Fysiologie 2
Hoofdstuk 7 : Het spierstelsel
1. Overzicht van het spierstelsel
Soorten spierweefsel
• Willekeurige beheersing
•Skeletspieren
• Het spierstelsel
• Onwillekeurige beheersing
•Hartspier
• Hartwand
•Gladde spieren
• Inwendige organen
Skeletspieren zijn direct of indirect verbonden met de botten
1.1 Skeletspieren hebben vijf functies
•Bewegingen van het skelet
•Behoud van houding en lichaamspositie
•Steun aan weke delen
• bv beschermen van inwendige organen
•Openen en sluiten van in- en uitgangen
• bv ingang van het spijsverteringskanaal
•Behoud lichaamstemperatuur
• Contractie van spieren zorgt voor warmteproductie
1.2 Anatomie van de skeletspieren
Macroscopische anatomie
• Bindweefselorganisatie
•Epimysium
• Vezelige omhulling van de hele spier
•Perimysium
• Vezelige omhulling van een spierfasciculus
•Endomysium
• Vezelige omhulling
van één enkele cel
(een spiervezel)
•Pezen
• Zorgen voor
vasthechting van de
spieren aan de botten
Pagina 1
! van !67
,Microscopische anatomie van een spiervezel
• Sarcolemma
•Spiercelmembraan
• Sarcoplasma
•Spiercelcytoplasma
• Sarcoplasmatisch reticulum (SR)
•Is een soort glad ER
• Transverse tubuli (T-tubuli)
• Myofibrillen (contractieorganel)
• Opgebouwd uit myosine en actine
• Sarcomeren
• Zich herhalende functionele eenheid van de myofibrillen
• Onderdelen van een sarcomeer
•Myofilamenten
• Dunne filamenten (voornamelijk actine)
• Dikke filamenten (voornamelijk myosine)
•Z-lijnen aan elk uiteinde
• Met vasthechting van actine en myosine
filamenten
Pagina 2
! van !67
,Veranderingen van het uiterlijk van een sarcomeer tijdens contractie van een skelet-
spiervezel
2. Aansturing van een spiercontractie
Stappen in neuromusculaire transmissie
• Actiepotentiaal (AP) ter hoogte van motorisch neuron
• Afgifte van Ach en binding van Ach ter hoogte van de spiercel op de Ach
receptoren
• Vorming van een AP ter hoogte van de spiercel
Extra: wat in de spiercel gebeurt
• AP komt toe ter hoogte van sarcolemma
• AP gaat verder door naar T-tubulus
• Als gevolg daarvan: afgifte Ca2+ uit SR
De neuromusculaire junctie
• Synapsknop
•Afgifte acetylcholine (Ach)
• Synapsspleet
• Motorische eindplaat (membraan van de spiercel, postsynaptische
membraan)
•Acetylcholinereceptoren
•Acetylcholinebinding
•Acetylcholinesterase
• Verwijderen van acetylcholine: splitsing in choline en acetaat
en terugkeer naar neuron 1
Pagina 3
! van !67
, Het contractieproces
• Interactie tussen de actieve plaatsen op actine en de myosinekopjes
• Actine filamenten glijden langs myosine filamenten
• Kruisbruggen ondergaan een bewegingscyclus
• Aanhechten, omklappen, losmaken, terugkeren
• Troponine & tropomyosine sturen de interactie
• Voorkomen interactie tijdens rust
2.1 Stappen van het contractieproces
Stap 1: start contractiecyclus
• Op de myosinekopjes is ATP gebonden en reeds gesplitst in ADP + P + E
• De myosinekopjes kunnen NIET binden op de actieve plaats op de actine filamenten,
gezien troponine + tropomyosine deze actieve plaats bedekken.
Stap 2: blootstelling van de actieve plaats
• Een AP komt toe op het sarcolemma en gaat zich verder verplaatsen naar de T tubuli.
• Het SR ligt net naast de T tubuli en als gevolg van het AP gaan Ca2+ ionen vrijkomen
uit het SR.
• De Ca2+ ionen gaan binden op het troponine-tropomyosine complex dat gebonden
zit op de actine filamenten en daardoor verschuift het complex en komt de actieve
plaats op actine vrij.
Stap 3: vormen van de kruisbruggen tussen actine en myosine
• De myosinekopjes gaan binden op de actieve plaats op actine: vormen van de
kruisbruggen tussen actine en myosine.
Stap 4: omklappen van de myosinekopjes
• De energie uit de splitsing van ATP: ADP + P + E wordt gebruikt om de myosinekopjes
om te klappen.
• Door het omklappen van de myosinekopjes komen de Z lijnen naar elkaar toe en
schuiven de actine filamenten tussen de myosine filamenten.
• De H zone wordt kleiner, de I band wordt kleiner en de A band behoudt zijn
oorspronkelijke lengte.
Stap 5: loslaten van de kruisbruggen tussen myosine en actinefilamenten
• ATP, nog steeds beschikbaar in de spiercel, gaat zich binden op de myosinekopjes en
door de binding van ATP op de myosinekopjes daalt de affiniteit (sterkte van binding)
tussen actine en de myosinekopjes.
• De myosinekopjes komen los van de actinefilamenten.
• De actieve plaats op de actinefilamenten komt dan weer vrij te liggen en is
beschikbaar om nieuwe myosinekopjes te laten binden.
• We hebben reeds een zeer beperkte toename van de spierspanning en een zeer
beperkte spierverkorting.
• Om voldoende spierspanning op te bouwen en voldoende spierverkorting te bekomen
dient zich de cyclus stap 2 tem 5 meermaals te herhalen.
Pagina 4
! van !67
Hoofdstuk 7 : Het spierstelsel
1. Overzicht van het spierstelsel
Soorten spierweefsel
• Willekeurige beheersing
•Skeletspieren
• Het spierstelsel
• Onwillekeurige beheersing
•Hartspier
• Hartwand
•Gladde spieren
• Inwendige organen
Skeletspieren zijn direct of indirect verbonden met de botten
1.1 Skeletspieren hebben vijf functies
•Bewegingen van het skelet
•Behoud van houding en lichaamspositie
•Steun aan weke delen
• bv beschermen van inwendige organen
•Openen en sluiten van in- en uitgangen
• bv ingang van het spijsverteringskanaal
•Behoud lichaamstemperatuur
• Contractie van spieren zorgt voor warmteproductie
1.2 Anatomie van de skeletspieren
Macroscopische anatomie
• Bindweefselorganisatie
•Epimysium
• Vezelige omhulling van de hele spier
•Perimysium
• Vezelige omhulling van een spierfasciculus
•Endomysium
• Vezelige omhulling
van één enkele cel
(een spiervezel)
•Pezen
• Zorgen voor
vasthechting van de
spieren aan de botten
Pagina 1
! van !67
,Microscopische anatomie van een spiervezel
• Sarcolemma
•Spiercelmembraan
• Sarcoplasma
•Spiercelcytoplasma
• Sarcoplasmatisch reticulum (SR)
•Is een soort glad ER
• Transverse tubuli (T-tubuli)
• Myofibrillen (contractieorganel)
• Opgebouwd uit myosine en actine
• Sarcomeren
• Zich herhalende functionele eenheid van de myofibrillen
• Onderdelen van een sarcomeer
•Myofilamenten
• Dunne filamenten (voornamelijk actine)
• Dikke filamenten (voornamelijk myosine)
•Z-lijnen aan elk uiteinde
• Met vasthechting van actine en myosine
filamenten
Pagina 2
! van !67
,Veranderingen van het uiterlijk van een sarcomeer tijdens contractie van een skelet-
spiervezel
2. Aansturing van een spiercontractie
Stappen in neuromusculaire transmissie
• Actiepotentiaal (AP) ter hoogte van motorisch neuron
• Afgifte van Ach en binding van Ach ter hoogte van de spiercel op de Ach
receptoren
• Vorming van een AP ter hoogte van de spiercel
Extra: wat in de spiercel gebeurt
• AP komt toe ter hoogte van sarcolemma
• AP gaat verder door naar T-tubulus
• Als gevolg daarvan: afgifte Ca2+ uit SR
De neuromusculaire junctie
• Synapsknop
•Afgifte acetylcholine (Ach)
• Synapsspleet
• Motorische eindplaat (membraan van de spiercel, postsynaptische
membraan)
•Acetylcholinereceptoren
•Acetylcholinebinding
•Acetylcholinesterase
• Verwijderen van acetylcholine: splitsing in choline en acetaat
en terugkeer naar neuron 1
Pagina 3
! van !67
, Het contractieproces
• Interactie tussen de actieve plaatsen op actine en de myosinekopjes
• Actine filamenten glijden langs myosine filamenten
• Kruisbruggen ondergaan een bewegingscyclus
• Aanhechten, omklappen, losmaken, terugkeren
• Troponine & tropomyosine sturen de interactie
• Voorkomen interactie tijdens rust
2.1 Stappen van het contractieproces
Stap 1: start contractiecyclus
• Op de myosinekopjes is ATP gebonden en reeds gesplitst in ADP + P + E
• De myosinekopjes kunnen NIET binden op de actieve plaats op de actine filamenten,
gezien troponine + tropomyosine deze actieve plaats bedekken.
Stap 2: blootstelling van de actieve plaats
• Een AP komt toe op het sarcolemma en gaat zich verder verplaatsen naar de T tubuli.
• Het SR ligt net naast de T tubuli en als gevolg van het AP gaan Ca2+ ionen vrijkomen
uit het SR.
• De Ca2+ ionen gaan binden op het troponine-tropomyosine complex dat gebonden
zit op de actine filamenten en daardoor verschuift het complex en komt de actieve
plaats op actine vrij.
Stap 3: vormen van de kruisbruggen tussen actine en myosine
• De myosinekopjes gaan binden op de actieve plaats op actine: vormen van de
kruisbruggen tussen actine en myosine.
Stap 4: omklappen van de myosinekopjes
• De energie uit de splitsing van ATP: ADP + P + E wordt gebruikt om de myosinekopjes
om te klappen.
• Door het omklappen van de myosinekopjes komen de Z lijnen naar elkaar toe en
schuiven de actine filamenten tussen de myosine filamenten.
• De H zone wordt kleiner, de I band wordt kleiner en de A band behoudt zijn
oorspronkelijke lengte.
Stap 5: loslaten van de kruisbruggen tussen myosine en actinefilamenten
• ATP, nog steeds beschikbaar in de spiercel, gaat zich binden op de myosinekopjes en
door de binding van ATP op de myosinekopjes daalt de affiniteit (sterkte van binding)
tussen actine en de myosinekopjes.
• De myosinekopjes komen los van de actinefilamenten.
• De actieve plaats op de actinefilamenten komt dan weer vrij te liggen en is
beschikbaar om nieuwe myosinekopjes te laten binden.
• We hebben reeds een zeer beperkte toename van de spierspanning en een zeer
beperkte spierverkorting.
• Om voldoende spierspanning op te bouwen en voldoende spierverkorting te bekomen
dient zich de cyclus stap 2 tem 5 meermaals te herhalen.
Pagina 4
! van !67
