1.7 contractie van de hartspier

Question 1

Wat is er bijzonder aan een hartspier?

Answer 1

• continu in actie
• vezels in meerdere richtingen
• kernen liggen centraal
• efficientie pomp functie

Question 2

Waaruit bestaan spiervezels?

Answer 2

Meerdere myofibrillen -> sarcomeren (contractiel element) -> myosine en actinefilamenten en loopt van Z-lijn tot Z-lijn

Question 3

Waaruit bestaat het myocard?

Answer 3

Parallel georienteerde myofibrillen (hartspiercel)

Question 4

Hoe zijn de hartspiercellen met elkaar verbonden?

Answer 4

door intercalated disks (te zien als intercalair lijnen). Deze worden gemaakt door gap junctions en desmosomen

Question 5

Waar zorgen gap junctions voor?

Answer 5

Voor geleiding tussen geschakelde hartspiercellen

Question 6

Waardoor worden actinefilamenten stevig gehouden?

Answer 6

Door nebuline

Question 7

Wat verbindt myosine aan de Z-schijf?

Answer 7

Titine, wat ervoor zorgt dat er tijdens relaxatie overlapping blijft tussen myosine en actine

Question 8

Waardoor worden actinefilamenten omgeven?

Answer 8

door meerdere tropomyosine dragen en per tropomyosine draad is er 1 troponine complex aanwezig bestaande uit:
- troponine C
- troponine I
- troponine T

Question 9

Waar zitten myosinefilamenten aan verbonden?

Answer 9

aan de M-band en aan de Z-lijn

Question 10

Wat zit er om het dikke gedeelte van myosine?

Answer 10

hulp eiwitten die de M-band (myomesine) vormen

Question 11

Wat bevat de Myosin heavy chain (MHC) op de kop van de myosine?

Answer 11

een ATP binding site

Question 12

Welk eiwit zit er aan het uiteinde van een actine filament?

Answer 12

Tropomoduline -> regelt de lengte van de actine filament (zorgt ervoor dat actine niet te lang wordt)

Question 13

Waarom is troponine een goede marker voor een hartinfarct?

Answer 13

troponine komt in het bloed terecht wanneer de hartspiercel kapot is.

Question 14

Wat is de rol van MLC-1/-2?

Answer 14

een scharnier -> zorgt ervoor dat er myosinekoppen zijn die over het actine heen lopen -> stimuleert de cross-bridge interactie

Question 15

Uit welke lijnen en banden bestaat een sarcomeer?

Answer 15

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

Question 16

Waaruit bestaat de M-band van myosinefilamenten?

Answer 16

myomesine, waaraan creatine kinase vastzit

Question 17

Hoe zijn spiercellen verbonden aan het skelet?

Answer 17

de sarcomeren maken een verbinding met de extracellulaire matrix via transmembraaneiwitten (integrines of dystroglycan-complex)

Question 18

Hoe zijn myofibrillen verbonden met de Z-band met de cel cortex?

Answer 18

via desmines en pectines

Question 19

met wat is de cel cortex verbonden?

Answer 19

met eiwitten, zoals dystrophine

Question 20

Welke stof zorgt ervoor dat titine goed aan de Z-schijf zit?

Answer 20

telethonine -> het sarcomeer wordt stijf wanneer er een fout zit in telethonine

Question 21

Hoe is het sarcomeer vebonden aan het bindweefsel?

Answer 21

via integrines -> collageen wordt heel stijf wanneer je aan de spiercel trekt -> zorg ervoor dat de cel niet te ver kan uittrekken

Question 22

Wat is cardiomyopathie?

Answer 22

wanneer er fouten zitten in desmine / dystrophine / myosine / titine -> druk overloop in het hart verloopt niet goed

Question 23

Welke 2 gevolgen heeft cardiomyopathie?

Answer 23

1. hypertrofie cardiomyopathie: hartwand is verdikt, volume verkleind
2. gedilateerde cardiomyopathie: hartwand verdund, volume is vergroot

Question 24

waardoor wordt de hypertrofe afwijking veroorzaakt?

Answer 24

door mutaties in het sarcomeer en dan vooral het myosine-kopje of het myosine binding hulp eiwit C

Question 25

Hoe worden gedilateerde afwijkingen veroorzaakt?

Answer 25

door mutaties van het hart skelet, bijvoorbeeld in desmosomen, dystrofine, desmines, myosine/actine, lamine A en C

Question 26

Wat zijn de 5 stappen in de cross-bridge cycle?

Answer 26

1. ATP bindt > dissociatie A/M complex
2. ATP hydrolyse > M conformatie > myosine bindt aan actine
3. cross-bridge vormt, nieuwe bindingsplek
4. P-release > vorm verandering myosine > powerstroke
5. ADP laat los

Question 27

Waarmee gaan troponine C / T / I bindingen aan?

Answer 27

troponine C: calcium
troponine T: tropomyosine
troponine I: inhibitor

Question 28

Hoe triggert troponine-C de cross-bridge cycling?

Answer 28

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

Question 29

Wat is rigor mortis?

Answer 29

Spier kan niet meer ontspannen/samentrekken -> niet genoeg ATP om te zorgen dat myosine los laat van actine

Question 30

Wanneer wordt calcium afgegeven en waaraan bindt het?

Answer 30

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.

Question 31

Wat zorgt voor het doorgeven van calcium uit de T-tubuli

Answer 31

de natrium/calcium-exchanger

Question 32

Waardoor wordt calcium weer de cel uit gepompt bij relaxatie?

Answer 32

door de natrium/calcium- exchanger en ATP afhankelijke kanalen in het sarcolemma

Question 33

Waar zorgen ATP afhankelijke kanalen in het SR (SERCA) voor?

Answer 33

opname en opslag van calcium in het sarcoplasmatisch reticulum

Question 34

Welke 2 eiwitten meten de calcium concentratie en regelen de calcium efflux?

Answer 34

• sequestrine
• calreticuline
  (buffereiwitten in het sarcoplasmatisch reticulum)

Question 35

Hoe verschilt de elektromechanische koppeling van hart-versus skeletspier?

Answer 35

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.

Question 36

Wat zijn de stappen van electromechanische koppeling in de hartspier?

Answer 36

1. T-tubulus met L-type calcium kanalen
2. RYR-receptoren worden geactiveerd
3. Ca2+ wordt afgegeven
4. Ca2+ bindt aan SERCA en phospholambam
5. Ca2+ wordt weer de cel uitgehaald

Question 37

Eigenschappen van een skeletspier (5)

Answer 37

RyR1
Direchte LCC-RyR koppeling
weinig Ca-transport door LCC
bulk Ca komt uit SR
geen rol NCX

Question 38

Eigenschappen van een hartspier (5)

Answer 38

RyR2
geen fysieke koppeling
veel Ca-transport door LCC
deel Ca komt van extracellulair
versterkende rol NCX

Question 39

Wat gebeurt er met hartspiercellen tijdens inspanning?

Answer 39

• 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

Question 40

Voor welke 2 dingen zorgt PKA?

Answer 40

1. door fosforylering verlaging van de drempel van spanningsafhankelijke calciumkanalen
2. 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

Question 41

Wat is phospholambam?

Answer 41

een hulp eiwit van SERCA -> activeert de SR-activiteit als het gefosforyleerd wordt -> calcium wordt sneller terug opgenomen in sarcoplasmatosch reticulum

Question 42

Wat bevorderdt een hoger cAMP bij de hartspier?

Answer 42

zowel contractie als relaxatie

Question 43

Waar zorgt digitalis voor?

Answer 43

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.

Question 44

Welke andere middelen hebben dezelfde werking als digitalis?

Answer 44

• dobutamine
• B-adrenerge agonist (verhoogt cAMP)
• PDE remmers (remmen afbraak cAMP)