44. Muskler, energi metabolismen og kontraktion Flashcards

1
Q

Beskriv kontraktion af en muskel

A
  • Aktin fraspalter P på myosin
  • Myosin skifter konformation fra 90° –> 45°
  • Powerstroke, hvor aktinfilament bevæger sig langs myosinfilament og musklen kontraheres.

Efter powerstroke:

  • Nyt ATP bindes til myosin –> myosinhovedet frigives fra aktinfilamentet
  • Energien fra ATP bruges til at ændre konformation af myosin fra 45° –> 90°
  • Samtidig bindes myosinfilamentet på et andet sted af aktinfilamentet og et nyt powerstroke kan finde sted, hvis der er Ca2+ til stede i myocytten
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hvad sker der med en muskelfiber ved fravær af nerveimpulser?

A

Muskelfibrene relakseres

Med andre ord, så sker en kontraktion ved hjælp af nerveimpulser

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hvorfra får en muskel energi til kontraktion?

A

Oplagret:

  • Kreatinfosfat
  • Glykogen

Begge kan omsættes anaerobt og aerobt, samt fra aerob forbrænding af glukose g dernæst fedtsyrer, der leveres fra blodbanen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hvorfor aktiveres glykogenolyse i musklerne?

A

Glykogenolyse (nedbrydning af glukogen til glukosefosfat) aktiveres i musklerne som følge af akkumuleret AMP og Ca2+.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hvorfor skal der helst forblive lidt glykogen tilbage i musklen?

A

Fordi fedtsyreforbrænding foregår mest effektivt, hvis der samtidig foregår aerob glykolyse

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Hvornår sker forbrænding af ketonstoffer i arbejdende muskler?

A

Foregår efter langvarigt muskelarbejde, hvor leveren udfører glukoneogenese –> medfører stigning af ketonstoffer i blodet

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Hvilken enhed er den funktionelle kontraktile enhed af en skeletmuskel?

A

Sarcomererne (aktin og myosin danner en sarcomer)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Beskriv myosin:

A

Består af 2 myosinhoveder, der hver har én fleksibel nakke region

200kDa langt:

  • 2 Heavy chains: ca. 200kDa hver
  • 4 Light chains: ca. 20kDa hver
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Hvad forårsager rigor mortis når man er død?

A

Høj [Ca2+] og Lav [ATP] i muskel cytoplasma (sarcoplasma)

Det betyder at der er en stærk binding mellem myosin og aktin som danner et tæt muskelvæv.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Forklar aktin:

A

Består af G-aktin (globular som kan polymerisere (små glober sætter sig sammen) og blive til F-aktin.

1:3
Ét aktin filament reagerer med 3 myosin filament.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Hvilket muskelprotein regulerer interaktionen mellem aktin og myosin?

A

Troponin

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Forklar tropomyosin

A

Stabiliserer og sørger for konformationsændring af F-aktin

Fibrøs protein som strækker sig langs F-aktin og som består af 7 G-aktin subunits

Funktion:
Stabiliserer F-aktin og koordinerer ændringerne omkring aktin når kontraktionen finder sted

Hvis der mangler Ca2+ fastholder tropomyosin bindingsstedet på aktin sammen med myosin –> % kontraktion

Dvs. tropomyosin lægger sig på aktin.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Forklar troponin

A

Modulering af aktin-myosin interaktioner

Troponin består af 3 subunits som er bundet til tropomyosin:

Tn-T:
- Tropomyosin binding site

Tn-C:
- Calcium binding site

Tn-I:
- Inhiberings subunit

Calcium bindes til Tn-C og inducerer ændring af Tn-I –> Tn-I ændrer tropomyosins placering på aktin –> Vi får blottet myosin-binding site, så aktin kan hæftes på –> aktin-myosin kontraktion

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Forklar Titin

A

Titin kontrollerer den passive tension af en muskel.

Største protein i kroppen med mere end 34.000 aminosyrer og en længde på 3800kDa.

Indeholder et PEVK domæne som indgår i den passive spænding.

PEVK er elastisk og strækkeligt.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Forklar hvordan kontraktionen sker voluntært eller involuntært og med hvilken cofaktor for de forskellige muskeltyper:

A

Skeletmuskulatur:
- Depolarisation via T tubuli (transverse tubuli) via neurotransmitter: Acetylcholin

Hjertemuskulatur:
- Mere ekstracellulært Ca2+ afhængigt pga. depolarisation via SA knuden –> intercalated disks

Glat muskulatur:
- Blanding af neuralt og hormonelt via ligand-receptorer med sarcolemma, pharmacomechanical (hormonelt kan vi fremme/hæmme)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Hvordan kan en nonvoluntær muskelkontraktion i skeletmuskulaturen finde sted (kramper)

A

Normalt kontrollerer ‘Motor unit’ nerve:fiber så de reagerer 1:1 og vi får en synkron kontraktion.

Imbalance af elektrolytter (typisk ved væskemangel pga. muskelarbejde eller i varmt klima)

For lidt Ca2+ i cellen.

Ved for meget Ca2+ i cellen mangler der er nervesignal og vi får ingen kontraktion

17
Q

Hjertets muskulatur reagerer til adrenalin, hvordan kan det være?

A

Hjertets cAMP-dependent protein kinase phosphorylate transport protein og Tn-I reagerer på adrenalin og giver flere kontraktioner pr. minut

18
Q

Hvordan kan man øge mængden af blodet som strømmer til hjertet?

A

Ved Nitrogen Oxid (NO) donorer, fx amylnitrite og nitroglycerin

19
Q

Hvordan kan man pumpe Ca2+ væk fra sarcoplasm?

A

Repolarisering kan finde sted via

Na+/Ka+ pumpen som er ATPase afhængig.

20
Q

Hvad er calsequestrin?

A

Ca2+-bindende protein, findes i sarcoplasmatic reticulum og binder Ca2+ inde i cellen.

Sarcoplasmatisk reticulum er et specielt organel fra SER (Glat ER)

21
Q

Hvordan trækker glat muskulatur sig sammen?

A

Ca2+ bindes til calmodulin og aktiverer Myosin-Light-Chain-Kinase (enzym) som fosforylerer myosin

Myosin fosforylering aktiverer myosin-aktin interaktion

Troponin findes IKKE i glat muskulatur

22
Q

Hvad sker der hvis vi har en unormalt intracellular [Ca2+]

A

Lav [Ca2+]:

  • Fald af cross-bridges
  • Fald af muskel kontraktion

Høj [Ca2+]:

  • Stigning af cross-bridges
  • Stigning af voluntær muskelkontraktion

For høj [Ca2+]:

  • Ingen nervesignal
  • Ingen kontraktion
23
Q

Hvilke 3 ATPase er nødvendig for muskelkontraktion?

A

Na+/Ka+ ATPase
Ca2+ ATPase
Myosin-ATPase

Hvis vi mangler nogle af disse ATPaser vil det formindske vores muskelkraft

24
Q

Den intracellular [ATP] ændres ikke under træning, hvorfor?

A

ATP syntese dannes ved:

  • Creatin-fosfat shuttlen
  • Anaerobic glykolyse
  • Aerob metabolisme via oxidativ fosforylering

Den energi der danner ATP er uafhængig af muskelkontraktion, blandt andet også derfor at man ikke kan forbrænde mere alkohol ved at dyrke motion, desværre.

25
Q

Opskriv Creatin-fosforkinase reaktionen

A

Cr-P + ADP –> Cr + ATP

26
Q

Opskriv Adenylate kinase reaktionen

Kaldet også Myokinase

A

2 ADP –>

27
Q

Hvornår er fedtsyrer den mest udnyttede energikilde ved muskelarbejde og hvorfor?

A

Ved lav, lang intensitet kontraktioner

Fordi:
- De første 15-30 min. af motion er der et skift fra glykogenolyse og glykolyse til aerob metabolisme af fedtsyrer, muligvis pga. høj [laktat] i blodet (produceret af glykolyse)

Jo mere motion, jo mere adrenalin sørger for aktivation af lever glukoneogenese –> energi til muskler

Høj laktat i blodet –> lav pH

28
Q

Jo flere mitokondrier - jo mere…

A

Jo flere mitokondrier - jo mere energiudbytte (længere udholdenhed)

29
Q

Hvad hedder de hvide og røde muskelfibre på biokemisk?

A

Hvide, hurtige:
- Fast glycolytic muscle

Røde, langsomme:
- Slow oxidative fibers

30
Q

Hvilken ATPase styrer niveauet af kontraktions hurtigheden?

A

Myosin-ATPase

Ved mange –> øge kontraktionshurtigheden
Ved få –> langsom kontraktion

Men man kan ikke træne myosin-ATPase ved styrketræning.

En bil kan køre længere hvis der er benzin i, men kan ikke køre hurtigere hvis der er benzin i.

31
Q

Fordele og ulemper ved aerob muskelarbejde

A

Fordele:
- Øget forbrænding af fedtsyrer + glukose

  • Øger oxidativ metabolisme –> øget forbrænding af fedtsyrer
  • Øger mængden af mitokondrier
  • Muskelfibrene vil øge deres aktivitet af citrat syntase –> producerer mere ATP –> muskler behøver mere fedtsyre oxidation og mindre anaerobic metabolisme
  • Flere udtryk af GLUT-4 + Hexokinase så vi forbrænder mere glukose

Ulemper:

  • Muskel træthed
  • Langsommere muskelkontraktion
32
Q

Hvordan kontraherer glat muskulatur?

A

Ca2+ binder til calmodulin –> aktiverer MLCK (Myosin Light Chain Kinase) og fosforylerer myosin –> Kontraktion

33
Q

Hvad sørger for at vi får den korrekte koncentration af ioner, genetablering af intracellular Ca2+ niveau og den kontraktile process?

A

ATP produceret i muskler

34
Q

Hvad bruger slow-oxidative muskelfibre i hvile og under arbejde?

A

i hvile:
- Fedtsyrer

i arbejde:

  • Glykogenolyse
  • Glukolyse
35
Q

Hvordan kan man tage en blodprøve og finde ud af om en person har lidt af en skade på hjertet?

A

Øget koncentration af:
CK-MB (CreatinKinase-MB) aktivitet og [troponin] bruges som biomarkører til at bestemme om der har været en skade på hjertevæv.

Hvis der har været en skade vil [CK-MB] og [troponin] være øget