Hartspieren hebben unieke contractiele eigenschappen waardoor ze zich onderscheiden van skeletspieren en gladde spieren. Het begrijpen van deze verschillen is cruciaal voor het begrijpen van de gespecialiseerde functies van het hart en zijn vermogen om continu te pompen.

1. Automaticiteit: Hartspiercellen bezitten het opmerkelijke vermogen om spontaan elektrische impulsen te initiëren en te geleiden. Deze intrinsieke eigenschap staat bekend als automatisme en zorgt ervoor dat het hart ritmisch kan kloppen zonder externe zenuwstimulatie. Het hartgeleidingssysteem, bestaande uit gespecialiseerde pacemakercellen (sinoatriale knoop en atrioventriculaire knoop), coördineert de verspreiding van elektrische signalen door het hart en zorgt zo voor een regelmatig en gecoördineerd contractiepatroon.

2. Vuurvastheid: De hartspier vertoont een uniek fenomeen dat vuurvastheid wordt genoemd en dat verwijst naar het tijdelijke onvermogen van een cel om te reageren op een tweede stimulus na samentrekking. Deze eigenschap is cruciaal bij het voorkomen van tetanus (langdurige samentrekking) in het hart en zorgt voor een gecoördineerde pompwerking. De refractaire periode van hartspiercellen is relatief lang in vergelijking met die van skeletspieren, waardoor het hart volledig kan ontspannen vóór de volgende samentrekking.

3. Prikkelbaarheid: Hartspiercellen zijn prikkelbaar, wat betekent dat ze kunnen reageren op elektrische prikkels. In tegenstelling tot skeletspieren, die de ‘alles-of-niets’-wet kennen, vertonen hartspiercellen echter een graduele respons. Dit betekent dat de contractiesterkte tot een bepaald punt proportioneel toeneemt met de sterkte van de elektrische stimulus. Deze graduele respons is essentieel voor het reguleren van de contractiekracht en het aanpassen aan de verschillende eisen van het hart.

4. Ritmiciteit: De ritmische samentrekking van het hart is een bepalend kenmerk van de hartspier. Het hart volgt een regelmatig patroon van samentrekking en ontspanning, met een gecoördineerde opeenvolging van elektrische impulsen. Deze ritmiek wordt in stand gehouden door de autoritmische eigenschappen van gespecialiseerde pacemakercellen en het geleidingssysteem, waardoor een continue pompwerking wordt gegarandeerd.

5. Treppe (Trappenhuisfenomeen) :Hartspieren vertonen een uniek fenomeen dat bekend staat als het trap- of treppe-fenomeen. Wanneer het hart wordt onderworpen aan een reeks prikkels met toenemende frequentie, neemt de samentrekkingskracht geleidelijk toe bij elke volgende samentrekking totdat een stabiele toestand wordt bereikt. Dit fenomeen wordt geassocieerd met de ophoping van calciumionen in de hartspiercellen, wat leidt tot een verhoogde contractiliteit.

Samenvattend vertonen hartspieren onderscheidende contractiele eigenschappen, zoals automatisme, vuurvastheid, prikkelbaarheid, ritmiek en het treppe-fenomeen. Deze eigenschappen stellen het hart in staat om gedurende het hele leven een regelmatige, gecoördineerde en efficiënte pompwerking te behouden, waardoor het zijn vitale rol vervult in de bloedcirculatie en het leveren van zuurstof en voedingsstoffen aan het hele lichaam.