Entre las capas de fibras de músculo cardíaco, las células contráctiles del corazón, hay láminas de tejido conectivo que contienen vasos sanguíneos, nervios y el sistema de conducción del corazón. Las fibras del músculo cardíaco tienen la misma disposición de actina y miosina, y las mismas bandas, zonas y discos Z del músculo esquelético. Sin embargo, los discos intercalados (intercal-, insertar entre) son privativos de las fibras del músculo cardíaco. Estas estructuras microscópicas son engrosamientos transversales irregulares del sarcolema que conectan entre sí los extremos de las fibras del músculo cardíaco. Los discos contienen desmosomas, que mantienen unidas las fibras, y uniones en hendidura, que permiten que los potenciales de acción musculares se propaguen de una fibra del músculo cardíaco a otra. El tejido muscular cardíaco tiene endomisio y perimisio, pero carece de epimisio.
En respuesta a un potencial de acción único, el tejido muscular cardíaco permanece contraído durante un período de 10 a 15 veces más prolongado que el tejido muscular esquelético. La contracción larga se debe al aporte prolongado de Ca2+ al sarcoplasma. En las fibras del músculo cardíaco, el Ca2+ ingresa en el sarcoplasma desde el retículo sarcoplasmático (como en la fibra de músculo esquelético) y desde el líquido intersticial que baña las fibras. Como los canales que permiten el ingreso de Ca2+ del líquido intersticial permanecen abiertos por un período relativamente largo, una contracción del músculo cardíaco dura mucho más que una contracción del músculo esquelético.
Se ha comentado que el tejido muscular esquelético se contrae sólo cuando es estimulado por la acetilcolina liberada por un impulso nervioso de una neurona motora. En cambio, el tejido muscular cardíaco se contrae cuando es estimulado por sus propias fibras musculares autorrítmicas. En condiciones normales de reposo, el tejido muscular cardíaco se contrae alrededor de 75 veces por minuto. Esta actividad rítmica constante es una diferencia fisiológica importante entre el tejido muscular cardíaco y el esquelético. Las mitocondrias de las fibras del músculo cardíaco son más grandes y más numerosas que en las fibras del músculo esquelético. Esta característica estructural sugiere que el músculo cardíaco depende, en gran medida, de la respiración celular aeróbica para generar ATP y, por consiguiente, requiere un aporte constante de oxígeno. Las fibras del músculo cardíaco también pueden usar ácido láctico producido por fibras del músculo esquelético para sintetizar ATP, un beneficio durante el ejercicio. Al igual que el músculo esquelético, las fibras del músculo cardíaco pueden presentar hipertrofia en respuesta a la mayor carga de trabajo. Esto se denomina cardiomegalia fisiológica y explica por qué muchos deportistas presentan un agrandamiento cardíaco. En cambio, la cardiomegalia patológica está relacionada con enfermedad cardíaca significativa.
Histología
En comparación con las fibras musculares esqueléticas, las fibras musculares cardíacas son más cortas y menos circulares en sección transversa. También presentan ramificaciones, que les confieren la apariencia “en peldaños de escalera” característica de las fibras musculares cardíacas. Una fibra muscular cardíaca típica mide de 50 a 100 μm de longitud y tiene un diámetro de aproximadamente 14 μm. En general, presenta un solo núcleo de localización central, aunque algunas células pueden presentar ocasionalmente dos núcleos. Los extremos de las fibras musculares cardíacas se conectan con las fibras vecinas a través de engrosamientos transversales del sarcolema denominados discos intercalares (de intercalare, in-sertado entre). Estos discos contienen desmosomas (desmo-, de desmós, unión, banda, y -soma, de sóoma, cuerpo), que unen las fibras entre sí, y uniones en hendidura (gap) que permiten la conducción de los potenciales de acción desde una fibra muscular hasta las fibras vecinas. Las uniones gap permiten que todo el miocardio de las aurículas y de los ventrículos se contraiga como una única unidad coordinada.
Las mitocondrias son más grandes y numerosas en las fibras musculares cardíacas que en las esqueléticas. En una fibra muscular cardíaca ocupan el 25% del citosol, mientras que en una fibra muscular esquelética sólo el 2%. Las fibras musculares cardíacas poseen la misma disposición de filamentos de actina y miosina, las mismas bandas, zonas y discos Z que las fibras musculares esqueléticas. Los túbulos transversos del miocardio son más anchos, pero más escasos que los del músculo esquelético; el único túbulo transverso por sarcómero se localiza en el disco Z. El retículo sarcoplásmico de las fibras musculares cardíacas es algo más pequeño que el de las fibras musculares esqueléticas. En consecuencia, el músculo cardíaco presenta menores reservas intracelulares de Ca2+.
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