Spierweefel en oogspieren
Skeletspierweefsel
Skeletspieren zijn organen die voornamelijk uit spierweefsel bestaan, maar bevatten ook
bindweefsel, zenuwen en bloedvaten. Deze spieren zijn direct of indirect aan de beenderen
van het skelet gehecht.
Functies skeletspieren
1. Bewegen van skeletdelen
2. Handhaven van houding en lichaamspositie
3. Ondersteunen van weke delen
4. Openen en sluiten van in- en uitgangen
5. Handhaven van de lichaamstemperatuur
Macroscopische anatomie
Elke cel in skeletspierweefsel is een enkelvoudige spiervezel. Je hebt drie lagen bindweefsel
in een skeletspier:
− Epimysium
Een laag collagene vezels die de spier scheidt van de omringende weefsels en
organen. Het omgeeft de spier als geheel.
− Perimysium
Verdeelt de skeletspier in afzonderlijke bundels van spiervezels. Zo’n bundel noem je
een fasciculus of spierbundel. Het bevat naast collagene en elastische vezels ook
bloedvaten en zenuwen die naar de fasciae (bindweefselvliezen rond de spier) lopen.
− Endomysium
Omgeeft binnen een spierbundel elke skeletspiervezel. Het is een gezamenlijk
bindweefselvlies rond een aantal aangrenzende spiervezels. Stamcellen die verspreid
liggen tussen de vezels, spelen een rol bij het herstel van beschadigd spierweefsel.
,Aan het uiteinde van de spier komen de collagene vezels van de
drie lagen samen en vormen ze een bundel: de pees of brede plaat
(aponeurose). De pees bestaat dus enkel uit die drie ‘vliesjes’.
Het bindweefsel van het epimysium en perimysium vormt een
doorgang voor de bloedvaten en zenuwen die noodzakelijk zijn
voor het functioneren van de spiervezels. Voor spiercontracties is
namelijk veel energie (zuurstof en voedingsstoffen) nodig en vindt
alleen plaats bij stimulering van het CZS.
Skeletspieren zijn over het algemeen willekeurige spieren, maar
soms ook onwillekeurig, zoals die spieren van het middenrif die
betrokken zijn bij de ademhaling.
Microscopische anatomie
Een skeletspiervezel (cel van een spier) is in vergelijking met een gemiddelde cel veel dikker,
langer en hebben vaak wel honderden celkernen (multinucleair). De spiervezel loopt van
pees tot pees. Andere onderdelen die een skeletspier karakteriseren zijn:
− Het sarcolemma en de transversale tubuli
Het sarcolemma (celmembraan) van een spiervezel omgeeft het sarcoplasma
(cytoplasma). Openingen die verspreid zijn over het oppervlak van het sarcolemma,
zijn verbonden met een netwerk van smalle buisjes, de transversale
tubuli/microtubuli/T-tubuli. Deze T-tubuli zijn gevuld met extracellulaire vloeistof en
vormen doorgangen door de spiervezel. De elektrische impulsen bereiken de
binnenkant van een spiervezel via de T-tubuli.
− Myofibrillen
Cilindervormige structuur met een diameter van 1-2 um en is even lang als de gehele
spiervezel. Elke spiervezel bevat honderden tot duizenden myofibrillen. Myofibrillen
zijn bundels van dikke en dunne myofilamenten; eiwitfilamenten die uit actine
(dunne filamenten) en myosine (dikke filamenten) bestaan.
Myofibrillen zijn verantwoordelijk voor spiercontracties, omdat deze van begin tot
eind lopen en als deze samentrekken wordt dus de hele spier korter. De energie voor
de contractie is afkomstig van de afbraak van glucose en de mitochondriën die tussen
deze myofibrillen liggen.
− Het sarcoplasmatisch reticulum
Vormt een buisvormig netwerk rond elke myofibril. Het is een gespecialiseerde vorm
van glad endoplasmatisch reticulum. Aan weerszijde van een T-tubule liggen
verbrede compartimenten van het SR die de terminale cisternen worden genoemd.
Waar een T-tubuli een myofibril omgeeft, ligt deze tussen twee terminale cisternen
in, wat een triade vormt.
In de terminale cisternen is de calciumconcentratie heel hoog. Wanneer de
opgeslagen calciumionen vanuit de terminale cisternen naar het sarcoplasma wordt
afgegeven begint er een spiercontractie.
− Sarcomeren
De kleinste functionele eenheid van een spiervezel. Interacties tussen de dikke en
dunne filamenten van sarcomeren zijn verantwoordelijk voor spiercontracties. Elke
myofibril bestaat uit duizenden sarcomeren die van het ene uiteinde tot het andere
, uiteinde lopen. Een sarcomeer bestaat altijd uit een dik en een dun filament. De
dunne aan de buitenkant en de dikke in het midden.
Z-lijnen vormen de uiteinden van elk sarcomeer en vanuit daar lopen de dunne
filamenten naar de dikke filamenten, waar ze elkaar tegenkomen in de
overlappingszone. De dikke filamenten worden bij elkaar gehouden door de M-lijn.
A-band (donker) → gebied van de dikke filamenten
I-band (licht) → gebied van de dunne filamenten
Het verschil in omvang en dikte van dunne en dikke filamenten verklaart het
gestreepte uiterlijk van een spiervezel
− Dunne en dikke filamenten
Dun filament: gedraaide streng van actinemoleculen
Dik filament: Myosinemolemulen met een staart en een kop (kop wijst naar buiten)
Tijdens een contractie hechten de myosinekoppen zich aan de actinemoleculen. Dit
kan alleen plaatsvinden als het troponine zich verplaatst, waardoor het tropomyosine
wordt verplaatst en de actieve plaatsen bloot komen te liggen. Calcium vormt dan
een sleutel die die actieve plaatsen opent en een contractie begint.
− Glijdende filamenten en kruisbruggen
Wanneer een sarcomeer samentrekt gebeurt er het volgende:
- I-banden worden kleiner
- Z-lijnen schuiven naar elkaar toe
- De overlappingszones worden groter
- Breedte van de A-banden verandert niet
- De dunne filamenten glijden langs de stilstaande dikke filamenten naar het midden
van het sarcomeer (theorie van glijdende filamenten). Dit wordt in gang gezet
wanneer de dikke en dunne filamenten worden verbonden. Bij deze verbinding
worden de myosinekoppen kruisbruggen genoemd. Wanneer een kruisbrug zich aan
een actieve plaats verbindt, draait deze in de richting van het midden van de
sarcomeer, waardoor het dunne filament in die richting wordt getrokken. Daarna
maakt hij zich los en keert hij in zijn oorspronkelijke positie terug en herhaalt de
cyclus zich.
Skeletspierweefsel
Skeletspieren zijn organen die voornamelijk uit spierweefsel bestaan, maar bevatten ook
bindweefsel, zenuwen en bloedvaten. Deze spieren zijn direct of indirect aan de beenderen
van het skelet gehecht.
Functies skeletspieren
1. Bewegen van skeletdelen
2. Handhaven van houding en lichaamspositie
3. Ondersteunen van weke delen
4. Openen en sluiten van in- en uitgangen
5. Handhaven van de lichaamstemperatuur
Macroscopische anatomie
Elke cel in skeletspierweefsel is een enkelvoudige spiervezel. Je hebt drie lagen bindweefsel
in een skeletspier:
− Epimysium
Een laag collagene vezels die de spier scheidt van de omringende weefsels en
organen. Het omgeeft de spier als geheel.
− Perimysium
Verdeelt de skeletspier in afzonderlijke bundels van spiervezels. Zo’n bundel noem je
een fasciculus of spierbundel. Het bevat naast collagene en elastische vezels ook
bloedvaten en zenuwen die naar de fasciae (bindweefselvliezen rond de spier) lopen.
− Endomysium
Omgeeft binnen een spierbundel elke skeletspiervezel. Het is een gezamenlijk
bindweefselvlies rond een aantal aangrenzende spiervezels. Stamcellen die verspreid
liggen tussen de vezels, spelen een rol bij het herstel van beschadigd spierweefsel.
,Aan het uiteinde van de spier komen de collagene vezels van de
drie lagen samen en vormen ze een bundel: de pees of brede plaat
(aponeurose). De pees bestaat dus enkel uit die drie ‘vliesjes’.
Het bindweefsel van het epimysium en perimysium vormt een
doorgang voor de bloedvaten en zenuwen die noodzakelijk zijn
voor het functioneren van de spiervezels. Voor spiercontracties is
namelijk veel energie (zuurstof en voedingsstoffen) nodig en vindt
alleen plaats bij stimulering van het CZS.
Skeletspieren zijn over het algemeen willekeurige spieren, maar
soms ook onwillekeurig, zoals die spieren van het middenrif die
betrokken zijn bij de ademhaling.
Microscopische anatomie
Een skeletspiervezel (cel van een spier) is in vergelijking met een gemiddelde cel veel dikker,
langer en hebben vaak wel honderden celkernen (multinucleair). De spiervezel loopt van
pees tot pees. Andere onderdelen die een skeletspier karakteriseren zijn:
− Het sarcolemma en de transversale tubuli
Het sarcolemma (celmembraan) van een spiervezel omgeeft het sarcoplasma
(cytoplasma). Openingen die verspreid zijn over het oppervlak van het sarcolemma,
zijn verbonden met een netwerk van smalle buisjes, de transversale
tubuli/microtubuli/T-tubuli. Deze T-tubuli zijn gevuld met extracellulaire vloeistof en
vormen doorgangen door de spiervezel. De elektrische impulsen bereiken de
binnenkant van een spiervezel via de T-tubuli.
− Myofibrillen
Cilindervormige structuur met een diameter van 1-2 um en is even lang als de gehele
spiervezel. Elke spiervezel bevat honderden tot duizenden myofibrillen. Myofibrillen
zijn bundels van dikke en dunne myofilamenten; eiwitfilamenten die uit actine
(dunne filamenten) en myosine (dikke filamenten) bestaan.
Myofibrillen zijn verantwoordelijk voor spiercontracties, omdat deze van begin tot
eind lopen en als deze samentrekken wordt dus de hele spier korter. De energie voor
de contractie is afkomstig van de afbraak van glucose en de mitochondriën die tussen
deze myofibrillen liggen.
− Het sarcoplasmatisch reticulum
Vormt een buisvormig netwerk rond elke myofibril. Het is een gespecialiseerde vorm
van glad endoplasmatisch reticulum. Aan weerszijde van een T-tubule liggen
verbrede compartimenten van het SR die de terminale cisternen worden genoemd.
Waar een T-tubuli een myofibril omgeeft, ligt deze tussen twee terminale cisternen
in, wat een triade vormt.
In de terminale cisternen is de calciumconcentratie heel hoog. Wanneer de
opgeslagen calciumionen vanuit de terminale cisternen naar het sarcoplasma wordt
afgegeven begint er een spiercontractie.
− Sarcomeren
De kleinste functionele eenheid van een spiervezel. Interacties tussen de dikke en
dunne filamenten van sarcomeren zijn verantwoordelijk voor spiercontracties. Elke
myofibril bestaat uit duizenden sarcomeren die van het ene uiteinde tot het andere
, uiteinde lopen. Een sarcomeer bestaat altijd uit een dik en een dun filament. De
dunne aan de buitenkant en de dikke in het midden.
Z-lijnen vormen de uiteinden van elk sarcomeer en vanuit daar lopen de dunne
filamenten naar de dikke filamenten, waar ze elkaar tegenkomen in de
overlappingszone. De dikke filamenten worden bij elkaar gehouden door de M-lijn.
A-band (donker) → gebied van de dikke filamenten
I-band (licht) → gebied van de dunne filamenten
Het verschil in omvang en dikte van dunne en dikke filamenten verklaart het
gestreepte uiterlijk van een spiervezel
− Dunne en dikke filamenten
Dun filament: gedraaide streng van actinemoleculen
Dik filament: Myosinemolemulen met een staart en een kop (kop wijst naar buiten)
Tijdens een contractie hechten de myosinekoppen zich aan de actinemoleculen. Dit
kan alleen plaatsvinden als het troponine zich verplaatst, waardoor het tropomyosine
wordt verplaatst en de actieve plaatsen bloot komen te liggen. Calcium vormt dan
een sleutel die die actieve plaatsen opent en een contractie begint.
− Glijdende filamenten en kruisbruggen
Wanneer een sarcomeer samentrekt gebeurt er het volgende:
- I-banden worden kleiner
- Z-lijnen schuiven naar elkaar toe
- De overlappingszones worden groter
- Breedte van de A-banden verandert niet
- De dunne filamenten glijden langs de stilstaande dikke filamenten naar het midden
van het sarcomeer (theorie van glijdende filamenten). Dit wordt in gang gezet
wanneer de dikke en dunne filamenten worden verbonden. Bij deze verbinding
worden de myosinekoppen kruisbruggen genoemd. Wanneer een kruisbrug zich aan
een actieve plaats verbindt, draait deze in de richting van het midden van de
sarcomeer, waardoor het dunne filament in die richting wordt getrokken. Daarna
maakt hij zich los en keert hij in zijn oorspronkelijke positie terug en herhaalt de
cyclus zich.
