Meetup 13: Spieren Flashcards
Een spier bestaat uit twee onderdelen. Noem deze en de bijbehorende eigenschappen.
- Buik (myo-): bestaat uit spierweefsel (incl. bind-, zenuwweefsel en epitheel), is (meestal) goed doorbloed en heeft als mechanische functie het veroorzaken van krachten.
- Pees (tendo-): bestaat uit bindweefsel, slecht doorbloed en heeft als mechanische functie het doorgeven van krachten.
Wat is het:
* Peritendineum
* Epimysium
* Perimysium
* Endomysium
- Peritendineum: de bindweefsellaag rondom de pezen.
- Epimysium: het buitenste bindweefselvlies van een skeletspier. Het omhult de verschillende spierbundels.
- Perimysium: het bindweefselvlies dat 10-100 individuele spiervezels in bundels groepeert (een bundel = fasicle)
- Endomysium: dunne laag bindweefsel die elke individuele spiervezel omhult.
Wat is:
* sarcolemma
* sarcoplasma
* myofibril
* myofilamenten
- sarcolemma: het plasmamembraan van een spiervezel.
- sarcoplasma: het cytoplasma van een spiervezel
- myofibril: langwerpige eiwitketens bestaande uit sarcomeren die de contractie van spierweefsel mogelijk maken.
- myofilamenten: de eiwitfilamenten van een myofibril (actine en myosine) die zich in de sarcomeren bevinden die uiteindelijk verantwoordelijk zijn voor contractie.
- Wat zijn fusiforme spieren?
- Wat zijn pennate spieren?
- In fusiforme spieren lopen de spiervezels in de lengterichting van de longitudinale as van de spier.
- Pennate spieren zijn een type spiervezel dat een hoek maakt met de pees waaraan het is bevestigd (veervormig).
Er zijn verschillende typen van pennate spieren:
* unipennate
* bipennate
* multipennate
Wat is het verschil tussen deze typen pennate spieren?
- unipennate: heeft vezels die aan één kant van een pees vastzitten.
- bipennate: heeft vezels die aan beide kanten van een centrale pees vastzitten.
- multipennate: heeft meerdere interne pezen waaraan de spiervezels gehecht zijn.
De vorm van de spier is gerelateerd aan de functie van de spier. Zo is er ook een verschil in kracht tussen fusiforme en pennate spieren. Daarbij heeft de vorm van de spier invloed op hoeveel vezels er in de spier zitten.
Leg dit verschil in kracht uit en houd hier rekening met de ‘vezeldichtheid’.
- Bij een fusiforme spier lopen de vezels in de lengterichting van de spier. Zo wordt dus ook de kracht in dezelfde richting uitgeoefend als de spierbeweging.
- Bij een pennate spier lopen de vezels schuin ten opzichte van de centrale pees. Dit betekent dat de kracht van de spiervezels niet volledig in de richting van de pees wordt overgebracht. Dit betekent dat in vergelijking met een fusiforme spier, een pennate spier iets minder kracht in lengterichting van de spier produceert.
- Echter, heeft een pennate spier een grote vezeldichtheid en kan dus meer kracht produceren in vergelijking met een fusiforme spier van vergelijkbare grootte.
Voor welk soort beweging is een fusiforme spier het meest efficiënt?
Voor snelle en grote bewegingen.
Wat wordt er bedoeld met de ‘physiological cross-sectional area’ van een spier?
De totale dwarsdoorsnede van alle spiervezels van een spier.
Wat is de relatie tussen de spierlengte en de spierkracht?
Beschrijf deze relatie voor korte spiervezels met een grote ‘physiological cross-sectional area’ (PCSA) en voor lange spiervezels met een kleine PCSA.
Korte spiervezels met een grote PCSA:
* Zulke spieren kunnen bij een relatief korte lengte een hogere kracht leveren. De kracht neem toe naarmate de lengte toeneemt, maar bij een te grote lengtevergroting neemt de kracht snel af. De piekkracht ligt hier bij een lengte van zo’n 100 mm. Dit zijn dus spieren die de meeste kracht kunnen leveren bij kortere lengtes.
Lange spiervezels met een kleine PCSA:
* Dit soort spieren kunnen minder kracht leveren, zelfs bij optimale lengte (i.v.m. spieren met korte spiervezels met een grote PCSA). Echter is de piekkracht voor zo’n spier rond de 150 mm en neemt de kracht geleidelijker af dan bij de spieren met korte spiervezels met een grote PCSA. Deze spieren kunnen dus meer kracht leveren bij grotere lengtes, maar de (piek)kracht is niet zo hoog als die bij korte spiervezels.
Wat is de relatie tussen de spierverkortingssnelheid en de spierkracht?
Beschrijf deze relatie voor korte spiervezels met een grote ‘physiological cross-sectional area’ (PCSA) en voor lange spiervezels met een kleine PCSA.
Korte spiervezels met een grote PCSA:
* De kracht die deze spieren kunnen leveren is het hoogst bij lage snelheden van verkorting. Hoe sneller de verkorting, hoe minder kracht de spier kan leveren.
Lange spiervezels met een kleine PCSA:
* Net als bij korte spiervezels, neemt de kracht af naarmate de verkortingssnelheid toeneemt. Echter neemt de kracht langzamer af dan bij de korte vezels. Deze spieren zullen dus bij hogere verkortingssnelheden meer kracht behouden in vergelijking met de korte vezels, maar hun maximale kracht is lager.
Een sarcomeer is de fundamentele functionele eenheid van een spiervezel die verantwoordelijk is voor spiercontractie. Het bevindt zich in de myofibrillen van spiercellen, en het bestaat uit verschillende eiwitfilamenten die samenwerken om spierbeweging mogelijk te maken.
Binnen het sarcomeer zijn er twee hoofdtypes eiwitfilamenten. Welke zijn dit?
- Actinefilamenten (dunne filamenten)
- Myosinefilamenten (dikke filamenten)
Het dunne filament bestaat uit actine filamenten, maar ook uit twee andere eiwitten; welke?
Troponine en tropomyosine
Een sarcomeer valt op te delen in verschillende onderdelen:
* Z-lijn of Z-schijf
* I-band
* A-band
* H-zone
* M-lijn
Leg uit wat deze onderdelen zijn en beschrijf hoe/waar actine- en myosinefilamenten zich in het sarcomeer bevinden.
- Z-lijn of Z-schijf: dit zijn de uiteindes van sarcomeren en scheiden dus sarcomeren van elkaar in een myofibril. Actinefilamenten zijn hieraan bevestigd en lopen vanuit hier richting het midden van het sarcomeer.
- I-band: het gebied naast de Z-schijven waar actinefilamenten aanwezig zijn.
- A-band: het centrale deel van het sarcomeer waar myosine- en actinefilamenten overlappen.
- H-zone: het midden van het sarcomeer (dus binnen de A-band) waar alleen myosinefilamenten aanwezig zijn (wanneer de spier ontspannen is).
- M-lijn: het midden van de H-zone en het midden van de myosinefilamenten.
Wat houdt de Sliding Filament Theory in?
- Wanneer een spiercel een impuls ontvangt via een motorisch neuron, zal calcium vrijgegeven worden uit het sarcoplasmatisch reticulum.
- Calcium bindt aan troponine (op actinefilamenten). Als gevolg hiervan, verschuift ook tropomyosine. Normaliter blokkeert tropomyosine de bindingsplaatsen op actinefilamenten voor myosine. Door de verschuiving van tropomyosine, is myosine in staat te binden met actine en vormen zo samen het actomyosine complex.
- Naast een bindingsplek voor actine, heeft myosine ook een bindingsplek voor myosine ATPase. Wanneer het actomyosine complex gevormd is, wordt ATP gehydrolyseert door myosine ATPase. De vrijgekomen energie zorgt voor ervoor dat de myosinekop kantelt, waardoor het actinefilament naar het midden van de sarcomeer wordt getrokken (crossbridging), wat leidt tot contractie van de sarcomeer.
- Contractie stopt wanneer een nieuw ATP-molecuul aan de myosinekop bindt, waardoor myosine loskomt van actine. Nieuw ATP kan gehydrolyseerd worden en zo kan de myosinekop het actinefilament weer naar het midden van het sarcomeer trekken.
Hoe relaxeert een sarcomeer weer?
Wanneer het zenuwsignaal stopt, worden de calciumionen teruggepompt in het sarcoplasmatisch reticulum. Zonder calcium blokkeert tropomyosine opnieuw de bindingsplaatsen op actine, waardoor myosine zich niet meer kan hechten. Hierdoor ontspant de spier en keren de sarcomeren terug naar hun oorspronkelijke lengte.
