Neurofysiologie
College spiercontractie:
Bijna 50% van ons lichaamsgewicht bestaat uit spier
Veel verschillende spieren in ons lichaam, deze spieren worden gebruikt om op één of
andere manier kracht te zetten. ATP is de energie valuta van het lichaam. Als er een P wordt
afgesplitst van ATP (ATP wordt omgezet), dan
zorgt deze vrije energie ervoor dat er kracht kan
worden uitgeoefend.
3 typen spieren:
● Skeletspier (gecontroleerd door somatisch
zenuwstelsel) ofwel dwarsgestreepte spier:
loopt helemaal van insertie naar origo
● Hartspier (gecontroleerd door autonoom
zenuwstelsel): lijkt op skeletspier, maar
heeft een aantal aftakkingen die met elkaar
verbonden zijn door gap junctions
● Gladde spier (gecontroleerd door autonoom
zenuwstelsel): liggen tegen elkaar aan en
verbonden door gap junctions, kunnen ook afzonderlijk contraheren
Skeletspier
Pees heeft aanhechting aan bot. Deze pees loopt uit naar het
epimysium van een spier. In het epimysium zitten weer
allemaal kleine bundeltjes, die zijn omgeven door het
perimysium. In de fascikels zitten alle spiervezels
(=spiercellen), deze zijn weer omgeven door het
celmembraan, ofwel endomysium (wel 2 verschillende
dingen), hierin zitten ook weer allemaal bundeltjes in. In de
spiervezels zitten myofibrillen, die weer bestaan uit
myofilamenten. Deze myofilamenten bestaan uit actine en
myosine
● Epimysium: bindweefsel wat om een hele spierbundel heen zit (complete spier)
● Perimysium: fascikels zijn omgeven door het perimysium
● Endomysium: laagje bindweefsel wat
om de cel heen zit
● Celmembraan: buitenkant van een
spiercel
Spieren worden dik als je ze aanspant, doordat
de spier korter wordt en het bindweefsel ergens
heen moet.
Verder inzoomen
Dunne myofilamenten worden actine genoemd
en de dikke filamenten worden myosine
,genoemd. Deze myofibrillen bestaan uit verschillende segmenten / zones. Sarcomeer
(onderdeel van myofibril (onderdeel van volledige spiervezel)) loopt van Z-schijf tot Z-schijf,
dit is de kleinste contractiele eenheid die
we hebben.
● 1 Myosine filament is omgeven
door 6 actine filamenten
Contractiele elementen / eiwitten
H-zone is deel van een myosinefilament,
waar geen actine te zien is op een foto.
A-band loopt van het ene uiteinde
myosinefilament naar het andere
uiteinde. Titinefilamenten zorgen ervoor
dat het de myosinefilamenten bij elkaar
houdt bij de Z-lijn. Verschillende lijnen en
zones kunnen van vorm veranderen
tijdens het contraheren.
Hoe kunnen actine en myosine “langs
elkaar glijden”?
Myosinefilamenten (dikke filamenten) hebben
kopjes, die een bindingsplaats voor ATP en
actine hebben. De actine filamenten (dunne
filamenten) bestaan uit kleine actine bolletjes
die een verborgen bindingsplek hebben voor myosine → ligt onder de tropomyosine stringen
en worden op hun plek gehouden of van hun plek gehaald door troponine complexen
(bestaan uit 3 moleculen).
Calcium binding aan Troponine-C
Troponine complex kan draaien na binding van calcium aan Troponine-C. Het complex
draait met myosine mee, waardoor bindingsplekken vrij komen en een myosine kopje kan
hechten. Die bindt en klapt het kopje om (binding en omklapping gaat in 1x), dan wordt het
actinecomplex aan getrokken en Z-lijnen komen hierbij naar elkaar toe. Er is een kruisbrug
ontstaan.
, Kruisbrug cyclus
Kijk filmpje
Binding tussen actine en myosinekopje, dan gaan fosfaatmolecuul en ADP-molecuul eraf →
kopje kan buigen. Het kopje kan dan pas loslaten
als ATP bindt. Als ATP is gebonden kan het
myosinekopje opspannen, maar dit kan alleen als
het ATP is gesplitst (dit geeft energie), dan kan
beweging plaatsvinden. Als vervolgens ADP en P
eraf gaan kan hij terug knallen naar de originele
positie (geen energie voor nodig) → ATP zorgt voor
spanning en op het moment dat hij gespannen is
kan hij terug als de spanning eraf is. Dit is een
cyclus:
● Stap 1 Kruisbrug formatie: Calcium bindt
aan troponine-C → tropomyosine en
troponine complex draaien →
bindingsplaats komt vrij → myosine bindt
aan actine
● Stap 2 De kracht van de (werkende) slag:
myosine kopje klapt om → actine schuift
naar binnen → ADP en Pi laten los →
Contractie
● Stap 3 Loslating kruisbrug: nieuwe ATP
bindt → myosine kop laat los van actine → ontspanning
● Stap 4 spannen van de myosinekop: door hydrolyse ATP wordt myosine kop
gespannen
Welke band / zone wordt kleiner bij contractie van de spier? → Zone H, want de actine
moleculen gaan naar de middenlijn (M-lijn) → kan zelfs helemaal weg (als actinemoleuclen
tegen de M-lijn aan zitten) en ook Zone I
Excitatie-contractie koppeling
Sarcolemma (= celmembraan) heeft allerlei T-tubuli, die door hele spiervezel heen liggen.
De T-tubuli zijn weer verbonden met het Sarcoplasmatisch reticulum (SR). Het SR zit vol
met calcium. De T-tubuli is een buizensysteem, waar de spiervezel AP (anders dan AP in
neuron) doorheen gaat. De plek waar het tegen elkaar aan zit, zit met bijzondere receptoren
College spiercontractie:
Bijna 50% van ons lichaamsgewicht bestaat uit spier
Veel verschillende spieren in ons lichaam, deze spieren worden gebruikt om op één of
andere manier kracht te zetten. ATP is de energie valuta van het lichaam. Als er een P wordt
afgesplitst van ATP (ATP wordt omgezet), dan
zorgt deze vrije energie ervoor dat er kracht kan
worden uitgeoefend.
3 typen spieren:
● Skeletspier (gecontroleerd door somatisch
zenuwstelsel) ofwel dwarsgestreepte spier:
loopt helemaal van insertie naar origo
● Hartspier (gecontroleerd door autonoom
zenuwstelsel): lijkt op skeletspier, maar
heeft een aantal aftakkingen die met elkaar
verbonden zijn door gap junctions
● Gladde spier (gecontroleerd door autonoom
zenuwstelsel): liggen tegen elkaar aan en
verbonden door gap junctions, kunnen ook afzonderlijk contraheren
Skeletspier
Pees heeft aanhechting aan bot. Deze pees loopt uit naar het
epimysium van een spier. In het epimysium zitten weer
allemaal kleine bundeltjes, die zijn omgeven door het
perimysium. In de fascikels zitten alle spiervezels
(=spiercellen), deze zijn weer omgeven door het
celmembraan, ofwel endomysium (wel 2 verschillende
dingen), hierin zitten ook weer allemaal bundeltjes in. In de
spiervezels zitten myofibrillen, die weer bestaan uit
myofilamenten. Deze myofilamenten bestaan uit actine en
myosine
● Epimysium: bindweefsel wat om een hele spierbundel heen zit (complete spier)
● Perimysium: fascikels zijn omgeven door het perimysium
● Endomysium: laagje bindweefsel wat
om de cel heen zit
● Celmembraan: buitenkant van een
spiercel
Spieren worden dik als je ze aanspant, doordat
de spier korter wordt en het bindweefsel ergens
heen moet.
Verder inzoomen
Dunne myofilamenten worden actine genoemd
en de dikke filamenten worden myosine
,genoemd. Deze myofibrillen bestaan uit verschillende segmenten / zones. Sarcomeer
(onderdeel van myofibril (onderdeel van volledige spiervezel)) loopt van Z-schijf tot Z-schijf,
dit is de kleinste contractiele eenheid die
we hebben.
● 1 Myosine filament is omgeven
door 6 actine filamenten
Contractiele elementen / eiwitten
H-zone is deel van een myosinefilament,
waar geen actine te zien is op een foto.
A-band loopt van het ene uiteinde
myosinefilament naar het andere
uiteinde. Titinefilamenten zorgen ervoor
dat het de myosinefilamenten bij elkaar
houdt bij de Z-lijn. Verschillende lijnen en
zones kunnen van vorm veranderen
tijdens het contraheren.
Hoe kunnen actine en myosine “langs
elkaar glijden”?
Myosinefilamenten (dikke filamenten) hebben
kopjes, die een bindingsplaats voor ATP en
actine hebben. De actine filamenten (dunne
filamenten) bestaan uit kleine actine bolletjes
die een verborgen bindingsplek hebben voor myosine → ligt onder de tropomyosine stringen
en worden op hun plek gehouden of van hun plek gehaald door troponine complexen
(bestaan uit 3 moleculen).
Calcium binding aan Troponine-C
Troponine complex kan draaien na binding van calcium aan Troponine-C. Het complex
draait met myosine mee, waardoor bindingsplekken vrij komen en een myosine kopje kan
hechten. Die bindt en klapt het kopje om (binding en omklapping gaat in 1x), dan wordt het
actinecomplex aan getrokken en Z-lijnen komen hierbij naar elkaar toe. Er is een kruisbrug
ontstaan.
, Kruisbrug cyclus
Kijk filmpje
Binding tussen actine en myosinekopje, dan gaan fosfaatmolecuul en ADP-molecuul eraf →
kopje kan buigen. Het kopje kan dan pas loslaten
als ATP bindt. Als ATP is gebonden kan het
myosinekopje opspannen, maar dit kan alleen als
het ATP is gesplitst (dit geeft energie), dan kan
beweging plaatsvinden. Als vervolgens ADP en P
eraf gaan kan hij terug knallen naar de originele
positie (geen energie voor nodig) → ATP zorgt voor
spanning en op het moment dat hij gespannen is
kan hij terug als de spanning eraf is. Dit is een
cyclus:
● Stap 1 Kruisbrug formatie: Calcium bindt
aan troponine-C → tropomyosine en
troponine complex draaien →
bindingsplaats komt vrij → myosine bindt
aan actine
● Stap 2 De kracht van de (werkende) slag:
myosine kopje klapt om → actine schuift
naar binnen → ADP en Pi laten los →
Contractie
● Stap 3 Loslating kruisbrug: nieuwe ATP
bindt → myosine kop laat los van actine → ontspanning
● Stap 4 spannen van de myosinekop: door hydrolyse ATP wordt myosine kop
gespannen
Welke band / zone wordt kleiner bij contractie van de spier? → Zone H, want de actine
moleculen gaan naar de middenlijn (M-lijn) → kan zelfs helemaal weg (als actinemoleuclen
tegen de M-lijn aan zitten) en ook Zone I
Excitatie-contractie koppeling
Sarcolemma (= celmembraan) heeft allerlei T-tubuli, die door hele spiervezel heen liggen.
De T-tubuli zijn weer verbonden met het Sarcoplasmatisch reticulum (SR). Het SR zit vol
met calcium. De T-tubuli is een buizensysteem, waar de spiervezel AP (anders dan AP in
neuron) doorheen gaat. De plek waar het tegen elkaar aan zit, zit met bijzondere receptoren
