Hoofdstuk 5. Spieren: hartspier, gladde spier en skeletspier
Contractie-relaxatie mechanismen
Dwarsgestreepte spieren
- Soorten dwarsgestreepte spieren
• Gladde spiercellen
o Geen vrijwillige controle
o = spieren v holle organen: klieren, darmen, bloedvaten
• Skeletspiercellen
o Vrijwillige controle: wachten op prikkel
• Hartspiercellen
o Geen vrijwillige controle: spontaan actief
- Functionele morfologie v skeletspier
• Spiervezel
o Meerkernige cel
o Ontstaan uit fusie v myoblasen
o Volgestapeld met myofibrillen doorkruist door SR
▪ Myofibrillen bestaan uit sarcomeren (= contractiele basis-
eenheid)
➢ Sarcomeren opgebouwd uit myofilameten
• Kunnen cms lang zijn en mms dik
• Stamcellen in skeletspierbundel belangrijk vr herstel v bestaande cellen (niet vorming v nieuwe
cellen)
- Functionele morfologie v skeletspiercel
• Invaginaties v celmembraan: T-tubuli (4 = vb)
o Zorgen dat extracell milieu tot diep in cel gaat
o = functioneel belangrijk
• Elektrisch signaal moet voortgeleid worden doorheen volledige
skeletspiercel
• Vrijzetting v Ca uit SR = contactsleutel voor contractie
- Contractiel apparaat: sarcomeer
• = moleculaire mechanisme v contractie
• 2 types filamenten die verschuiven tov elkaar
141
, o Dikke filamenten
o Dunne filamenten
o Dikke filamenten trekken aan dunne filamenten → verschuiving
• Afgelijnd door Z-lijnen
• Intracell Ca-concentratie laag → geen interactie tss dikke en dunne filamenten in skeletspiercel →
geen interactie tss myosine en actine → sarcomeer = ‘vrij’
- Moleculaire opbouw v sarcomeer
• Actine
o Globulair proteïne
o 42 kDa
o F-actine dubbelstreng
• Myosine
o Myosine II
o 490 kDa
o ATP-ase activiteit
• Titine
o 3000-3800 kDa (grootste proteïne dat in lichaam geproduceerd wordt)
o Structuurelement
o Verbind Z-schijf-myosine-actine
o Elastische eigenschappen
- Myosine: dikke filamenten
• Myosine II
o ATPase activiteit
o Verschillende peptideketens
▪ 2 zware
▪ 2 lichte
➢ Regulatorische keten
➢ Essentiële keten
• Lichte ketens
o Belangrijk voor structuur en regulatorische functie
• In zware deel
o Myosine-arm (S2)
o Myosinehoofd (S1)
• Myosinehoofd (S1) heeft ATPase activiteit en bindt actine
o Kan kantelen afhankelijk v ATPase-activiteit
o S-segment heeft ATPase-activiteit
▪ bepaalt max snelheid v contractie
▪ bepaalt max snelheid waarmee dwarsbrugcyclus vooruit kan gaan
142
,- troponine-complex regelt interactie tss actine en myosine
• troponine geeft Ca-gevoeligheid aan sarcomeer
o troponine C bindt Ca → troponine T verandert v plaats/verschuiving → bindingplaats vr
myosinehoofdje komt vrij
o uiteindelijk is interactie tss actine en myosine mogelijk
- elk segment v sarcomeer heeft veel myosinehoofdjes
• elk segment v sarcomeer heeft 10tallen myosinehoofdjes
• doorlopen elk onafhankelijk v elkaar dwarsbrugcyclus
- dwarsbrugcyclus is als een motor: Ca is contactsleutel
• binding ATP aan myosinehoofd → hoofd komt los v actine → hoofd kantelt
• in gekantelde toestand binden aan actine = Ca-afhankelijke stap
• wanneer Ca-concentratie stijgt → concentratie mogelijk
• indien verplaatsing v actine verhinderd wordt → kanteling v hoofdje zorgt niet per se voor
verplaatsing actine, maar voor uitrekking v hals v myosinehoofdje
• zolang Ca-concentratie hoog genoeg blijft, blijft cyclus bezig
• onbelaste spier verbruikt meer ATP dan wanneer spier maximaal belast is
143
, • 1
o hydrolyse v ATP
o energiseren v myosinehoofdje
• 2
o Binding aan actine
o Ca-afhankelijke stap
• 3
o Afgave v ADP en Pi
o Kanteling v hoofd
o Verschuiving v actine nr M
o = snelheidsbepalende stap
o Arbeidsslag wordt uitgevoerd: myosinehoofdje kantelt en dan trekt actine aan Z-schijft →
sarcomeer wordt smaller
• 4
o Binding v ATP
o Dissociatie v AM
• Spieren knn max kracht ontwikkelen indien er geen inkorting is
o = isometrische contractie
o = contractie v spier waarbij er geen inkorting is
o Contractie volledig afhankelijk v dwarsbrugcyclus
o Vb: gewicht optillen v grond dat te zwaar is om echt op te pakken → geen verplaatsing v
actine tov myosine
- De hartspier
• Heeft verschillende kamers, gekoppeld aan elkaar
o Moeten gecoördineerd samenwerken
• AP in sino-atriale knoop (in RA)
• LV krijgt zuurstofbloed en pompt het nr rest v lichaam via aorta → LV = arbeidsmyocard
144
Contractie-relaxatie mechanismen
Dwarsgestreepte spieren
- Soorten dwarsgestreepte spieren
• Gladde spiercellen
o Geen vrijwillige controle
o = spieren v holle organen: klieren, darmen, bloedvaten
• Skeletspiercellen
o Vrijwillige controle: wachten op prikkel
• Hartspiercellen
o Geen vrijwillige controle: spontaan actief
- Functionele morfologie v skeletspier
• Spiervezel
o Meerkernige cel
o Ontstaan uit fusie v myoblasen
o Volgestapeld met myofibrillen doorkruist door SR
▪ Myofibrillen bestaan uit sarcomeren (= contractiele basis-
eenheid)
➢ Sarcomeren opgebouwd uit myofilameten
• Kunnen cms lang zijn en mms dik
• Stamcellen in skeletspierbundel belangrijk vr herstel v bestaande cellen (niet vorming v nieuwe
cellen)
- Functionele morfologie v skeletspiercel
• Invaginaties v celmembraan: T-tubuli (4 = vb)
o Zorgen dat extracell milieu tot diep in cel gaat
o = functioneel belangrijk
• Elektrisch signaal moet voortgeleid worden doorheen volledige
skeletspiercel
• Vrijzetting v Ca uit SR = contactsleutel voor contractie
- Contractiel apparaat: sarcomeer
• = moleculaire mechanisme v contractie
• 2 types filamenten die verschuiven tov elkaar
141
, o Dikke filamenten
o Dunne filamenten
o Dikke filamenten trekken aan dunne filamenten → verschuiving
• Afgelijnd door Z-lijnen
• Intracell Ca-concentratie laag → geen interactie tss dikke en dunne filamenten in skeletspiercel →
geen interactie tss myosine en actine → sarcomeer = ‘vrij’
- Moleculaire opbouw v sarcomeer
• Actine
o Globulair proteïne
o 42 kDa
o F-actine dubbelstreng
• Myosine
o Myosine II
o 490 kDa
o ATP-ase activiteit
• Titine
o 3000-3800 kDa (grootste proteïne dat in lichaam geproduceerd wordt)
o Structuurelement
o Verbind Z-schijf-myosine-actine
o Elastische eigenschappen
- Myosine: dikke filamenten
• Myosine II
o ATPase activiteit
o Verschillende peptideketens
▪ 2 zware
▪ 2 lichte
➢ Regulatorische keten
➢ Essentiële keten
• Lichte ketens
o Belangrijk voor structuur en regulatorische functie
• In zware deel
o Myosine-arm (S2)
o Myosinehoofd (S1)
• Myosinehoofd (S1) heeft ATPase activiteit en bindt actine
o Kan kantelen afhankelijk v ATPase-activiteit
o S-segment heeft ATPase-activiteit
▪ bepaalt max snelheid v contractie
▪ bepaalt max snelheid waarmee dwarsbrugcyclus vooruit kan gaan
142
,- troponine-complex regelt interactie tss actine en myosine
• troponine geeft Ca-gevoeligheid aan sarcomeer
o troponine C bindt Ca → troponine T verandert v plaats/verschuiving → bindingplaats vr
myosinehoofdje komt vrij
o uiteindelijk is interactie tss actine en myosine mogelijk
- elk segment v sarcomeer heeft veel myosinehoofdjes
• elk segment v sarcomeer heeft 10tallen myosinehoofdjes
• doorlopen elk onafhankelijk v elkaar dwarsbrugcyclus
- dwarsbrugcyclus is als een motor: Ca is contactsleutel
• binding ATP aan myosinehoofd → hoofd komt los v actine → hoofd kantelt
• in gekantelde toestand binden aan actine = Ca-afhankelijke stap
• wanneer Ca-concentratie stijgt → concentratie mogelijk
• indien verplaatsing v actine verhinderd wordt → kanteling v hoofdje zorgt niet per se voor
verplaatsing actine, maar voor uitrekking v hals v myosinehoofdje
• zolang Ca-concentratie hoog genoeg blijft, blijft cyclus bezig
• onbelaste spier verbruikt meer ATP dan wanneer spier maximaal belast is
143
, • 1
o hydrolyse v ATP
o energiseren v myosinehoofdje
• 2
o Binding aan actine
o Ca-afhankelijke stap
• 3
o Afgave v ADP en Pi
o Kanteling v hoofd
o Verschuiving v actine nr M
o = snelheidsbepalende stap
o Arbeidsslag wordt uitgevoerd: myosinehoofdje kantelt en dan trekt actine aan Z-schijft →
sarcomeer wordt smaller
• 4
o Binding v ATP
o Dissociatie v AM
• Spieren knn max kracht ontwikkelen indien er geen inkorting is
o = isometrische contractie
o = contractie v spier waarbij er geen inkorting is
o Contractie volledig afhankelijk v dwarsbrugcyclus
o Vb: gewicht optillen v grond dat te zwaar is om echt op te pakken → geen verplaatsing v
actine tov myosine
- De hartspier
• Heeft verschillende kamers, gekoppeld aan elkaar
o Moeten gecoördineerd samenwerken
• AP in sino-atriale knoop (in RA)
• LV krijgt zuurstofbloed en pompt het nr rest v lichaam via aorta → LV = arbeidsmyocard
144
