Recente elektrocardiografische (ECG) studies van insectenharten onthulden de aanwezigheid van mensachtige, onwillekeurige en zuiver myogene harten. Bepaalde insecten, zoals een kleine lichtgewicht zweefvliegsoort (Episyrphus balteatus), hebben een zeer efficiënt hartsysteem ontwikkeld dat bestaat uit een compacte hartkamer en een smalle aorta-buis, die geëvolueerd is als een aanpassing aan langdurige zweefvluchten. Toepassing van thermocardiografische en optocardiografische ECG-methoden bracht aan het licht dat volwassen vliegen van deze soort de compacte gespierde hartkamer (hartkamer) gebruiken voor het intensief pompen van “insectenbloed” (hemolymfe) in de kop en de thorax, die overal omringd zijn met indirecte vliegmusculatuur. De opnamen van deze harten onthulden extreem hoge, record-snelheden van voorwaarts gerichte, anterograde hartslag (tot 10Hz), geassocieerd met extreem versterkte synchrone (niet peristaltische) voortplanting van systolische myocardiale contracties (32,2mm/s bij kamertemperatuur). De relatief trage, naar achteren gerichte of retrograde hartcontracties traden slechts sporadisch op in de vorm van afzonderlijke of samengestelde pulsen die af en toe de rustperioden vervingen. De compacte hartkamer bevatte bidirectionele laterale openingen, waarvan de opening en sluiting de intracardiale anterograde “bloed “stromen afleidden tussen respectievelijk de abdominale hemocoelische holte en de aortaslagader. De viscerale organen van deze vliegende machine (krop, middendarm) vertoonden myogene, extracardiale peristaltische pulsaties, vergelijkbaar met de hartslag, met inbegrip van de periodiek omgekeerde voorwaartse en achterwaartse richting van de peristaltische golven. De buisvormige krop trok samen met een periodiciteit van 1Hz, zowel naar voren als naar achteren, met voortplanting van de peristaltische golven met 4,4mm/s. De met lucht opgeblazen en blind eindigende middendarm trok samen met een frequentie van 0,2Hz, met een voortplanting van de peristaltische samentrekkingsgolven met 0,9mm/s. Het neurogene systeem van extracardiale hemocoelische pulsaties, dat bij andere insectensoorten een belangrijke rol speelt in de regulatie van de bloedsomloop en de ademhalingsfuncties, is hier vervangen door een meer economische, myogene pulsatie van de viscerale organen als een lichtgewicht evolutionaire aanpassing aan een langdurige zweefvlucht. Opvallende structurele, functionele en zelfs genetische overeenkomsten, gevonden tussen de harten van Episyrphus, Drosophila en mensenharten, zijn praktisch benut voor het goedkoop testen van nieuwe cardio-actieve of cardio-inhibitoire geneesmiddelen op insectenharten.
Blog