1.7 contractie van de hartspier Flashcards
Wat is er bijzonder aan een hartspier?
- continu in actie
- vezels in meerdere richtingen
- kernen liggen centraal
- efficientie pomp functie
Waaruit bestaan spiervezels?
Meerdere myofibrillen -> sarcomeren (contractiel element) -> myosine en actinefilamenten en loopt van Z-lijn tot Z-lijn
Waaruit bestaat het myocard?
Parallel georienteerde myofibrillen (hartspiercel)
Hoe zijn de hartspiercellen met elkaar verbonden?
door intercalated disks (te zien als intercalair lijnen). Deze worden gemaakt door gap junctions en desmosomen
Waar zorgen gap junctions voor?
Voor geleiding tussen geschakelde hartspiercellen
Waardoor worden actinefilamenten stevig gehouden?
Door nebuline
Wat verbindt myosine aan de Z-schijf?
Titine, wat ervoor zorgt dat er tijdens relaxatie overlapping blijft tussen myosine en actine
Waardoor worden actinefilamenten omgeven?
door meerdere tropomyosine dragen en per tropomyosine draad is er 1 troponine complex aanwezig bestaande uit:
- troponine C
- troponine I
- troponine T
Waar zitten myosinefilamenten aan verbonden?
aan de M-band en aan de Z-lijn
Wat zit er om het dikke gedeelte van myosine?
hulp eiwitten die de M-band (myomesine) vormen
Wat bevat de Myosin heavy chain (MHC) op de kop van de myosine?
een ATP binding site
Welk eiwit zit er aan het uiteinde van een actine filament?
Tropomoduline -> regelt de lengte van de actine filament (zorgt ervoor dat actine niet te lang wordt)
Waarom is troponine een goede marker voor een hartinfarct?
troponine komt in het bloed terecht wanneer de hartspiercel kapot is.
Wat is de rol van MLC-1/-2?
een scharnier -> zorgt ervoor dat er myosinekoppen zijn die over het actine heen lopen -> stimuleert de cross-bridge interactie
Uit welke lijnen en banden bestaat een sarcomeer?
A-band: myosine totaal-> verandert dus nooit
H-band: stuk met alléén myosine
I-band: stuk met alléén actine
M-lijn: in midden van H-band
Z-lijn: tussen sarcomeren in
Waaruit bestaat de M-band van myosinefilamenten?
myomesine, waaraan creatine kinase vastzit
Hoe zijn spiercellen verbonden aan het skelet?
de sarcomeren maken een verbinding met de extracellulaire matrix via transmembraaneiwitten (integrines of dystroglycan-complex)
Hoe zijn myofibrillen verbonden met de Z-band met de cel cortex?
via desmines en pectines
met wat is de cel cortex verbonden?
met eiwitten, zoals dystrophine
Welke stof zorgt ervoor dat titine goed aan de Z-schijf zit?
telethonine -> het sarcomeer wordt stijf wanneer er een fout zit in telethonine
Hoe is het sarcomeer vebonden aan het bindweefsel?
via integrines -> collageen wordt heel stijf wanneer je aan de spiercel trekt -> zorg ervoor dat de cel niet te ver kan uittrekken
Wat is cardiomyopathie?
wanneer er fouten zitten in desmine / dystrophine / myosine / titine -> druk overloop in het hart verloopt niet goed
Welke 2 gevolgen heeft cardiomyopathie?
- hypertrofie cardiomyopathie: hartwand is verdikt, volume verkleind
- gedilateerde cardiomyopathie: hartwand verdund, volume is vergroot
waardoor wordt de hypertrofe afwijking veroorzaakt?
door mutaties in het sarcomeer en dan vooral het myosine-kopje of het myosine binding hulp eiwit C
Hoe worden gedilateerde afwijkingen veroorzaakt?
door mutaties van het hart skelet, bijvoorbeeld in desmosomen, dystrofine, desmines, myosine/actine, lamine A en C
Wat zijn de 5 stappen in de cross-bridge cycle?
- ATP bindt > dissociatie A/M complex
- ATP hydrolyse > M conformatie > myosine bindt aan actine
- cross-bridge vormt, nieuwe bindingsplek
- P-release > vorm verandering myosine > powerstroke
- ADP laat los
Waarmee gaan troponine C / T / I bindingen aan?
troponine C: calcium
troponine T: tropomyosine
troponine I: inhibitor
Hoe triggert troponine-C de cross-bridge cycling?
als calcium bindt aan troponine C, gaat deze een conformatieverandering aan -> leidt tot verschuiving van tropomyosine waardoor er bindingsplekken vrijkomen -> myosinekopjes kunnen dan binden aan de vrijgekomen plekken op actine -> cross-bridge cycle komt tot stand
Wat is rigor mortis?
Spier kan niet meer ontspannen/samentrekken -> niet genoeg ATP om te zorgen dat myosine los laat van actine
Wanneer wordt calcium afgegeven en waaraan bindt het?
de afgifte van calcium wordt geregeld door depolarisatie -> natriumkanalen gaan open, wat de spanningsafhankelijke calciumkanalen activeert
Calcium stroomt vanuit de T-tubuli de cel in en bindt aan RYR receptoren, waardoor calcium wordt vrijgemaakt uit het sarcoplasmatisch reticulum.
Wat zorgt voor het doorgeven van calcium uit de T-tubuli
de natrium/calcium-exchanger
Waardoor wordt calcium weer de cel uit gepompt bij relaxatie?
door de natrium/calcium- exchanger en ATP afhankelijke kanalen in het sarcolemma
Waar zorgen ATP afhankelijke kanalen in het SR (SERCA) voor?
opname en opslag van calcium in het sarcoplasmatisch reticulum
Welke 2 eiwitten meten de calcium concentratie en regelen de calcium efflux?
- sequestrine
- calreticuline
(buffereiwitten in het sarcoplasmatisch reticulum)
Hoe verschilt de elektromechanische koppeling van hart-versus skeletspier?
skeletspieren: hebben uitgebreid systeem van sarcoplasmatisch reticulum. De T-tubuli vormen een netwerk die nauw contact maakt met het sarcoplasmatisch reticulum. De spanningsafhankelijke Ca2+ kanalen van de T-tubuli zijn om en om fysiek gebonden aan de RYR. Deze koppeling zorgt voor het vrijmaken van Ca2+ uit het sarcoplasmatisch reticulum, waardoor calcium in het cytosol komt.
Hartspiercellen: hebben een uitgebreid systeem van T-tubuli -> er is geen direct contact tussen de Ca2+ kanalen en de RYR. Hierdoor komt meer Ca2+ direct in de cel. Het duurt dus veel langer voordat calcium wordt vrijgemaakt uit het sarcoplasmatisch reticulum. De natrium/calcium-exchanger is van groot belang om extra Ca2+ in het cytosol te pompen tijdens een depolarisatie en om de Ca2+ weer naar buiten te pompen na de contractie.
Wat zijn de stappen van electromechanische koppeling in de hartspier?
- T-tubulus met L-type calcium kanalen
- RYR-receptoren worden geactiveerd
- Ca2+ wordt afgegeven
- Ca2+ bindt aan SERCA en phospholambam
- Ca2+ wordt weer de cel uitgehaald
Eigenschappen van een skeletspier (5)
RyR1
Direchte LCC-RyR koppeling
weinig Ca-transport door LCC
bulk Ca komt uit SR
geen rol NCX
Eigenschappen van een hartspier (5)
RyR2
geen fysieke koppeling
veel Ca-transport door LCC
deel Ca komt van extracellulair
versterkende rol NCX
Wat gebeurt er met hartspiercellen tijdens inspanning?
- sympaticus wordt geactiveerd door binding van (nor)adrenaline aan een beta-adrenerge receptor
- hartfrequentie en contractiekracht gaan omhoog door activering van sympaticus
- via G-eiwitcomplexen wordt adenylyl cyclase geactiveerd en wordt cAMP aangemaakt
- cAMP activeert PKA -> door forforylering verlaging van de drempel van spanningsafhankelijke calciumkanalen
- RYR wordt ook beinvloed -> meer calcium afgegeven uit SR
Voor welke 2 dingen zorgt PKA?
- door fosforylering verlaging van de drempel van spanningsafhankelijke calciumkanalen
- snellere relaxatie -> onder invloed van cAMP worden troponine I en PLB (phospholambam) gefosforyleerd en de calcium gevoeligheid van troponine C verminderd -> calcium komt los van toponine C -> relaxatie
Wat is phospholambam?
een hulp eiwit van SERCA -> activeert de SR-activiteit als het gefosforyleerd wordt -> calcium wordt sneller terug opgenomen in sarcoplasmatosch reticulum
Wat bevorderdt een hoger cAMP bij de hartspier?
zowel contractie als relaxatie
Waar zorgt digitalis voor?
remming van de na-k pomp, met name in de hartspier. Hierdoor wordt de Natrium/calcium-exchanger (in T-tubulus) gestimuleerd voor de influx van calcium en geremd voor de efflux van calcium. Dit zorgt voor een hogere basale calciumconcentratie en meer opslag in het SR.
Welke andere middelen hebben dezelfde werking als digitalis?
- dobutamine
- B-adrenerge agonist (verhoogt cAMP)
- PDE remmers (remmen afbraak cAMP)
