Spierfysiologie slidecast aantekeningen
Table of Contents
College 1 ............................................................................................................ 2
College 2 .......................................................................................................... 11
College 3 .......................................................................................................... 17
College 4 .......................................................................................................... 26
College 5 .......................................................................................................... 34
College 6 .......................................................................................................... 40
College 7 .......................................................................................................... 47
College 8 .......................................................................................................... 55
College 9 .......................................................................................................... 62
College 10 ......................................................................................................... 71
College 11 ......................................................................................................... 80
College 12 ......................................................................................................... 89
College 13 ......................................................................................................... 98
Overzicht eiwitten ........................................................................................... 107
,College 1
Wat is explosief vermogen? Waar hangt het vanaf? Hoe meten we de onderliggende
factoren?
- Anaeroob vermogen
- Spiervezel type 2, snelle spiervezels
- Aansturing van de hersenen
- Pennatiegraad
- Stijve pees
Lengte van de spiervezels
- De spiervezels in bv. de m. vastus lateralis zijn ongeveer 10 cm lang
Pennatiehoek bij spieren
- Een spier met een grotere pennatiehoek
(alfa) zal bij dezelfde anatomische
dwarsdoorsnede een veel grotere
fysiologische dwarsdoorsnede hebben.
- Kadaverstudies leveren ons deze kennis,
maar er zijn ook technieken waarmee we in
levende spieren kunnen kijken.
- Anatomische dwarsdoorsnede: spiervezels
worden doorgesneden dwars op spierbuik
- Fysiologische dwarsdoorsnede: alle
spiervezels worden doorgesneden.
- Als er een contractie van de spieren plaatsvindt neemt de pennatiehoek toe
Door middel van Magnetic Resonance Imaging (MRI) kunnen fotos van spieren worden
gemaakt. Virtuele plakjes van de spieren. Subcutane vetweefsel wordt grijzig
weergegeven door minder water in het weefsel.
Detrainingsstudie
- Wordt gebruikt voor de gevolgen
van ruimtereizen
- 6 weken bedrust en geen stimulatie
van de spieren
- De dwarsdoorsnede van de spieren
is met 10 % afgenomen. Let ook op
de toename van subcutaan vet (de
witte rand).
- Anatomische dwarsdoorsnede is
afgenomen.
- Atrofie en botontkalking als gevolg
van geen stimulatie bij ruimtereis
en dus meer onderzoek naar doen voor eventueel voorkomen in de toekomst.
,Magnetic Resonance Imaging: Diffusion tensor imaging (DTI)
- De nieuwste MRI-technieken maken gebruik van het feit dat water diffusie binnen
spiervezels in de lengte richting makkelijker plaatsvindt dan dwars op de richting
van de spiervezels (door het sarcolemma heen). Deze techniek maakt het
mogelijk om bindweefselstructuren te volgen. Een serie van dwarsdoorsnedes
wordt ‘aan elkaar geplakt’ en zo wordt een 3-D structuur gecreëerd, waarin het
verloop van de spiervezels, hun lengte en pennatiehoeken kan worden gezien.
- MRI is een erg dure techniek
Spierkracht en spiermoment
- In een dynamometer (ergometer) meten we 𝐹_1 en vervolgens geeft 𝐹_1× 𝑏 het
geleverde moment (er zijn ook dynamometers die het uitgeoefende moment
meten). Dit moment is door de spier geleverd en is dus gelijk aan 𝐹_𝑠𝑝𝑖𝑒𝑟 × 𝑎,
waarbij 𝑎 de (interne) gewrichtsmomentsarm is.
- Uitwendig gemeten in vivo krachten kunnen dus omgerekend worden naar
spierkracht, maar dan moet 𝑎 wel bekend zijn. Het probleem is echter dat 𝑎
meestal niet bekend is en bovendien varieert met de gewrichtshoek en zelfs met
de spierkracht. Voor fundamenteel onderzoek naar bv. het effect van de
verkortingssnelheid van de spier op de spierkracht is het daarom vaak handiger
om naar geïsoleerde spieren (of zelfs spiervezels) te kijken.
- Wel proberen we tijdens in vivo onderzoek inzicht te krijgen in
spierlengteveranderingen en momentsarmen d.m.v. echo-onderzoek.
Verschillende relaties
- Hoek-momentrelatie
- Stimulatiefreqquentie-momentrelatie
- Moment-snelheidsrelatie
Spier-peeseigenschappen in beeld gebracht door echografie
- M. vastus lateralis
o Dwarsdoorsnede
o Vezel(budel)lengte
o Pennatiehoek
o Actief/passief
o 3D-reconstructie: spiervolume
- Patellapees
o Dwarsdoorsnede
o Lengte
o Moment-elongatie-relatie (stijfheid van de pees)
- Met echografie (ultrasound) kunnen we een schatting maken van de
spiervezellengte (fascicle (=bundeltje) length) en van de hoek tussen spiervezels
en peesplaten (pennatiehoek).
- Ook kunnen we meten hoever pezen worden uitgerekt ten gevolge van het
aanspannen van spieren: hoe stijf ze dus zijn (bindweefseleigenschappen).
, Bij personen met een dwarslaesie is meer
subcutaan vet aanwezig, hebben de spieren
minder structuur en is er meer bindweefsel
aanwezig binnen de spieren.
Cellen
- Een cel in ons lichaam bevat een aantal
standaardstructuren en -organellen.
- Cellen en ook de organellen in een cel
(bv. de mitochondriën) worden omgeven
door een membraan.
o De celkern bevat het genetisch
materiaal van de cel (DNA). Het
aflezen van het DNA wordt
transcriptie genoemd (de code
wordt overgezet in mRNA).
o Het DNA wordt getransleerd op de ribosomen. Dit zijn eiwitten die los in
het cytosol zitten of tegen het endoplasmatisch reticulum
o Het mitochondrion is betrokken bij de ATP-productie.
o Centriolen hebben een rol bij de celdeling.
o Lysosomen hebben een rol bij het opruimen van afval (bv. kapotte
mitochondriën).
o Eiwitsynthese (translatie: het mRNA wordt afgelezen en aminozuren
worden gekoppeld tot eiwitten) vindt plaats op de ribosomen.
o Het endoplasmatisch reticulum (ER) zou je kunnen zien als een soort
fabriek waar grondstoffen voor de cel worden gemaakt: eiwitten, vetten en
hormonen.
o Het golgi-apparaat zorgt voor de afwerking van producten uit het ER en
voor het vervoer naar de plaats van bestemming.
Wat zijn nu de belangrijkste verschillen met een spiercel?
- Spiercellen (vezels) zijn veel groter
- Ze bevatten een paar honderd kernen per mm!!
- In de spiercellen zit naast het ER ook een SR: sarcoplasmatisch reticulum.
- Het cytosol van spiercellen is voor 80% opgevuld met de contractiele eiwitten
actine en myosine.
Table of Contents
College 1 ............................................................................................................ 2
College 2 .......................................................................................................... 11
College 3 .......................................................................................................... 17
College 4 .......................................................................................................... 26
College 5 .......................................................................................................... 34
College 6 .......................................................................................................... 40
College 7 .......................................................................................................... 47
College 8 .......................................................................................................... 55
College 9 .......................................................................................................... 62
College 10 ......................................................................................................... 71
College 11 ......................................................................................................... 80
College 12 ......................................................................................................... 89
College 13 ......................................................................................................... 98
Overzicht eiwitten ........................................................................................... 107
,College 1
Wat is explosief vermogen? Waar hangt het vanaf? Hoe meten we de onderliggende
factoren?
- Anaeroob vermogen
- Spiervezel type 2, snelle spiervezels
- Aansturing van de hersenen
- Pennatiegraad
- Stijve pees
Lengte van de spiervezels
- De spiervezels in bv. de m. vastus lateralis zijn ongeveer 10 cm lang
Pennatiehoek bij spieren
- Een spier met een grotere pennatiehoek
(alfa) zal bij dezelfde anatomische
dwarsdoorsnede een veel grotere
fysiologische dwarsdoorsnede hebben.
- Kadaverstudies leveren ons deze kennis,
maar er zijn ook technieken waarmee we in
levende spieren kunnen kijken.
- Anatomische dwarsdoorsnede: spiervezels
worden doorgesneden dwars op spierbuik
- Fysiologische dwarsdoorsnede: alle
spiervezels worden doorgesneden.
- Als er een contractie van de spieren plaatsvindt neemt de pennatiehoek toe
Door middel van Magnetic Resonance Imaging (MRI) kunnen fotos van spieren worden
gemaakt. Virtuele plakjes van de spieren. Subcutane vetweefsel wordt grijzig
weergegeven door minder water in het weefsel.
Detrainingsstudie
- Wordt gebruikt voor de gevolgen
van ruimtereizen
- 6 weken bedrust en geen stimulatie
van de spieren
- De dwarsdoorsnede van de spieren
is met 10 % afgenomen. Let ook op
de toename van subcutaan vet (de
witte rand).
- Anatomische dwarsdoorsnede is
afgenomen.
- Atrofie en botontkalking als gevolg
van geen stimulatie bij ruimtereis
en dus meer onderzoek naar doen voor eventueel voorkomen in de toekomst.
,Magnetic Resonance Imaging: Diffusion tensor imaging (DTI)
- De nieuwste MRI-technieken maken gebruik van het feit dat water diffusie binnen
spiervezels in de lengte richting makkelijker plaatsvindt dan dwars op de richting
van de spiervezels (door het sarcolemma heen). Deze techniek maakt het
mogelijk om bindweefselstructuren te volgen. Een serie van dwarsdoorsnedes
wordt ‘aan elkaar geplakt’ en zo wordt een 3-D structuur gecreëerd, waarin het
verloop van de spiervezels, hun lengte en pennatiehoeken kan worden gezien.
- MRI is een erg dure techniek
Spierkracht en spiermoment
- In een dynamometer (ergometer) meten we 𝐹_1 en vervolgens geeft 𝐹_1× 𝑏 het
geleverde moment (er zijn ook dynamometers die het uitgeoefende moment
meten). Dit moment is door de spier geleverd en is dus gelijk aan 𝐹_𝑠𝑝𝑖𝑒𝑟 × 𝑎,
waarbij 𝑎 de (interne) gewrichtsmomentsarm is.
- Uitwendig gemeten in vivo krachten kunnen dus omgerekend worden naar
spierkracht, maar dan moet 𝑎 wel bekend zijn. Het probleem is echter dat 𝑎
meestal niet bekend is en bovendien varieert met de gewrichtshoek en zelfs met
de spierkracht. Voor fundamenteel onderzoek naar bv. het effect van de
verkortingssnelheid van de spier op de spierkracht is het daarom vaak handiger
om naar geïsoleerde spieren (of zelfs spiervezels) te kijken.
- Wel proberen we tijdens in vivo onderzoek inzicht te krijgen in
spierlengteveranderingen en momentsarmen d.m.v. echo-onderzoek.
Verschillende relaties
- Hoek-momentrelatie
- Stimulatiefreqquentie-momentrelatie
- Moment-snelheidsrelatie
Spier-peeseigenschappen in beeld gebracht door echografie
- M. vastus lateralis
o Dwarsdoorsnede
o Vezel(budel)lengte
o Pennatiehoek
o Actief/passief
o 3D-reconstructie: spiervolume
- Patellapees
o Dwarsdoorsnede
o Lengte
o Moment-elongatie-relatie (stijfheid van de pees)
- Met echografie (ultrasound) kunnen we een schatting maken van de
spiervezellengte (fascicle (=bundeltje) length) en van de hoek tussen spiervezels
en peesplaten (pennatiehoek).
- Ook kunnen we meten hoever pezen worden uitgerekt ten gevolge van het
aanspannen van spieren: hoe stijf ze dus zijn (bindweefseleigenschappen).
, Bij personen met een dwarslaesie is meer
subcutaan vet aanwezig, hebben de spieren
minder structuur en is er meer bindweefsel
aanwezig binnen de spieren.
Cellen
- Een cel in ons lichaam bevat een aantal
standaardstructuren en -organellen.
- Cellen en ook de organellen in een cel
(bv. de mitochondriën) worden omgeven
door een membraan.
o De celkern bevat het genetisch
materiaal van de cel (DNA). Het
aflezen van het DNA wordt
transcriptie genoemd (de code
wordt overgezet in mRNA).
o Het DNA wordt getransleerd op de ribosomen. Dit zijn eiwitten die los in
het cytosol zitten of tegen het endoplasmatisch reticulum
o Het mitochondrion is betrokken bij de ATP-productie.
o Centriolen hebben een rol bij de celdeling.
o Lysosomen hebben een rol bij het opruimen van afval (bv. kapotte
mitochondriën).
o Eiwitsynthese (translatie: het mRNA wordt afgelezen en aminozuren
worden gekoppeld tot eiwitten) vindt plaats op de ribosomen.
o Het endoplasmatisch reticulum (ER) zou je kunnen zien als een soort
fabriek waar grondstoffen voor de cel worden gemaakt: eiwitten, vetten en
hormonen.
o Het golgi-apparaat zorgt voor de afwerking van producten uit het ER en
voor het vervoer naar de plaats van bestemming.
Wat zijn nu de belangrijkste verschillen met een spiercel?
- Spiercellen (vezels) zijn veel groter
- Ze bevatten een paar honderd kernen per mm!!
- In de spiercellen zit naast het ER ook een SR: sarcoplasmatisch reticulum.
- Het cytosol van spiercellen is voor 80% opgevuld met de contractiele eiwitten
actine en myosine.
