Geneeskunde 1A HC week 5 Flashcards
Wat zijn somieten en wat ontstaat er uit de somieten?
Gesegmenteerde structuur en deze representeert het segmenteerde bouwplan van de romp
Het axiale skelet, de skeletspieren en de dermis
Wanneer wordt het mesoderm gevormd en aan welke zijde ontstaat welke soort?
Tijdens de gastrulatie door de primitiefstreek.
- Craniale zijde: paraxiaal mesoderm (presomitisch mesoderm)
- Caudale zijde: intermediair en lateraal mesoderm
Uit welk mesoderm ontstaan somieten en welke 2 zijdes heeft dit?
Paraxiaal mesoderm
Een craniale en een caudale zijde
In welke 3 soorten hoofdweefsels splitsen somieten op en wat vormen deze weefsels?
- Sclerotoom (axiaal skelet (wervels, ribben, beenderen))
- Dermatoom (dermis (onderhuid))
- Myotoom (skeletspieren (onderscheid tussen dorsale en ventrale voor verschillende spiergroepen))
Hoe gebeurt de splitsing van de hoofdweefsels uit somieten?
De mediale zijde van de somiet (sclerotoom) barst open en cellen migreren richting de notochord. Het dermamyotoom blijft achter, wat later opsplitst in dermatoom (dichtbij de huid) en myotoom.
Wat gebeurt er met neuronen tijdens de ontwikkeling van spieren?
Die groeien direct mee
Aan de dorsale kant sensibele neuronen en aan de ventrale kant motorische neuronen
Hoe komt de differentiatie van somieten tot stand?
D.m.v. signaalmoleculen uit omliggende structuren. De aanleg verloopt van craniaal naar caudaal.
- Sonic Hedgehog (uit notochord) vertelt de somiet wat mediaal/lateraal is voor welk type hoofdweefsel en craniaal/caudaal voor de wervelkolom.
- Neurale buis vertelt somieten dat ze sclerotoom moeten worden
- BMP-4 stimuleert spiercel vorming uit myotoom
- Signaal ectoderm stimuleert dermatoom tot ontwikkeling dermis en migratie
Wat zijn klokgenen?
Genen die coderen voor een klok-eiwit, dit kan zijn eigen synthese voor korte tijd blokkeren. De snelheid hangt af van de afbraaksnelheid en dus de stabiliteit van de eiwitten en deze snelheid beïnvloed de grootte en het aantal somieten. Hoe meer craniaal, hoe meer het signaal ‘aan’ staat.
Waardoor worden somieten aangestuurd om te segmenteren en de wervelkolom te vormen?
- Klokgenen
- Gradiënten van signaalmoleculen (verschil tussen craniaal en caudaal)
Waar bevindt zich het determination front en wat gebeurt er hier?
De plek waar signaalmoleculen van craniaal en caudaal elkaar raken
Als klokgenen actief zijn zal daar een segment beginnen en eindigen als de klokgenen weer inactief zijn.
Wat gebeurt er als de klokgenen instabiele eiwitten maken of verkeerde eiwitten?
Er ontstaan heel veel kleine somieten en dus erg veel wervels
Er zijn aangeboren afwijkingen in de wervelkolom (bijv. scoliose)
Wat is presomitisch mesoderm en hoe lang duurt het vormen van 1 somiet bij een mens?
Paraxiaal mesoderm wat nog ongesegmenteerd is
6-7 uur (erg tijdsafhankelijk)
Wat is er bijzonder aan de 5de somiet?
Dit is de eerste somiet die bijdraagt aan wervels, vormt straks C1. De rest draagt bij aan beenderen en spieren hierboven.
Hoe ontstaan wervels uit het sclerotoom?
Er ontstaat configuratie van wervels. 4 somieten vormen 1 wervel (sclerotomen van 2 somietparen), daarom komt het aantal somieten slechts globaal overeen met het aantal wervels.
Alle sclerotomen splitsen in het craniaal-caudale vlak. Tussen 2 sclerotomen kan een zenuw lopen, 1 naar de myotoom (motorische) en 1 naar de dermotoom (sensorische).
Wat zijn HOX-genen
Er zijn 4 clusters die allen op een eigen chromosoom liggen en er zijn 13 nummers.
De expressie van het eerste HOX-gen (nummer 1) gaat gepaard met het vormen van de eerste craniale somiet. De genen worden van 3’ –> 5’ uitgepakt, waardoor eerst 1, dan 2, ect wordt afgelezen. De tijd van de geboorte wordt dus omgezet in wat het weefsel moet vormen.
Somieten weten in een presomitisch stadium dus al welke differentiatie ze zullen doorlopen.
Wat gebeurt er bij mutaties in de HOX-genen?
Zorgen voor veranderingen in de wervelkolom.
Fouten in genen met een laag nummer hebben ernstige gevolgen (hoofd-hals regio), met een hoog nummer zijn er vaak milde afwijkingen aan de caudale zijde.
Welke 3 soorten spieren zijn er en zijn deze glad of dwarsgestreept?
- Skeletspieren (dwarsgestreept)
- Hartspieren (dwarsgestreept)
- Gladde spieren (glad)
Wat is de opbouw van een spier?
Bestaat uit spierbundels (fasciali), die bestaan uit spiervezels (spiercellen), die bestaan uit myofibrillen, die zijn opgebouwd uit myofilamenten/sarcomeren
Wat zijn sarcomeren?
Het is een eenheid van contractie. Een structuur van filamenten, bestaande uit dunne actinefilamenten en dikke myosinefilamenten die deels overlappen. Beide filamenten zijn verankerd en kunnen t.o.v. elkaar bewegen.
Wat is de crossbridge cycle en benoem de stappen hiervan?
Cyclus van de spiercontractie
1. Attached state: myosine kop gebonden aan actinefilament
2. Released state: ATP bindt aan mysoniekop, myosine laat actinefilament los
3. Cocket state: ATP hydrolyseert tot ADP, conformatie myosinekop door deze energie
4. Crossbridge state: myosinekop bindt een stukje verderop aan actine (weak en strong variant)
5. Powerstroke state: Afgesplitste fosfaatgroep van ATP laat los, kopje komt terug in de attached state conformatie, myosine wordt verplaatst t.o.v. actine
Wat is rigor mortis?
Lijkstijfheid. Spieren worden na overlijden stijf door een gebrek aan ATP.
Waar ligt troponine en waarom is calcium nodig voor een spiercontractie?
Om het actine filament ligt eiwitstreng tropomyosine, op zijn plaats gehouden door het troponine complex.
Troponine C ligt ‘in de weg’ op spiervezels. Als calcium eraan bindt ondervindt hij een transformatieverandering (hij wordt omhooggetrokken) en een bindingsplaats voor het myosinekopje aan actine komt vrij.
Hoe verloopt de weg van een actiepotentiaal in de motoneuronen naar een spier die samentrekt?
- actiepotentiaal in motoneuronen
- bindweefsel vertakt
- via endomysium naar individuele spiervezel
- grote zenuwuiteinde in de spiervezel / synaps / motorische eindplaat
- vesicles op een rij in de motorische eindplaat laten acetylcholine (neurotransmitter) vrijkomen
- acetylcholine bindt aan receptoren op sarcolemma
- eindplaat potentiaal ontstaat
- natrium kanalen spieren openen (depolarisatie sarcolemma)
- verhoging calciumconcentratie via T-tubuli vanuit sarcoplasmatisch reticulum
- spier zal samentrekken
Wat zijn T-tubuli en wat is hun functie?
Instulpingen in het plasmamembraan die grenzen aan het sarcoplasmatisch reticulum (celorganel) gevuld met extracellulaire vloeistof (hoge calciumconcentratie).
Hierdoor kan een actiepotentiaal in de cel komen en een spiervezel in 1 keer samen trekken ondanks zijn enorme grootte en meerdere kernen.
Hoe zorgen T-tubuli ervoor dat hun functie volbracht wordt?
Bij een actiepotentiaal wordt de depolarisatie geleid door de Na- en K-kanalen in de T-tubuli, hierdoor worden ook calciumkanalen geprikkeld en gaan ze open staan.
Calcium stroomt het cytoplasma van de skeletspiercel in en bindt aan de ryanodine receptor van het sarcoplasmatisch reticulum, waardoor ze open gaan en er nog meer calcium de cel in kan stromen.
Het geheel duurt slechts 1 milliseconde
Door wat wordt de duur van de contractie van een spier bepaald?
Door het wegvallen van de calciumconcentratie. Het calcium zal weer worden weggepompt naar het lumen van de T-tubuli.
Wat zijn de 2 manieren waarop spieren kunnen contraheren (samentrekken) en wat is het verschil?
- Isometrische contractie: krachtontwikkeling, de lengte van de spier blijft gelijk, maar de spanning veranderd (omhoog)
- Isotone contractie: verplaatsing, de spier zal van lengte veranderen (korter), maar de spanning/kracht blijft gelijk
Wat is de lengte-kracht relatie van een spier?
Hoeveel kracht een spier kan leveren hangt af van hoe ver deze voor de contractie is uitgerekt.
- Bij rustlengte: optimaal, dus maximale kracht
- Al uitgerekt: weinig overlap actine- en myosinefilamenten dus minder kracht
- Korter: te veel overlap actine- en myosinefilamenten dus minder kracht
Welke spier (lange dunne / korte dikke) kan sneller verkorten en welke kan meer kracht ontwikkelen in een snelle tijd?
Een lange en dunne, want een lange rij sarcomeren in ‘serieschakeling’ kan veel meer verkorten en een dikke korte rij ‘parallel’ zal veel meer kracht kunnen ontwikkelen
Voor welke 2 dingen zorgt het skelet bij de spieren?
- Beperkte bewegingsruimte: spieren kunnen rond de rustlengte blijven om optimaal kracht te genereren
- Hefboomwerking: spierhechting dichtbij het gewricht, waardoor een kleine verandering in spierlengte een grote beweging kan worden
Welke 3 soorten spiervezels zijn er en wat zijn de verschillen?
- Type I spiervezel: langzaam, maar onvermoeibaar. Lage frequentie nodig, helpt bij lichaamshouding, lang actiepotentiaal en weinig kracht gegenereerd. Continue zuurstoftoevoer (uit bloed) voor oxidatieve fosforylering dus rood van kleur. Kleinste motoneuronen.
- Type IIa spiervezel: sneller dan I vezels, kunnen meer kracht genereren, maar wel vermoeibaar. Tussenvorm tussen I en IIb en wit van kleur. Grotere motoneuronen.
- Type IIb spiervezel: zeer snel, maar wel snel vermoeibaar. Veel frequentie nodig om zijn piek te bereiken, veel gegenereerde kracht en wit van kleur. Grotere motoneuronen.
Wat is een motorische eenheid
Bestaat uit een motoneuronen met alle daardoor geïnnerveerde spiervezels. Alle geïnnerveerde spiervezels trekken samen bij een actiepotentiaal van het motoneuron. Elke spiervezel wordt door 1 motoneuron geïnnerveerd.
In niet precieze spieren innerveert een motoneuron veel spiervezels (bijv. kuit), bij precisie soms maar +/- 3 spiervezels (bijv. oog).
De functie van een spier hangt samen met zijn samenstelling.
Wat zijn de kenmerken van skeletspierweefsel?
- Dwarsgestreept
- Snelle contractie
- Contractie onder invloed van de wil
- Duidelijk bandenpatroon
- Multinucleair
- Kernen perifeer gelegen
Wat zijn de kenmerken van hartspierweefsel?
- Dwarsgestreept
- Snelle en ritmische contractie
- Contractie niet onder invloed van de wil
- Duidelijk bandenpatroon
- Mononucleair
- Centraal gelegen kern
- Intercalairlijnen tussen cellen
Wat zijn de kenmerken van glad spierweefsel?
- Glad
- Langzame contractie
- Contractie niet onder invloed van de wil
- Spoelvormige cellen
- Diagonaal geordend
- Mononucleair
- Centraal gelegen kern
Wat zijn de kenmerken van skeletspierweefsel onder de microscoop?
- Lange, cilindrische, meerkernige (fusie voorlopercellen) cellen
- Dwarsstreping (verschillende filamenten (myosine en actine))
- Ovale kernen in de periferie, schuine verbinding en groot oppervlak
- Roze aankleuring –> veel eiwitten (myofilamenten)
Welke soorten bindweefsel omgeven spierweefsel?
- Epimysium: onregelmatig vezelig BW om een gehele spier
- Perimysium: vezelig BW om een bundel spiervezels (fascikel)
- Endomysium: reticulair BW om een spiervezel
Wat zijn functionele kenmerken van bindweefsel om spierweefsel?
- Contractie spiervezels bundelen tot 1 sterk signaal
- Spierkracht doorgeven naar andere spiervezels
- Bevestiging aan bot en andere weefsels
- Begeleiden bloed-, lymfevaten en zenuwen
- Pees-spieraanhechting
Wat is een sarcomeer en uit welke banden en lijnen is deze opgebouwd?
Contractie-eenheid en wordt gerekend van Z-lijn tot Z-lijn
- Z-lijn: midden in de I-band, actinefilamenten zijn gebonden aan eiwit (hele dunne donkere lijn)
- A-band: dikste band waar actine- en myosinefilamenten gebonden zijn (donkere dikke band)
- I-band: dunne actine filamenten (lichtere dikke band)
- H-band: myosine filamenten in A-band (lichtere band)
- M-lijn: hechting van myosinefilamenten (dunne lijn)
Wat gebeurt er tijdens het contraheren van een spier met de actine- en myosinefilamenten en met de A- en I-band?
Actine- en myosinefilamenten verschuiven over elkaar, maar behouden hun originele lengte!
A-band even breed, I-band korter met T-tubuli op de grens van de A- en I-band.
Waarvoor is het sarcoplasmatisch reticulum?
Het is verantwoordelijk voor snelle calciumrelease en opname in/uit het cytosol
Wat zijn de kenmerken van hartspierweefsel onder de microscoop?
- Dwarsgestreeptheid is minder dominant
- Kunnen vertakken
- Cellen verspringen op intercalairlijnen (bindingsplaats hartspierweefselcellen)
- Omgeven door goed doorbloed endomysium
- Onderlinge verbindingen door desmosomen, fascia adherens (actine) en gap-junctions (prikkelgeleiding d.m.v. ionen)
- Veel meer mitochondria (40%)
- T-tubuli op de Z-lijn en geen netwerk
- Minder ontwikkeld sarcoplasmatisch reticulum –> toevoer calcium via T-tubuli
Wat zijn de kenmerken van glad spierweefsel onder de microscoop?
- Spoelvormige cel (lijkt op fibroblast)
- Omgeeft holle structuren, vaak in lagen
- Sarcoplasmatisch reticulum beperkt (1 rudimentair) en T-tubuli afwezig
- Myofilamenten kriskras door de cel
- Contractie d.m.v. dense bodies
- Schelpachtige structuur (celmembraan en celkern) bij contractie
- Gap-junctions (onderlinge communicatie)
Hoe vind de contractie van glad spierweefsel plaats m.b.v. dense bodies?
- Dense bodies liggen in de cel of tegen het sarcolemma. Actinefilamenten (geassocieerd met tropomyosine (functie onbekend)) zitten eraan vast en kunnen verplaatst worden d.m.v. myosinefilamenten verspreid in de cel.
- Tijdens depolarisatie komt calcium de cel in –> bindt aan calmoduline –> activeert eiwitcomplex MLCK dat myosine activeert
- De boel schuift in elkaar –> schelpachtige structuur ontstaat.
- Contractie veelal geregeld door hormoonafgifte
Hoe gebeurt regeneratie spierweefsel na schade in elk type spiercel?
- Hartspier: herstelt niet, schade wordt vervangen door bindweefsel (fibroblasten –> littekenweefsel), hypertrofie in overgebleven cellen
- Skeletspier: beperkt herstel, satellietcellen activeren en proliferatie en fusie komt op gang, hypertrofie van overgebleven cellen
- Glad spierweefsel: hersteld goed, behoud van proliferatie capaciteit, hypertrofie en hyperplasie