ONLINE GAMER, week 1
COLLEGE 2: Spierbouw en spieractiviteit
Leerdoelen:
1. …. de bouw en functie van dwarsgestreept spierweefsel beschrijven.
2. …. het mechanisme van de spiercontractie en spierontspanning uitleggen.
3. …. eigenschappen van langzame en snelle spiervezels beschrijven en de
verschillen daartussen verklaren.
4. …. uitleggen hoe motorische eenheden in een spier functioneren.
Spieren bestaan uit spierbundels -> spiervezels ->
myofibrillen. Spieren bestaan uit filamenten die
langs elkaar schuiven. De dikke filamenten
bestaan uit het eiwit myosine en de dunne
filamenten uit het eiwit actine. Daardoor
kunnen de filamenten in elkaar schuiven en kan
je je spieren bewegen.
Doordat de dwarsgestreepte spieren
bestaan uit deze twee eiwitfibrillen
kunnen ze in elkaar schuiven.
Daardoor zijn ze dwarsgestreept en
kan je aanspannen en ontspannen.
“Het glijdend filamentenmodel” werkt als volgt:
De actine- en myosine
filamenten schuiven in elkaar
(glijden) waardoor je spier kan
aanspannen en ontspannen. Dit
is dan de spiercontractie.
,ATP wordt gevormd bij de afbraak van grote moleculen (denk aan suiker, zetmeel, vetten
etc.) Bij de splitsing van ATP in ADP en Fosfaat komt energie vrij.
Het enzym myosine-ATPase bevindt zich in het membraan van de myosine fibrillen in de
spieren. De uitsteeksels van de myosine moleculen kunnen alleen vasthechten aan het
actine molecuul als er calcium aanwezig is. Deze calciumionen komen vrij als impuls vanuit
de motorische zenuwcel de eindplaatjes bereiken. ATP in de spieren zorgen er dan weer
voor dat de calcium-ionen weer kunnen worden teruggepompt.
Het sarco tubulaire systeem bestaat uit:
T-tubuli
- transversaal (dwars)
- prikkelgeleiding
sarcoplasmatisch reticulum
- longitudinaal (in de lengte)
- calciumdepot
De spiercontractie is het samentrekken of contraheren van spierweefsels.
- statisch of isometrische contractie waarbij de spier kracht levert zonder beweging.
(denk aan tegen een muur duwen maar je beweegt niet)
- dynamische contractie:
- concentrische contractie waarbij de spier kracht levert en de spier verkort.
- excentrische contractie waarbij de spier kracht levert maar ook verlengt.
- isotone contractie met constante spierspanning.
4 fase van spiercontractie:
1) Excitatie, de actiepotentiaal van de motorische
zenuwvezel wordt overgebracht naar membranen en
T-tubuli van de spieren op weg naar de myofibrillen.
2) Latentietijd, er wordt potentiaal overgedragen op het
buizenstelsel in het plasma. (sarcoplasmatisch reticulum,
SR). Dat leidt tot vrijkomen van calcium-ionen en diffusie
van deze ionen in het celplasma. Ze deblokkeren de
actine-myosine-bindingsplaatsen waardoor brugvorming
tussen actine en myosine plaatsvindt.
3) Contractiefase, de myosinekop vormt een brug met
actine. Daar komt energie vrij uit ATP. De myosinekop
kantelt in de lengterichting en trekt daarbij het
actinefilament langszij. De sarcomeer wordt korter
(contractie), de vrijgekomen energie wordt gebruikt om de
spier te verkorten.
4) Relaxatiefase, na enige tijd ontspant elke spiervezel zich, calcium wordt
teruggepompt in het SR. Daardoor treedt de blokkering van de brugplaats tussen
, actine en myosine weer op. Er kunnen geen bruggen meer ontstaan en de spiervezel
ontspant zich.
Hoe kan een spier ontspannen? Als het signaal vanuit de hersenen stopt met het laten
aanspannen van spieren ontspant de spier. De myosinekoppen klappen terug waardoor de
actine en myosine terugkomen in oorspronkelijke toestand. De spier ontspant.
De spier komt dan terug in zijn uitgangslengte. De uitgangslengte is de lengte van de spier in
rust, vanuit daar begint de
beweging.
De lengte tussen twee
Z-lijnen van de
myofibrillen is een
sarcomeer. Aan
weerszijden van de
Z-lijn actinefilamenten gehecht. De sarcomeren zijn in serie
of parallel gekoppeld omdat ze maar 1 μm korter of langer
worden. Zo worden er tien- tot honderdduizend sarcomeren
in serie geschakeld.
Binnen een spier bevinden zich axons met uitlopers. Aan het
eind van elke uitloper bevindt zich een motorische eindplaat
die contact maakt met de spiervezelmembraan. Als een
motorische neuron zich via deze weg voortzet prikkelt deze
de spiervezels. Alle spiervezels die via de uitlopers van één
, motorische neuron worden geprikkeld vormen samen een
motorische eenheid of motor unit. Zo worden spiervezels
dus groepsgewijs geprikkeld.
Een spier die betrokken is bij fijne motoriek zal dan ook door
een kleine motorische eenheid bestuurd worden.
Een enkelvoudige contractie (twitch) is als de spanning in
de spier toe neemt, een maximum bereikt en vervolgens
neemt de spanning weer af.
Wanneer de spanning hoog blijft, zonder relaxatiefase
tussendoor, is er sprake van een tetanische contractie. Een
getande tetanische contractie is dat bij een prikkeling de
kracht toe neemt, maar omdat de tijd tussen de prikkels zo
kort is, kunnen de spiervezels niet ontspannen. De
calciumionen fluctueert. Een gladde tetanische contractie is dat bij een hoge
prikkelfrequentie de kracht verder toe neemt en de contracties vloeiend in elkaar over
gaan. De calciumionen zijn constant hoog.
Asynchroon en synchroon prikkelen van motorische eenheden.
Asynchroon prikkelen
- constante contractie spier, steeds aanspannen en loslaten
- doorbloeding blijft
- minder vermoeid, maar niet maximale kracht.
Synchroon prikkelen
- werkt tegelijk, maximale kracht
Het beïnvloeden van de kracht via de prikkelfrequentie heet frequentie gradatie. Een
andere manier om de spierkracht te vergroten is het activeren van meer motorische
eenheden. Dat heet rekrutering en dat kan in meer of minder mate gebeuren:
recruteringsgradatie.
Dat je spieren beginnen te trillen als je bij een beweging vermoeid raakt komt doordat er
onvoldoende energie is om de spiervezels de kracht te laten leveren om de hele tijd
gespannen te blijven.
Er zijn verschillende namen om deze twee soorten spieren aan te duiden: langzame,
tonische of 'houdingsspieren’ versus snelle, fasische of 'bewegingsspieren’.
Beide spiersoorten bevatten zowel langzame (rode) spiervezels als snelle (witte) spiervezels,
maar in een andere verhouding. Langzame spieren bevatten meer langzame (rode)
spiervezels, snelle spieren meer snelle (witte) spiervezels. De meeste witte spiervezels hebben
COLLEGE 2: Spierbouw en spieractiviteit
Leerdoelen:
1. …. de bouw en functie van dwarsgestreept spierweefsel beschrijven.
2. …. het mechanisme van de spiercontractie en spierontspanning uitleggen.
3. …. eigenschappen van langzame en snelle spiervezels beschrijven en de
verschillen daartussen verklaren.
4. …. uitleggen hoe motorische eenheden in een spier functioneren.
Spieren bestaan uit spierbundels -> spiervezels ->
myofibrillen. Spieren bestaan uit filamenten die
langs elkaar schuiven. De dikke filamenten
bestaan uit het eiwit myosine en de dunne
filamenten uit het eiwit actine. Daardoor
kunnen de filamenten in elkaar schuiven en kan
je je spieren bewegen.
Doordat de dwarsgestreepte spieren
bestaan uit deze twee eiwitfibrillen
kunnen ze in elkaar schuiven.
Daardoor zijn ze dwarsgestreept en
kan je aanspannen en ontspannen.
“Het glijdend filamentenmodel” werkt als volgt:
De actine- en myosine
filamenten schuiven in elkaar
(glijden) waardoor je spier kan
aanspannen en ontspannen. Dit
is dan de spiercontractie.
,ATP wordt gevormd bij de afbraak van grote moleculen (denk aan suiker, zetmeel, vetten
etc.) Bij de splitsing van ATP in ADP en Fosfaat komt energie vrij.
Het enzym myosine-ATPase bevindt zich in het membraan van de myosine fibrillen in de
spieren. De uitsteeksels van de myosine moleculen kunnen alleen vasthechten aan het
actine molecuul als er calcium aanwezig is. Deze calciumionen komen vrij als impuls vanuit
de motorische zenuwcel de eindplaatjes bereiken. ATP in de spieren zorgen er dan weer
voor dat de calcium-ionen weer kunnen worden teruggepompt.
Het sarco tubulaire systeem bestaat uit:
T-tubuli
- transversaal (dwars)
- prikkelgeleiding
sarcoplasmatisch reticulum
- longitudinaal (in de lengte)
- calciumdepot
De spiercontractie is het samentrekken of contraheren van spierweefsels.
- statisch of isometrische contractie waarbij de spier kracht levert zonder beweging.
(denk aan tegen een muur duwen maar je beweegt niet)
- dynamische contractie:
- concentrische contractie waarbij de spier kracht levert en de spier verkort.
- excentrische contractie waarbij de spier kracht levert maar ook verlengt.
- isotone contractie met constante spierspanning.
4 fase van spiercontractie:
1) Excitatie, de actiepotentiaal van de motorische
zenuwvezel wordt overgebracht naar membranen en
T-tubuli van de spieren op weg naar de myofibrillen.
2) Latentietijd, er wordt potentiaal overgedragen op het
buizenstelsel in het plasma. (sarcoplasmatisch reticulum,
SR). Dat leidt tot vrijkomen van calcium-ionen en diffusie
van deze ionen in het celplasma. Ze deblokkeren de
actine-myosine-bindingsplaatsen waardoor brugvorming
tussen actine en myosine plaatsvindt.
3) Contractiefase, de myosinekop vormt een brug met
actine. Daar komt energie vrij uit ATP. De myosinekop
kantelt in de lengterichting en trekt daarbij het
actinefilament langszij. De sarcomeer wordt korter
(contractie), de vrijgekomen energie wordt gebruikt om de
spier te verkorten.
4) Relaxatiefase, na enige tijd ontspant elke spiervezel zich, calcium wordt
teruggepompt in het SR. Daardoor treedt de blokkering van de brugplaats tussen
, actine en myosine weer op. Er kunnen geen bruggen meer ontstaan en de spiervezel
ontspant zich.
Hoe kan een spier ontspannen? Als het signaal vanuit de hersenen stopt met het laten
aanspannen van spieren ontspant de spier. De myosinekoppen klappen terug waardoor de
actine en myosine terugkomen in oorspronkelijke toestand. De spier ontspant.
De spier komt dan terug in zijn uitgangslengte. De uitgangslengte is de lengte van de spier in
rust, vanuit daar begint de
beweging.
De lengte tussen twee
Z-lijnen van de
myofibrillen is een
sarcomeer. Aan
weerszijden van de
Z-lijn actinefilamenten gehecht. De sarcomeren zijn in serie
of parallel gekoppeld omdat ze maar 1 μm korter of langer
worden. Zo worden er tien- tot honderdduizend sarcomeren
in serie geschakeld.
Binnen een spier bevinden zich axons met uitlopers. Aan het
eind van elke uitloper bevindt zich een motorische eindplaat
die contact maakt met de spiervezelmembraan. Als een
motorische neuron zich via deze weg voortzet prikkelt deze
de spiervezels. Alle spiervezels die via de uitlopers van één
, motorische neuron worden geprikkeld vormen samen een
motorische eenheid of motor unit. Zo worden spiervezels
dus groepsgewijs geprikkeld.
Een spier die betrokken is bij fijne motoriek zal dan ook door
een kleine motorische eenheid bestuurd worden.
Een enkelvoudige contractie (twitch) is als de spanning in
de spier toe neemt, een maximum bereikt en vervolgens
neemt de spanning weer af.
Wanneer de spanning hoog blijft, zonder relaxatiefase
tussendoor, is er sprake van een tetanische contractie. Een
getande tetanische contractie is dat bij een prikkeling de
kracht toe neemt, maar omdat de tijd tussen de prikkels zo
kort is, kunnen de spiervezels niet ontspannen. De
calciumionen fluctueert. Een gladde tetanische contractie is dat bij een hoge
prikkelfrequentie de kracht verder toe neemt en de contracties vloeiend in elkaar over
gaan. De calciumionen zijn constant hoog.
Asynchroon en synchroon prikkelen van motorische eenheden.
Asynchroon prikkelen
- constante contractie spier, steeds aanspannen en loslaten
- doorbloeding blijft
- minder vermoeid, maar niet maximale kracht.
Synchroon prikkelen
- werkt tegelijk, maximale kracht
Het beïnvloeden van de kracht via de prikkelfrequentie heet frequentie gradatie. Een
andere manier om de spierkracht te vergroten is het activeren van meer motorische
eenheden. Dat heet rekrutering en dat kan in meer of minder mate gebeuren:
recruteringsgradatie.
Dat je spieren beginnen te trillen als je bij een beweging vermoeid raakt komt doordat er
onvoldoende energie is om de spiervezels de kracht te laten leveren om de hele tijd
gespannen te blijven.
Er zijn verschillende namen om deze twee soorten spieren aan te duiden: langzame,
tonische of 'houdingsspieren’ versus snelle, fasische of 'bewegingsspieren’.
Beide spiersoorten bevatten zowel langzame (rode) spiervezels als snelle (witte) spiervezels,
maar in een andere verhouding. Langzame spieren bevatten meer langzame (rode)
spiervezels, snelle spieren meer snelle (witte) spiervezels. De meeste witte spiervezels hebben
