H5: Het spierenstelsel Flashcards
Benoem de 3 verschillende soorten spieren
- Skeletspieren
- Hartspieren
- Gladde spieren
Skeletspieren
Hechten zich aan het skelet en geven ons kracht en mobiliteit
–> Modelleren ook het lichaam en dragen bij aan ons gevoel van aantrekkelijkheid en welzijn
-> Werken samen met het skelet en zorgen ervoor dat botten ten opzichte van elkaar bewegen of voorkomen dat ze bewegen
-> meer dan 600 skeletspieren, vaak georganiseerd in paren of groepen, produceren alle mogelijke menselijke bewegingen
Hartspieren
Ritmische samentrekking van de hartspieren in het hart levert de kracht die nodig is om bloed door het lichaam te pompen
Gladde spieren
bv: spieren in het spijsverteringsstelsel en urinewegen, spieren in de rand van de bloedvaten
Wat zijn de functies van onze spieren
- Spieren produceren beweging
- Vrijwillig: we hebben bewuste controle over de bewegingen die ze produceren
- Onvrijwillig: liggen over het algemeen buiten onze bewuste controle - Spieren bieden weerstand aan beweging
–> genereren een kracht die precies tegengesteld is aan een gelijke maar tegengestelde kracht die op een lichaamsdeel wordt uitgeoefend - Spieren genereren warmte
–> Samentrekking van onze skeletspieren verantwoordelijk voor meer dan driekwart van alle warmte die door het lichaam wordt gegenereerd
Wanneer onze spieren te veel warmte genereren, zweten we om warmte kwijt te geraken. –> Warmte die door onze spieren wordt gegenereerd draagt bij aan de homeostase van onze lichaamstemperatuur
Leg uit: spieren hebben slechts 1 basismechanisme
Spieren trekken samen –> als er geen samentrekking is = ontspanning, keren terug naar hun oorspronkelijke lengte
-> spieren rekken dus niet uit buiten hun oorspronkelijke lengte!!
Synergetische spieren
Spiergroepen die samenwerken om dezelfde beweging te creëren
Antagonistische spieren
Spieren die tegenover elkaar staan
De oorsprong
Het ene uiteinde van een skeletspier dat samenkomt met een bot dat relatief dichtbij de middenlijn van het lichaam blijft
De insertie
Het andere uiteinde van de spier dat zich hecht aan een ander bot over een gewricht, ver van de middenlijn van het lichaam
Samentrekking
De insertie naar de oorsprong trekken
Een hele spier
Een groep individuele spiercellen met dezelfde oorsprong en aanhechting en met dezelfde functie
Vier elementen die van belang zijn om een skeletspier te laten samentrekken en ontspannen
- Skeletspiercel geactiveerd door een zenuw
- Zenuwactivatie veroorzaakt Ca concentratie in de buurt van de contractiele eiwitten
- Aanwezigheid van Ca maakt contractie mogelijk - De afwezigheid voorkomt contractie
- Wanneer een spiercel niet meer wordt gestimuleerd door een zenuw, stopt de contractie
Leg uit: Myasthenia gravis
= Imuumsysteem van het lichaam valt de acetylcholinereceptoren op het celmembraan van de spiercellen aan en vernietigt deze
- aangetaste spieren reageren slechts zwak of helemaal niet op zenuwimpulsen
- meestal oogspieren aangetast: ervaren van hangende oogleden en dubbel zien
- ook spieren in het gezicht en de nek: leidt tot problemen met kauwen, slikken en praten
- medicijnen die de overbracht van zenuwimpulsen vergemakkelijken, kunnen mensen met deze aandoening helpen
Leg uit: hoe gebruiken spiercellen ATP als energiebron
- Wanneer myosinekop is losgemaakt van actinefilament: ATP-molecule vast aan myosinekop
- Als Ca aanwezig is, werkt myosine als enzym- splitst ATP in ADP, P en energie
- Energie gebruikt om myosinekop van energie te voorzien zodat een kruisbrug kan gevormd worden en buiging kan ondergaan
- Na een buiging bindt een nieuw ATP-molecule aan myosine- myosinekop komt los en keert terug naar ontspannen positie
Het ontstaan van ontspanning heeft 2 vereisten
- Als zenuwimpulsen eindigen wordt de energie gebruikt om Ca terug te transporteren naar het SR –> ontspanning kan zo optreden
- Intact ATP-molecule moet aan myosine binden zodat myosine zich kan losmaken van actine
Rigor mortis of starre dood
Opgespannen lichaam omdat Ca uit SR lekt en er geen ATP is om spiercontracties te laten eindigen
Wat zijn de verschillende energiebronnen voor spiercellen
- Opgeslagen ATP
- Opgeslagen creatinefosfaat
- Opgeslagen glycogeen
- Aerobe stofwisseling
Opgeslagen ATP
- slechts in kleine hoeveelheid opgeslagen
- ongeveer 10 seconden bruikbaar
-> enige directe energiebron- aangevuld door andere
Opgeslagen creatinefosfaat
- drie tot vijf keer zoveel opgeslagen ATP
- 30 seconden bruikbaar
-> Creatinefosfaat wordt ook snel omgezet tot ATP
-> Als ATP hieruit gecreëerd niet meer nodig is- opgeslagen om volgende keer te gebruiken !BEPERKT!
Opgeslagen glycogeen
- Variabel: sommige spieren slaan grote hoeveelheden op
- Voornamelijk gebruikt tijdens zware inspanning binnen de eerste 3-5 minuten
-> ATP-opbrengst hangt af van de beschikbaarheid van zuurstof
-> 1 glucosemolecuul levert slechts twee ATP moleculen op bij afwezigheid van zuurstof, maar wel 36 ATP moleculen bij aanwezigheid van zuurstop
bijwerking: produceren van melkzuur
Aerobe stofwisseling
- Constant hoge opbrengst: zuurstof en voedingsstoffen worden constant door het bloed aangevoerd
-> Ook omzetting van melkzuur- na het sporten nog lang blijven sneller ademen - Altijd aanwezig: neemt drastisch toe binnen verschillende minuten na het begin van de training, wanneer de bloedstroom en ademhaling verhogen
- Volledig metabolisme van één glucosemolecuul levert 36 ATP-moleculen op
-> Belangrijk voor langeafstandlopers (niet vr gewichtheffers)
Spiervermoeidheid
Afname van spierprestatie tijdens inspanning
-> meest voorkomende oorzaak= onvoldoende energie om aan de metabolische eisen te voldoen
-> Gevolg van uitputting ATP, creatinefosfaat en glycogeenvoorraden in de spier
-> Kan ook worden veroorzaakt door psychologische factoren, waaronder ongemak of de verveling van repetitieve taken
Isotone spiercontracties
Treden op wanneer een spier korter wordt met behoud van een constante kracht
Isometrische contracties
De gegenereerde kracht neemt toe, de spierspanning neemt toe en de spier kan zelfs een beetje korter worden omdat pezen enigszins worden uitgerekt
–> botten en voorwerpen bewegen niet
Motorische eenheid
Het motorneuron en alle spiercellen die het aanstuurt
–> De kleinste functionele eenheid van spiercontracties: als het motorneuron wordt geactiveerd, worden alle spiercellen in die motoreenheid samen geactiveerd
Hoeveel spanning een spier opwekt hangt af van 3 factoren
- Het aantal spiercellen in elke motoreenheid (grootte van motoreenheid)
- Het aantal motor units dat op een bepaald moment actief is
- De stimulatiefrequentie van individuele motor units
Grootte van de motoreenheid
Kan sterk variëren van spier tot spier
-> aantal spiercellen per motoreenheid is een afweging tussen brute kracht en fijne controle
-> grotere motorunits genereren meer kracht maar bieden minder controle
Spiertonus
= algemeen krachtniveau dat spieren behouden
=> Alles of niets principe: spieren reageren steeds met een complete cyclus van contractie en ontspanning (= een twitch) bij stimulatie door elektrische impuls van motorneuron (actiepotentiaal)
-> Bestaat omdat op een bepaald moment sommige van de motorische eenheden van de spier samentrekken terwijl andere ontspannen zijn
Rekrutering
Het verhogen van de kracht door meer motorunits te activeren
Proces wanneer spiercel gestimuleerd wordt door motorneuron
- Latente periode
- Contractie
- Ontspanning
- Opstellen of somatie
- Tetanus
Latente periode
Tijdsvertraging tussen neurale stimulus en het begin van de contractie
= de tijd die zenuwimpuls nodig heeft om naar SR te reizen, calcium vrij te maken en myosineknoppen te binden aan actinefilamenten
Contractie
spiercel wordt korter
Opstelling
Als extra prikkels de spiercel bereiken voordat deze de kans heeft gehad om calcium te transporteren naar het SR en volledig te ontspannen. -> de totale kracht die wordt geproduceerd wordt groter dan de kracht die wordt geproduceerd door één spiertrekking alleen
-> vanwege aanwezigheid extra calcium
-> verhogen van spiercelkracht door de stimulatiesnelheid van motorunits te verhogen
Tetanus
Als stimulatie zo frequent wordt dat de spiercel zich helemaal niet kan ontspannen, blijft deze in een staat van maximale samentrekking = tetanus-contractie
-> kan leiden tot spiervermoeidheid
Benoem de 2 soorten skeletspiervezels
- Slow-twitch vezels
- Fast-twitch vezels
Slow-twitch vezels
Breken ATP langzaam af en trekken langzaam samen
- Maken ATP a.d.h.v aeroob metabolisme
- Bevatten vele mitochondriën en zijn goed voorzien van bloedvaten (veel bloed en zuurstof)
- Slaan zuurstof op in myoglobine
- Rode spieren
Fast-twitch vezels
Breken ATP snel af en kunnen snel samentrekken
- Bevatten minder mitochondriën en minder bloedvaten (weinig of geen myoglobine)
- Witten spieren –> geen bloedstromen
- Zijn afhankelijk van aerobe mechanismen voor elke activiteit die wordt volgehouden, maar ze hebben het vermogen om anaerobe mechanisme te gebruiken voor korte perioden waarin uitbarstingen van kracht nodig zijn
Ziekte en aandoeningen van de spieren
- Spierdystrofie
- Tetanus
- Spierkrampen
- Gespannen spieren
- Fasciitis
Spierdystrofie (symptomen + behandeling)
Verzamelnaam voor verschillende erfelijke spierziekten (bv: Duchenne-spierdystrofie)
- Defect in een gen resulteert in het ontbreken van een bepaald spierceleiwit (dystrofine –> functie: beperken van instroom Ca in spiercellen via calciumlekkanalen)
–> Patiënten hebben te veel calcium –> activeert eiwitten die spiereiwitten beschadigen en resulteert in doden van de cel
Symptomen:
-Verlies van spiervezels en spierafbraak
–> sterven voor 30j door hartspieren die falen of skeletspieren die instaan voor ademhaling falen
Geen behandeling
Tetanus
Veroorzaakt door bacteriële infectie –> opgelopen door een steekwond in een spier
–> Bacteriën produceren toxine dat zenuwen die de spieractiviteit beheersen overstimuleert, resulteert in tetanische samentrekking
- Voornamelijk op skeletspieren (zeker in nek of kaken)
- Kan leiden tot de dood als gevolg van uitputting of ademhalingsinsufficiëntie
Spierkrampen
Pijnlijke, oncontroleerbare, reflexgemedieerde spiercontracties
–> Veroorzaakt door uitdroging en ionenonevenwichtigheden die optreden bij zware inspanning –> verschuiving van kaliumionen tussen intra- en extracellulaire vloeistof in combinatie met overmatige neurale stimulatie van de spier
Behandeling: bloedsomloop van spier vergroten en zachtjes uitrekken en masseren
Gespannen spieren of gescheurde spieren
Gevolg van ver uitrekken van een spier waardoor sommige vezels uit elkaar scheuren
Symptomen: inwendige bloeding, zwelling en pijn
Fasciitis
Ontsteking van bindweefselschede of fascia die een spier omringt
–> veroorzaakt door spannen of scheuren van de fascia
Meestal in voetzool
Behandeling:
- Geneest langzaam
- Rusten en beschermen van druk voor bepaalde gebieden
- Injecties met corticosteroïden –> kunnen pijn verlichten
