De duur van de spiercontracties wordt bepaald door de eigenschappen van de spiervezels en het type spierweefsel. Skeletspiervezels trekken snel samen en ontspannen zich, waardoor snelle bewegingen en nauwkeurige controle van willekeurige bewegingen mogelijk zijn. Daarentegen hebben hartspiervezels langduriger samentrekkingen, wat essentieel is voor het handhaven van een stabiele en ritmische pompwerking van het hart.

De contracties van de hartspier worden voornamelijk gereguleerd door de elektrische signalen die worden gegenereerd door het geleidingssysteem van het hart. De sinoatriale knoop (SA-knoop) initieert elektrische impulsen die zich door de boezems verspreiden, waardoor deze samentrekken en bloed in de kamers pompen. De elektrische signalen bereiken vervolgens de atrioventriculaire knoop (AV-knoop), die de impulsen enigszins vertraagt, zodat de atria hun contractie kunnen voltooien voordat de ventrikels samentrekken. De impulsen worden vervolgens doorgegeven aan de bundel His- en Purkinje-vezels, die ze snel door de ventrikels verdelen, wat leidt tot hun gesynchroniseerde samentrekking.

De langere duur van de samentrekkingen van de hartspier is te wijten aan verschillende factoren:

Plateaufase in het actiepotentieel In tegenstelling tot skeletspieren, die een korte actiepotentiaal hebben, vertonen hartspiervezels een langere plateaufase in hun actiepotentiaal. Tijdens deze plateaufase blijft het membraanpotentieel relatief constant, waardoor de contractiele toestand van de spiervezels gedurende een langere periode behouden blijft. Deze aanhoudende depolarisatie zorgt voor een meer aanhoudende en krachtigere contractie.

Langzame calciumdynamiek :Bij het excitatie-contractie-koppelingsmechanisme in de hartspier zijn calciumionen betrokken. De instroom van calciumionen tijdens het actiepotentiaal veroorzaakt de afgifte van meer calcium uit het sarcoplasmatisch reticulum, wat leidt tot spiercontractie. De hartspier heeft echter een langzamere calciumtransiënt vergeleken met skeletspieren, wat betekent dat het calcium gedurende een langere periode verhoogd blijft, waardoor de contractie wordt verlengd.

Refractaire periode :Hartspier heeft een langere refractaire periode vergeleken met skeletspieren. De refractaire periode is de tijd waarin een spiervezel niet kan worden gestimuleerd om opnieuw samen te trekken na een eerdere contractie. Dit voorkomt dat de hartspier te snel samentrekt en zorgt voor een gecoördineerde en ritmische hartslag.

Sarcomeerstructuur :De rangschikking van dikke en dunne filamenten in de sarcomeren van de hartspier verschilt van die van de skeletspier. Cardiale sarcomeren zijn dichter op elkaar gepakt, waardoor een grotere overlap tussen actine- en myosinefilamenten mogelijk is. Deze grotere overlap verbetert de kracht en duur van de hartspiercontracties.

Samenvattend zijn de langer durende samentrekkingen van de hartspier essentieel voor het handhaven van de stabiele en ritmische pompwerking van het hart. De plateaufase in het actiepotentiaal, de langzame calciumdynamiek, de langere refractaire periode en de specifieke sarcomeerstructuur dragen bij aan de unieke kenmerken van hartspiercontracties, waardoor het hart gedurende het hele leven efficiënt en continu kan functioneren.