Hoofdstuk 7 Flashcards
de motorneuronen die de skeletspieren innerveren komen van de … van het ruggengraat
voorste horn (anterior spine)
neuromusculaire junctie
waar de zenuwvezel zich splitst bij de skeletspier (in het midden van de spier)
vertakte zenuwuiteinden (branching nerve terminals)
Dit is het complex dat ze zenuwvezel vormt met het oppervlakte van het skeletspier; dit ligt buiten het membraan van de skeletspier
motor eindplaatje
de vertakte zenuwuiteinden en het gedeelte van het membraan van de skeletspier waar het op zit
het motor eind plaatje is omgeven door
een of meerdere Schwann cellen die dit gedeelte isoleren van de omgeving
telogliale cellen
dit zijn Schwann cellen die om het motor eindplaatje zitten en dus een functie hebben in synaptische transmissies
Hoe ziet de plek eruit waar een axon en een skeletspier samenkomen?
De myofibril heeft als het ware een kuiltje waar het axon in zit; dit is het synaptische goot of trog. De ruimte die tussen het axon en myofibril zit heet de synaptische spleet. Op de bodem van deze kuil heeft het membraan folds gemaakt om het oppervlakte te vergroten, deze groeven heten ook wel subneurale spleten
synaptische goot
het kuiltje van het membraan van de myofibril waar de axon in zit
synaptische spleet grootte
20 tot 30 nanometers
Wat zit er allemaal in het axoneinde bij een skeletspier
veel mito’s die voor ATP zorgen voor de synthese van ACh
ACh wordt gesynthetiseerd in het axon in
het cytoplasma
ACh in het axon is opgeslagen in
kleine blaasjes (300,000 ervan) die van het membraan worden gemaakt
In de synaptische spleet wordt ACh in miliseconden afgebroken door
Acetylcholinesterase
Per actiepotentiaal wordt het bij een axoneinde …. ACh blaasjes in de synaptische spleet vrijgegeven
ongeveer 125 per actiepotentiaal
De plekken waar ACh wordt vrijgelaten in de synaptische spleet…
dicht bij de ACh receptoren zodat zo veel mogelijk kan binden
vrijgeven van ACh stappen
Een actiepotentiaal in het axon zorgt ervoor dat voltage-gated calcium kanalen in het axonmembraan open gaan. Deze zitten vlak bij dense bars die in het axon zitten. Het calcium gaat in de axon, waar het Ca2+-calmodulin-afhankelijke eiwit kinase activeert. Dit fosforyleert synapsin eiwitten die ACh blaasjes vasthouden aan het cytoskelet van het postsynaptische terminaal. Hierdoor komen de blaasjes vrij en gaan ze naar de actieve sites (waar de dense bars zitten) en geven ze via exocytose ACh vrij
synapsin
een eiwit dat de ACh blaasjes vasthoudt aan het cytoskelet van het axon
deze twee receptoren zitten aan de skeletspier kant van een synaptisch spleet
ACh receptoren en voltage-gated natrium kanalen
Moleculaire structuur ACh receptoren
Bestaat uit vijf eiwit subunits
Kind: twee alpha, 1x beta, 1x gamma en 1x delta
Volwassen: twee alpha, 1x beta, 1x epsilon en 1x delta
Zijn allemaal transmembrane en gaan pas open als buiten TWEE Ach moleculen binden
moleculaire gewicht ACh receptor
275,000
aantal ACh moleculen dat moet binden aan ACh receptor
2
diameter ACh receptor en welke ionen kunnen hier doorheen
0.65 nanometer
Natrium, kalium en calcium
Hoeveel natrium kan een ACh receptor in één miliseconde transporteren wanneer open
15,000 tot 30,000
wat voor soort ionen kunnen niet door de ACh receptor en waarom?
Negatieve ionen, omdat de receptor zelf ook sterk negatief is waardoor ze anionen afstoten
Welk ion gaat het meeste door de ACh receptor en waarom
Natrium
1) sodium ionen hebben een hoge concentratie buiten, waardoor deze naar binnen willen
2) het negatieve potentiaal van de skeletspier trekt de natrium ionen naar binnen, terwijl het de efflux van kalium naar buiten tegenhoudt
eind plaat potentiaal
Een lokale positieve potentiaal verandering in het spiervezelmembraan door de influx van natrium ionen; dit zorgt voor het openen van de natrium kanalen en verdere depolarisatie
ACh receptoren worden gestimuleerd zolang
er ACh in de synaptische spleet aanwezig is
waar is acetylcholinesterase aanwezig in het synapse?
In de sponsachtige laag van het bindweefsel in de synaptische spleet
hoe heet het gebied van de myofibril waar de eind plaat potentiaal plaatsvind?
het lokale gebied van het eindplaatje (local area of the end plate); waar het axon en myofibril samenkomen
een verhoging van het membraan potentiaal van … tot … mV is genoeg voor een actiepotentiaal
van 20 tot 30 mV
curare
een drug dat de het openen van ACh receptoren door ACh blokkeert door er zelf op te zitten
butolinum toxine
een bacterieel gif dat de hoeveelheid ACh vrijgegeven door een axon vermindert
elk impuls dat aankomt bij een neuromusculaire junctie is … zo veel als wat nodig is om een zenuwvezel te stimuleren
3 keer zo veel als nodig
veiligheidsfactor
he ability of neuromuscular transmission to remain effective under various physiological conditions and stresses
neuromusculaire juncties hebben een hoge…
veiligsheidsfactor (omdat de impuls zoveel groter is dan nodig)
vermoeidheid van de neuromusculaire junctie is…. en gebeurt bij …
is wanneer de hoeveelheid vrijgegeven ACh afneemt dat de impulsen niet meer doorgegeven wordt aan de spier. Dit gebeurt als de zenuwvezels gestimuleerd worden meer dan 100x per seconde voor meerdere minuten.
Zelfde proces als in de CNS
gebeurt vermoeidheid van zenuwen vaak?
Nee, is vrij zeldzaam
diameter van een Ach blaasje
40 nanometer
waar worden ACh opslag blaasjes gemaakt
in het Golgi in het cellichaam van de motorneuronen in het ruggengraat
Hoe komen de ACh opslag blaasjes (leeg) bij de neuromusculaire junctie
via het axoplasma
aantal ACh moleculen per ACh blaasje
10,000 moleculen
tijdens een actiepotentiaal gaat de hoeveelheid calcium postsynaptisch omhoog met een … en dit zorgt voor een verhoging van de fusie van de ACh blaasjes met membraan van wel…
100 fold
10,000 fold
de snelheid van het vrijgeven van ACh, binden en afbreken ervan?
5 tot 10 mili s
het aantal ACh blaasjes aanwezig in het axon is goed voor …. aantal zenuw - spier impulsen
paar duizend
Snelle formatie nieuwe ACh blaasjes
na elk actiepotentiaal komen er in het postsynaptische membraan coated pits door het samentrekken van clathrin. Binnen 20 seconden worden hier nieuwe blaasjes gevormd, en vlak daarna wordt ACh erin gezet
welke drugs stimuleren de spierzenuw op dezelfde manier van ACh, en hoe verschillen ze van ACh?
methacholine, carbachol en nicotine. Ze verschillen van ACh doordat ze niet afgebroken worden, waardoor er continue depolarisatie plaatsvindt het moment dat het membraan is herstelt; spastische spiersamentrekkingen
welke drie drugs blokkeren acetylcholiesterase, voor hoelang,en wat si het gevolg?
neostigmine, fysostigmine, en diisopropylfluorfosfaat.
Bij elk actiepotentiaal gaat de hoeveelheid ACh hierdoor omhoog; spastische spiersamentrekkingen. Dit kan soms ook dodelijk zijn doordat iemand niet kan ademen.
neostigmine en fysostigmine werken een paar uur, echter diisopropylfluorfosfaat werkt voor weken (is een bekend giftig gas) waardoor dood vaak een gevolg is
curariforme medicijnen
deze medicijnen blokkeren het doorgeven van zenuwimpulsen van de zenuw naar de spier.
d-tubocurarine blokkeert… en hoort bij …
de functie van ACh op de ACh receptoren
Onderdeel van de curariforme medicijnen
myasthenia gravis
- 1 op 20,000 personen
- spierzwakte doordat niet genoeg zenuwimpulsen naar de spieren worden gestuurd
- anitlichamen vallen de ACh receptoren postsynaptisch aan; hierdoor wordt de ziekte gezien als een autoimmuun ziekte
- het eindplaat potentiaal is te zwak op de natrium kanalen te openen; geen depolarisatie
- kan soms dodelijk zijn
- neostigmine toedienen om de ACh concentratie te verhogen
membraan potentiaal skeletvezels
-80 tot -90 mV
duratie van een actiepotentiaal in skeletspieren
1 tot 5 miliseconden (5x zo lang in grote gemyeliniseerde vezels)
snelheid van geleiding in skeletspieren
3 tot 5 m/sec, wat 1/13 de snelheid is van snelle gemyeliniseerde neuronen is
hoe wordt ervoor gezorgd dat het actiepotentiaal over de gehele spiervezel doorgegeven wordt?
via T-tubulus (transverse-tubulus), deze lopen helemaal door een vezel heen. De actiepotentialen zorgen voor calcium vrijgeving in de myofibrillen in de buurt
triade van het reticulum bestaat uit
één t-tubule en twee terminale cisternae (uitlopers van het sarcoplasmatische reticulum)
een t-tubule ligt in
de eindes van een sarcoplasmatische reticulum; hier is ook een tubule waar dus de t-tubule in ligt.
een t-tubule ligt rond de … lijn
A-I band
z-disk in kikkers
aantal t tubules in een zoogdieren skeletspier
2; in een kikker is dit één
lopen t tubules over de lengte of breedte van een myofibril
breedte
vloeistof in t tubules
is het EF, want ze zijn open aan de uiteindes waardoor ze communiceren met de omgeving
bestaat een t tubule uit één buis?
Nee, ze vertakken in het sarcoplasmatische reticulum van de hoofd branch
waarom gaat een actiepotentiaal ook door een t-tubule?
Omdat het membraan van een t-tubule een verleging is van het skeletspier membraan; deze vouwt zich naar binnen als het ware.
depolarisatie van sarcoplasmatische reticulum door een t-tubule
een actiepotentiaal door een t tubule zorgt voor stroomgeleiding in de cisternae. In het membraan van t-tubule zitten dihydropyridine (DHD) receptoren die met calcium kanalen communiceren (ryanodine receptoren) van het sarcoplasmatische reticulum. De DPD receptoren openen de RYR receptoren, waardoor Calcium wordt vrijgegeven uit de cisternae in de myofibril.
DHP receptor
dihydropyridine receptor
RYR receptor
ryanodine receptor
SERCA
sarcoplasmatisch reticulum Calcium ATPase
functie SERCA
bij repolarisatie van de t-tubule en SR pompt SERCA Ca2+ terug in de SR
wanneer is SERCA actief
altijd
SERCA concentreert … ionen in het …. met een concentratie … keer groter dan in het sarcoplasma
SERCA concentreert calcium ionen in het SR met een concentratie 1000 keer groter dan in het sarcoplasma
In het SR binden calcium ionen aan
calsequestrin, wat tot 40 ionen per molecuul kan binden
normale rest concentraite van calcium ionen in het cytosol waar de myofibrillen in zitten
<10^-7 molar
concentratie van calcium ionen in het cytosol waar de myofibrillen in zitten tijdens conctractie
tot wel 2x10^-4 molar, wat 500x groter is en 10x het niveau is wat nodig is voor contractie
calcium puls duratie in sarcoplasma
1/20 van een seconde
calcium puls duratie sarcoplasma in hartspiercellen
1/3 van een seconde door de lange actiepotentiaal (plateau)
kwaadaardige hyperthermie
- zeer zeldzame, maar gevreesde en soms levensbedreigende bijwerking van algehele anesthesie
- door o.a. halothane, isoflurane of succinylcholine
- zes mutaties gevonden, o.a. in de RYR receptor en DHP genen
- mechanisme onbekend
- calcium flow niet regelmatig, waardoor extreme spiersamentrekkingen
- verhoogd metabolisme en dus hitte; cellulaire acidose
- hoge hartslag, en koorst
- soms ook rhabdomyolysis
- hoge kalium levels door beschadigde spiercellen
- behandeling; koelen en dantrolene
rhabdomyolysis
het afbreken van skeletspieren
dantrolene
een drug dat RYR blokkeert, waardoor er geen Ca2+ vrijkomt in het sarcoplasma
