SPIERFYSIOLOGIE
HOORCOLLEGE 1
Size principle is het overgaan van type 1 spiervezels naar type 2 spiervezels.
Aansturing is bij belang voor de snelheid van motor-units.
Fysiologische dwarsdoorsnede:
- Wanneer een spier een grote pennatiehoek heeft, zal deze een grotere fysiologische
dwarsdoorsnede hebben.
- Fysiologische dwarsdoorsnede staat loodrecht op de spiervezel.
- Pennatiehoek is de hoek tussen de spiervezels en de peesplaat.
Met echografie kan een schatting worden gemaakt van de spiervezellengte en van de
pennatiehoek.
Organellen binnen een normale cel:
- Membraan: omgeving van cel en soms ook rondom organellen.
- DNA: genetisch materiaal.
o Transcripite is het overzetten van DNA tot mRNA.
o Translatie is het aflezen van mRNA en aminozuren koppelen tot eiwitten. Dit
vindt plaats op ribosomen
o Eiwitsynthese = transcriptie + translatie
- Mitochondrien: ATP-productie.
- Centriolen: spelen rol bij celindeling.
- Lysosomen: spelen rol bij opruimen van afval.
- ER: maakt eiwitten, vetten en hormonen.
- Golgi-apparaat zorgt voor de afwerking van de producten uit het ER en vervoert deze
vervolgens naar de juiste plaats.
Verschillen tussen spiercellen en normale cellen:
- Spiercellen zijn groter
- Spiercellen bevatten veel meer kernen
- Spiercellen bevatten buiten het ER ook het SR
- Het cytosol bestaat voor 80% uit actine en myosine
- Spiercellen bevatten meer mitochondriën
- Spiercellen hebben satelliet-cellen als stamcellen
Satellietcellen liggen gelegen tussen het basale membraan en de daaronder gelegen
celmembraan. Deze speelt een belangrijke rol voor spiergroei en herstel van spierschade. Zij
kunnen zich delen of ontwikkelen tot spiercelkernen.
1 spiervezel bestaat uit 2000 myofibrillen; 1 myofibril bestaat uit 100-400 actine- en
myosinefilamenten. Myofibrillen zijn ieder omgeven door het SR en mitochondriën.
Een sarcomeer is van Z-lijn tot Z-lijn en is ongeveer 2,5 micrometer lang:
- Kleinste contractiele eenheid.
,Actine, ofwel thin/dun filament:
- Bevat tropomyosine en meerdere troponine eiwitten (TnC, TnT, Tni).
- Bij contractie bindt calcium aan TnC, TnC verandert, waardoor tropomyosine
verandert van vorm en bindingsplaatsen vrijkomen waarin myosine kan binden.
Myosine, ofwel thick/dik filament:
- Myosine bestaat uit 2 staarten (S2) en 2 kopjes (S1).
- Elk kopje heeft 2 lichte ketenmoleculen:
o RLC (regulatiore), waarneer deze een extra fosfaatmolecuul krijgt, kan het
kopje meer kracht leveren. Dit is voornamelijk van belang bij potentatie (het
toenemen van spierkracht door herhaalde submaximale spiercontracties).
o ELC (essentieel)
- Heavy chains van myosine bestaat uit de staarten, koppen en light chains.
Actine komt bijeen in de Z-lijn, waar ze met elkaar worden verbonden door alpha-actine. Bij
snelle spiervezels wordt alpha-actine ook wel alpha-actine-3 genoemd. Een mutatie van dit
eiwit zorgt ervoor dat het eiwit verslapt, deze zijn minder geschikt voor expliciete sporten.
- Type 1 bevat dunnere Z-lijn.
- Type 2 bevat dikkere Z-lijn.
Structurele eiwitten binnen spiercellen:
- Cytoskelet: deze verankert het actine en myosine.
- Titine: grootste eiwit binnen het menselijk lichaam, deze vormen de elastische
verbindingen binnen de Z-lijn en M-lijn. Het houdt myosine op de goede plek.
- Myomesine: zorgt ervoor dat myosine verbonden is met de M-lijn.
- Desmine: verbindt de Z-lijnen van aangrenzende sarcomeren met elkaar.
- Dystrofine: geeft de spieren veerkracht en stevigheid. Bij Duchenne-patiënten is er
een afbraak van dystrofine. Het verbindt actinefilamenten met membraaneiwitten.
- ECM (extracellulaire matrix): zorgt ervoor dat cellen geordend zijn en samenhangen
met elkaar. Bestaat onder andere uit collageen, als glycoproteïnen (deze
suikergroepen zorgen ervoor dat alles aan elkaar blijft plakken).
- Integrines: dit zijn receptoren in het celmembraan die rek weernemen (door middel
van focal adhesions eiwitten, waardoor uiteindelijk eiwitsynthese zal worden
opgestart.
Ieder myosinefilament kan met 6 actinefilamenten in contact staan.
Ieder actinefilament kan met 3 myosinefilamenten in contact staan.
T-tubili is een voorzetting van het sacrolemma, met door omheen het SR (met daarin
calcium).
- Zorgen voor contact tussen myofibrillen en sacrolemma.
- Actiepotentialen zullen hierdoor ook diepere myofibrillen bereiken.
Het SR bevindt zich waar er interactie plaatsvindt tussen actine en myosine.
, Pezen:
- Slechts 15% van pezen bestaat uit cellen. De andere 85% bestaat uit
collageenweefsel.
- Collageen kan door middel van training stijver worden, doordat er
dwarsverbindingen ontstaan tussen de collageenvezels.
- Collageensyntese kan worden gestimuleerd door:
o Belasting
o Voeding: gelatine bevordert collageensynthese
- Tussen spiervezels zitten fibroblasten die collageen aanmaken.
Vliezen:
- Endomysium: om elke spiervezel.
- Perimysium: om groepen spiervezels.
- Epimysium: om gehele spier.
VEGF zorgt voor meer capillairen binnen spiervezels.
HOORCOLLEGE 2
Bij spierverkorting gaan actine en myosine meer overlappen: actine schuift namelijk tussen
de myosinefilamenten in.
- A-band blijft gelijk, want de myosinefilamenten worden niet korter.
- I-band wordt korter.
Bij verkorting vindt er altijd een verkorting van spiervezels plaatst, doordat de pezen
elastisch zijn en zullen worden uitgerekt.
Myosine en actine binden maar even en worden later weer ontkoppeld.
De optimumspierlengte van een sarcomeer is ongeveer 2.2 micrometer.
Verdeling van ATP tijdens contractie:
- 10% aan Na/K-pomp
- 60% aan myosine-ATPase
- 30% aan calcium-ATPase
Wanneer spieren in serie geschakeld zijn, hebben ze weinig kracht. Zijn ze parallel
geschakeld (dikker) hebben ze meer kracht.
De maximale verkortingssnelheid van een mens is ongeveer 4 spierlengtes per seconde.
- Lange spieren zijn sneller in verkorting dan korte spieren, indien hun sarcomeren
hetzelfze type myosine bevatten.
Ten gevolge van krachttraining kan de pennatiehoek wel groter worden, door dikkere
spiervezels. Dat betekent dat bij eenzelfde verkorting van de spiervezels, een kleinere
verkorting van de spierbuik als gevolg heeft.
HOORCOLLEGE 1
Size principle is het overgaan van type 1 spiervezels naar type 2 spiervezels.
Aansturing is bij belang voor de snelheid van motor-units.
Fysiologische dwarsdoorsnede:
- Wanneer een spier een grote pennatiehoek heeft, zal deze een grotere fysiologische
dwarsdoorsnede hebben.
- Fysiologische dwarsdoorsnede staat loodrecht op de spiervezel.
- Pennatiehoek is de hoek tussen de spiervezels en de peesplaat.
Met echografie kan een schatting worden gemaakt van de spiervezellengte en van de
pennatiehoek.
Organellen binnen een normale cel:
- Membraan: omgeving van cel en soms ook rondom organellen.
- DNA: genetisch materiaal.
o Transcripite is het overzetten van DNA tot mRNA.
o Translatie is het aflezen van mRNA en aminozuren koppelen tot eiwitten. Dit
vindt plaats op ribosomen
o Eiwitsynthese = transcriptie + translatie
- Mitochondrien: ATP-productie.
- Centriolen: spelen rol bij celindeling.
- Lysosomen: spelen rol bij opruimen van afval.
- ER: maakt eiwitten, vetten en hormonen.
- Golgi-apparaat zorgt voor de afwerking van de producten uit het ER en vervoert deze
vervolgens naar de juiste plaats.
Verschillen tussen spiercellen en normale cellen:
- Spiercellen zijn groter
- Spiercellen bevatten veel meer kernen
- Spiercellen bevatten buiten het ER ook het SR
- Het cytosol bestaat voor 80% uit actine en myosine
- Spiercellen bevatten meer mitochondriën
- Spiercellen hebben satelliet-cellen als stamcellen
Satellietcellen liggen gelegen tussen het basale membraan en de daaronder gelegen
celmembraan. Deze speelt een belangrijke rol voor spiergroei en herstel van spierschade. Zij
kunnen zich delen of ontwikkelen tot spiercelkernen.
1 spiervezel bestaat uit 2000 myofibrillen; 1 myofibril bestaat uit 100-400 actine- en
myosinefilamenten. Myofibrillen zijn ieder omgeven door het SR en mitochondriën.
Een sarcomeer is van Z-lijn tot Z-lijn en is ongeveer 2,5 micrometer lang:
- Kleinste contractiele eenheid.
,Actine, ofwel thin/dun filament:
- Bevat tropomyosine en meerdere troponine eiwitten (TnC, TnT, Tni).
- Bij contractie bindt calcium aan TnC, TnC verandert, waardoor tropomyosine
verandert van vorm en bindingsplaatsen vrijkomen waarin myosine kan binden.
Myosine, ofwel thick/dik filament:
- Myosine bestaat uit 2 staarten (S2) en 2 kopjes (S1).
- Elk kopje heeft 2 lichte ketenmoleculen:
o RLC (regulatiore), waarneer deze een extra fosfaatmolecuul krijgt, kan het
kopje meer kracht leveren. Dit is voornamelijk van belang bij potentatie (het
toenemen van spierkracht door herhaalde submaximale spiercontracties).
o ELC (essentieel)
- Heavy chains van myosine bestaat uit de staarten, koppen en light chains.
Actine komt bijeen in de Z-lijn, waar ze met elkaar worden verbonden door alpha-actine. Bij
snelle spiervezels wordt alpha-actine ook wel alpha-actine-3 genoemd. Een mutatie van dit
eiwit zorgt ervoor dat het eiwit verslapt, deze zijn minder geschikt voor expliciete sporten.
- Type 1 bevat dunnere Z-lijn.
- Type 2 bevat dikkere Z-lijn.
Structurele eiwitten binnen spiercellen:
- Cytoskelet: deze verankert het actine en myosine.
- Titine: grootste eiwit binnen het menselijk lichaam, deze vormen de elastische
verbindingen binnen de Z-lijn en M-lijn. Het houdt myosine op de goede plek.
- Myomesine: zorgt ervoor dat myosine verbonden is met de M-lijn.
- Desmine: verbindt de Z-lijnen van aangrenzende sarcomeren met elkaar.
- Dystrofine: geeft de spieren veerkracht en stevigheid. Bij Duchenne-patiënten is er
een afbraak van dystrofine. Het verbindt actinefilamenten met membraaneiwitten.
- ECM (extracellulaire matrix): zorgt ervoor dat cellen geordend zijn en samenhangen
met elkaar. Bestaat onder andere uit collageen, als glycoproteïnen (deze
suikergroepen zorgen ervoor dat alles aan elkaar blijft plakken).
- Integrines: dit zijn receptoren in het celmembraan die rek weernemen (door middel
van focal adhesions eiwitten, waardoor uiteindelijk eiwitsynthese zal worden
opgestart.
Ieder myosinefilament kan met 6 actinefilamenten in contact staan.
Ieder actinefilament kan met 3 myosinefilamenten in contact staan.
T-tubili is een voorzetting van het sacrolemma, met door omheen het SR (met daarin
calcium).
- Zorgen voor contact tussen myofibrillen en sacrolemma.
- Actiepotentialen zullen hierdoor ook diepere myofibrillen bereiken.
Het SR bevindt zich waar er interactie plaatsvindt tussen actine en myosine.
, Pezen:
- Slechts 15% van pezen bestaat uit cellen. De andere 85% bestaat uit
collageenweefsel.
- Collageen kan door middel van training stijver worden, doordat er
dwarsverbindingen ontstaan tussen de collageenvezels.
- Collageensyntese kan worden gestimuleerd door:
o Belasting
o Voeding: gelatine bevordert collageensynthese
- Tussen spiervezels zitten fibroblasten die collageen aanmaken.
Vliezen:
- Endomysium: om elke spiervezel.
- Perimysium: om groepen spiervezels.
- Epimysium: om gehele spier.
VEGF zorgt voor meer capillairen binnen spiervezels.
HOORCOLLEGE 2
Bij spierverkorting gaan actine en myosine meer overlappen: actine schuift namelijk tussen
de myosinefilamenten in.
- A-band blijft gelijk, want de myosinefilamenten worden niet korter.
- I-band wordt korter.
Bij verkorting vindt er altijd een verkorting van spiervezels plaatst, doordat de pezen
elastisch zijn en zullen worden uitgerekt.
Myosine en actine binden maar even en worden later weer ontkoppeld.
De optimumspierlengte van een sarcomeer is ongeveer 2.2 micrometer.
Verdeling van ATP tijdens contractie:
- 10% aan Na/K-pomp
- 60% aan myosine-ATPase
- 30% aan calcium-ATPase
Wanneer spieren in serie geschakeld zijn, hebben ze weinig kracht. Zijn ze parallel
geschakeld (dikker) hebben ze meer kracht.
De maximale verkortingssnelheid van een mens is ongeveer 4 spierlengtes per seconde.
- Lange spieren zijn sneller in verkorting dan korte spieren, indien hun sarcomeren
hetzelfze type myosine bevatten.
Ten gevolge van krachttraining kan de pennatiehoek wel groter worden, door dikkere
spiervezels. Dat betekent dat bij eenzelfde verkorting van de spiervezels, een kleinere
verkorting van de spierbuik als gevolg heeft.
