mit denen sie zusammen jeweils eine Triade bilden. In der quergestreiften Herzmuskulatur sind die Zisternen des sarkoplasmatischen Retikulums kleiner, und nur eine Zisterne ist jeweils einem T-Tubulus benachbart. Dadurch entstehen keine Triaden, sondern man spricht von Dyaden. Die Zisternen und die T-Tubuli sind über Proteinkomplexe (= Triadenfüßchen/Dyadenfüßchen), die einen Zellmembranrezeptor am T-Tubulus (= Dihydropyridinrezeptor) und einen ihm direkt benachbarten Rezeptor an der Zisterne des glatten ER (= Ryanodinrezeptor) bilden, verbunden. Die T-Tubuli ermöglichen die Ausbreitung des Aktionspotentials bis in die Tiefe der Muskelfasern. Durch Änderungen des Membranpotentials kommt es zuerst zu einer Konformationsänderung des Dihydropyridinrezeptors und dann des Ryanodinrezeptors, was eine Freisetzung von Kalziumionen aus dem sarkoplasmatischen Retikulum zur Folge hat. Die Füßchenkontakte (auch junktionale Füßchen bezeichnet) sind somit für die elektromechanische Kopplung verantwortlich und ermöglichen durch die Erhöhung der intrazellulären Kalziumkonzentration die Kontraktion der Myofibrillen.