Inspanningsfysiologie
Hoofdstuk 1 Bouw en functie van skeletspieren
Typen spieren
Er zijn drie typen spieren:
1. Glad spierweefsel
2. Hartspierweefsel
3. Skeletspierweefsel
Glad spierweefsel wordt
‘onbewuste spier’ genoemd,
omdat we deze niet bewust
kunnen controleren.
Glad spierweefsel wordt aangetroffen in de wanden van de meeste bloedvaten, waardoor deze dicht of
open kunnen gaan om de bloedstroom te reguleren. Het zit ook in de wanden van de meeste interne
organen, zodat deze kunnen samentrekken of ontspannen.
Hartspierweefsel wordt alleen in het hart aangetroffen en vormt het grootste deel van de hartstructuur.
Hartspierweefsel kan niet bewust door ons gecontroleerd worden. De hartspier stuurt zichzelf, met
slechts enige fijne bijsturing van het zenuwstelsel en het endocriene systeem.
Skeletspieren kunnen wij bewust aan- of ontspannen en worden zo genoemd omdat de meeste aan het
skelet vastzitten en dit ook bewegen.
Het menselijk lichaam bevat meer dan 600
skeletspieren.
Opbouw van een spier
- Als je een spier ontleed, dan zie je eerst
de buitenste bindweefselbedekking, het
epimysium. Het omgeeft de hele spier
en houdt alles bij elkaar.
- Vervolgens vind je een kleine bundel
vezels aantreffen, die omhuld is door een
schede van bindweefsel. Zo’n
bundel heet een fasciculus.
- De bindweefselschedes
rondom elke fasciculus
vormen het perimysium.
- Wanneer je het perimysium
doormidden snijdt, kun je de
spiervezels zien. Een
spiervezel is een spiercel. Een
spiervezel kan tussen de 10 en
120 micrometer zijn.
Endomysium is een schede
van bindweefsel en omhult
elke spiervezel
- Een spiervezel wordt
omgeven door een
plasmamembraan, het plasmalemma. Het plasmalemma valt onder een groter geheel, het
sarcolemma. het sarcolemma bestaat uit het plasmalemma en de basaalmembraan.
, - Tussen het plasmalemma en de basaalmembraan bevinden zich satellietcellen. Deze cellen
- zijn betrokken bij de groei en ontwikkeling van skeletspieren en bij het aanpassingsproces in
de spieren bij beschadiging, immobilisatie en training.
- Aan het eind van elke spiervezel gaat het plasmalemma over in de pees, die aan het bot zit.
- Pezen zijn gemaakt van vezelige bindweefselkoorden. Ze geven de krachten die door de
spiervezels zijn opgewekt door aan het bot, waardoor beweging ontstaat.
- De kleinste functionele eenheid van de myofibril is een sarcomeer.
- Een myofibril is een staafvormige structuur die over de gehele lengte van de spiervezels loopt.
Er zit een ruimte tussen de myofibrillen en dit wordt opgevuld door een gelatineachtige
substantie, het sarcoplasma. Sarcoplasma bevat voornamelijk opgeloste eiwitten, mineralen,
(een grote hoeveelheid) glycogeen,
vetten en de benodigde organellen.
Daarnaast bevat het de
zuurstofbindende stof myoglobine.
- In het sarcoplasma zit een uitgebreid
netwerk van buizen, transversale
tubuli (T-tubuli). Dit zijn
uitbreidingen van het plasmalemma
en ze lopen dwars door de
spiervezel. Deze buisjes lopen door
de myofibril en zijn onderling aan
elkaar verbonden, waardoor
zenuwsignalen die worden
ontvangen door het plasmalemma
snel worden verzonden naar de
individuele myofibrillen. Tubuli
leveren ook de paden van buiten de
vezel naar de binnenkant. Stoffen
kunnen de cel binnenkomen en afvalproducten kunnen de cel verlaten.
- Het sarcoplasmatisch reticulum (SR) is
ook deel van de spiervezel. Dit zijn kanalen die
evenwijdig aan de myofibrillen lopen
en ze omringen. Het sarcoplasmatisch
reticulum dient als opslagplaats voor
calcium. Calcium is essentieel voor
spiercontractie.
Banden
Myofibrillen zien er dwars gestreept uit (zie foto
hiernaast)
De donkere gedeelten zijn de A-banden.
Deze A-banden worden afgewisseld met lichte gedeelten, de I-banden. Elke donkere A-band heet een
lichter gedeelte in het midden, dit is de H-zone.
Deze H-zone is alleen zichtbaar als de myofibril ontspannen is. Er is een donkere lijn zichtbaar in het
midden van de H-zone, dit is de M-lijn (dit zie je niet goed op de foto, zie boek blz. 49).
, De lichte I-banden worden onderbroken door
een donkere streep, de Z-lijn. ‘
In een myofibril zijn er twee eiwitfilamenten
verantwoordelijk voor het aanspannen van een
spier:
1. Actine (de dunnere filamenten)
2. Myosine (de dikkere filamenten)
Een filament is een eiwitdraad in
dwarsgestreepte spiervezels. Bij contractie
(samentrekking van de spieren) schuiven de
filamenten in elkaar.
De lichte I-band wijst op het gebied van een sarcomeer waar alleen dunne actinefilamenten zijn.
De donkere A-band vertegenwoordigt de gebieden die zowel dikke myosinefilamenten als dunne
actinefilamenten bevatten.
De H-zone is het centrale gedeelte van de A-band die alleen dikke myosinefilamenten bevat. De
afwezigheid van dunne actinefilamenten zorgt ervoor dat de H-zone er lichter uitziet dan de
naastgelegen A-band.
In het midden van de H-zone ligt de M-lijn, die bestaat uit eiwitten die dienen als aanhechtingsplaats
voor de dikke filamenten en die helpen bij het stabiliseren van de bouw van de sarcomeer.
Myosine, actine, troponine, tropomyosine
De myosinefilament heeft aan één kant van de streng een bolvormige kop, de myosinekop. Een
myosinekop werkt tijdens de spiercontractie samen met gespecialiseerde plekken op de dunne
filamenten. Er is een serie fijne filamenten, gemaakt van titine, die het myosinefilament stabiliseren
om de longitudinale as. Titinefilamenten strekken zich uit van de Z-lijn tot de M-lijn.
Elk dun filament (actinefilament) bestaat eigenlijk uit drie verschillende eiwitmoleculen:
- Actine
- Tropomyosine
- Troponine
Nebuline is een eiwit wat aan actine vastzit.
Het heeft een regulerende rol bij de
wisselwerking tussen actine en myosine.
Elk dun filament bevat actieve
plekken waar myosinekoppen
kunnen binden.
Tropomyosine is een buisvormig
eiwit dat om de actinestrengen
heeft draait.
Troponine is een eiwit dat vastzit
aan zowel actinestrengen als
tropomyosine.
Tropomyosine en troponine
werken, samen met
calciumionen, op een
ingewikkelde manier samen om
een myofibril te ontspannen of
juist om contractie van de myofibril te starten.
Hoofdstuk 1 Bouw en functie van skeletspieren
Typen spieren
Er zijn drie typen spieren:
1. Glad spierweefsel
2. Hartspierweefsel
3. Skeletspierweefsel
Glad spierweefsel wordt
‘onbewuste spier’ genoemd,
omdat we deze niet bewust
kunnen controleren.
Glad spierweefsel wordt aangetroffen in de wanden van de meeste bloedvaten, waardoor deze dicht of
open kunnen gaan om de bloedstroom te reguleren. Het zit ook in de wanden van de meeste interne
organen, zodat deze kunnen samentrekken of ontspannen.
Hartspierweefsel wordt alleen in het hart aangetroffen en vormt het grootste deel van de hartstructuur.
Hartspierweefsel kan niet bewust door ons gecontroleerd worden. De hartspier stuurt zichzelf, met
slechts enige fijne bijsturing van het zenuwstelsel en het endocriene systeem.
Skeletspieren kunnen wij bewust aan- of ontspannen en worden zo genoemd omdat de meeste aan het
skelet vastzitten en dit ook bewegen.
Het menselijk lichaam bevat meer dan 600
skeletspieren.
Opbouw van een spier
- Als je een spier ontleed, dan zie je eerst
de buitenste bindweefselbedekking, het
epimysium. Het omgeeft de hele spier
en houdt alles bij elkaar.
- Vervolgens vind je een kleine bundel
vezels aantreffen, die omhuld is door een
schede van bindweefsel. Zo’n
bundel heet een fasciculus.
- De bindweefselschedes
rondom elke fasciculus
vormen het perimysium.
- Wanneer je het perimysium
doormidden snijdt, kun je de
spiervezels zien. Een
spiervezel is een spiercel. Een
spiervezel kan tussen de 10 en
120 micrometer zijn.
Endomysium is een schede
van bindweefsel en omhult
elke spiervezel
- Een spiervezel wordt
omgeven door een
plasmamembraan, het plasmalemma. Het plasmalemma valt onder een groter geheel, het
sarcolemma. het sarcolemma bestaat uit het plasmalemma en de basaalmembraan.
, - Tussen het plasmalemma en de basaalmembraan bevinden zich satellietcellen. Deze cellen
- zijn betrokken bij de groei en ontwikkeling van skeletspieren en bij het aanpassingsproces in
de spieren bij beschadiging, immobilisatie en training.
- Aan het eind van elke spiervezel gaat het plasmalemma over in de pees, die aan het bot zit.
- Pezen zijn gemaakt van vezelige bindweefselkoorden. Ze geven de krachten die door de
spiervezels zijn opgewekt door aan het bot, waardoor beweging ontstaat.
- De kleinste functionele eenheid van de myofibril is een sarcomeer.
- Een myofibril is een staafvormige structuur die over de gehele lengte van de spiervezels loopt.
Er zit een ruimte tussen de myofibrillen en dit wordt opgevuld door een gelatineachtige
substantie, het sarcoplasma. Sarcoplasma bevat voornamelijk opgeloste eiwitten, mineralen,
(een grote hoeveelheid) glycogeen,
vetten en de benodigde organellen.
Daarnaast bevat het de
zuurstofbindende stof myoglobine.
- In het sarcoplasma zit een uitgebreid
netwerk van buizen, transversale
tubuli (T-tubuli). Dit zijn
uitbreidingen van het plasmalemma
en ze lopen dwars door de
spiervezel. Deze buisjes lopen door
de myofibril en zijn onderling aan
elkaar verbonden, waardoor
zenuwsignalen die worden
ontvangen door het plasmalemma
snel worden verzonden naar de
individuele myofibrillen. Tubuli
leveren ook de paden van buiten de
vezel naar de binnenkant. Stoffen
kunnen de cel binnenkomen en afvalproducten kunnen de cel verlaten.
- Het sarcoplasmatisch reticulum (SR) is
ook deel van de spiervezel. Dit zijn kanalen die
evenwijdig aan de myofibrillen lopen
en ze omringen. Het sarcoplasmatisch
reticulum dient als opslagplaats voor
calcium. Calcium is essentieel voor
spiercontractie.
Banden
Myofibrillen zien er dwars gestreept uit (zie foto
hiernaast)
De donkere gedeelten zijn de A-banden.
Deze A-banden worden afgewisseld met lichte gedeelten, de I-banden. Elke donkere A-band heet een
lichter gedeelte in het midden, dit is de H-zone.
Deze H-zone is alleen zichtbaar als de myofibril ontspannen is. Er is een donkere lijn zichtbaar in het
midden van de H-zone, dit is de M-lijn (dit zie je niet goed op de foto, zie boek blz. 49).
, De lichte I-banden worden onderbroken door
een donkere streep, de Z-lijn. ‘
In een myofibril zijn er twee eiwitfilamenten
verantwoordelijk voor het aanspannen van een
spier:
1. Actine (de dunnere filamenten)
2. Myosine (de dikkere filamenten)
Een filament is een eiwitdraad in
dwarsgestreepte spiervezels. Bij contractie
(samentrekking van de spieren) schuiven de
filamenten in elkaar.
De lichte I-band wijst op het gebied van een sarcomeer waar alleen dunne actinefilamenten zijn.
De donkere A-band vertegenwoordigt de gebieden die zowel dikke myosinefilamenten als dunne
actinefilamenten bevatten.
De H-zone is het centrale gedeelte van de A-band die alleen dikke myosinefilamenten bevat. De
afwezigheid van dunne actinefilamenten zorgt ervoor dat de H-zone er lichter uitziet dan de
naastgelegen A-band.
In het midden van de H-zone ligt de M-lijn, die bestaat uit eiwitten die dienen als aanhechtingsplaats
voor de dikke filamenten en die helpen bij het stabiliseren van de bouw van de sarcomeer.
Myosine, actine, troponine, tropomyosine
De myosinefilament heeft aan één kant van de streng een bolvormige kop, de myosinekop. Een
myosinekop werkt tijdens de spiercontractie samen met gespecialiseerde plekken op de dunne
filamenten. Er is een serie fijne filamenten, gemaakt van titine, die het myosinefilament stabiliseren
om de longitudinale as. Titinefilamenten strekken zich uit van de Z-lijn tot de M-lijn.
Elk dun filament (actinefilament) bestaat eigenlijk uit drie verschillende eiwitmoleculen:
- Actine
- Tropomyosine
- Troponine
Nebuline is een eiwit wat aan actine vastzit.
Het heeft een regulerende rol bij de
wisselwerking tussen actine en myosine.
Elk dun filament bevat actieve
plekken waar myosinekoppen
kunnen binden.
Tropomyosine is een buisvormig
eiwit dat om de actinestrengen
heeft draait.
Troponine is een eiwit dat vastzit
aan zowel actinestrengen als
tropomyosine.
Tropomyosine en troponine
werken, samen met
calciumionen, op een
ingewikkelde manier samen om
een myofibril te ontspannen of
juist om contractie van de myofibril te starten.
