Week 1 HC.7 Contractie en relaxatie van de hartspier Flashcards
Hoeveel skeletspieren?
700-850
Spiermassa vrouwen en spiermassa mannen
Vrouwen: 25-35%
Mannen: 35-45%
Hartspier
- Continue in actie
- Vezels in meerdere richtingen
- Efficiënte pompfunctie
Dwarsgestreepte spier
- Spiervezels bestaan uit meerdere myofilamenten
- Myofibrillen bestaan uit sarcomeren
- Sarcomeer bestaat uit actine- en myosinefilamenten
- Z-lijn begrenst elke sarcomeer
Uit wat bestaat de Z-lijn?
Alfa-actinine met allemaal andere eiwitten
- Actinefilamenten zitten vast aan alfa-actine
Waar zitten de actinefilamenten?
Lichte deel I-band
Waar is de overlap van actine en myosine?
Donkere deel H-band
Waar zorgt de M-lijn voor?
Zorgt ervoor dat myosinefilamenten op hun plek blijven, zodat ze continu kunnen contraheren en relaxeren
Hoe zijn hartspiercellen verbonden?
- Hartspiercellen zijn vertakt en verbonden door intercalair schijven
- Pootjes zitten vast aan elkaar mb.v. desmosomen
- Gap-junctions
Waarvoor dient de vertakking van hartspiercellen?
Zorgt voor meer sterkte –> vorm wordt beter behouden en is dus veel sterker
Waar ligt de kern in een hartspiercel?
Centraal
Hoe zit myosine vast aan alfa-actine?
Met titine.
Titine zorgt ervoor dat myosinefilament vastzit aan Z-lijn en voelt de treksterkte
Wat is myomesine
Myomesine zijn hulpeiwitten om het dikke gedeelte van myosine
- M-band
Waaruit bestaat het troponinecomplex?
Troponine T, C en I
Wat is nebuline?
Nebuline omgeeft het actinefilament
- Zorgt voor juiste lengte van het filamentl
Tropomyosine draden
Actine is omgeven door tropomyosine draden
- Per myosinedraad 1 troponinecomplex
Waarmee is sarcomeer verbonden?
Met elementen aan binnenkant en buitenkant van de cel via transmembraaneiwitten
- integrines of dystroglycan-coomplex
Hoe zijn myofibrillen verbonden met de Z-band
met de celcortex via desmines en pectines
Hoe is de celcortex verbonden?
Met transmembraaneiwitten zoals dystrophine
Cardiomyopathie
ziekte van hartcytoskelet of van de sarcomeer
- Drukverloop in hart loopt niet goed
Hypertrofe cardiomyopathie
- Hartwand is verdikt
- Volume verkleint
- Mutaties in sarcomeer, vooral in myosinekopje, of myosine binding hulpeiwit C
Gedilateerde cardiomyopathie
- Hartwand is verdund
- Volume is vergroot
- Mutaties van het hartskelet,
Non compaction cardiomyopathie
Hartspier zit niet netjes tegen elkaar aan
Wat zit op actine?
Een myosinebindingsplaats die normaal bedekt is door troponinecomplex
Wat gebeurt er als calcium bindt aan troponine C
Tropomyosine verplaatst naar de actinegroeve
- Myosinebindende plek komt vrij en myosinekopje bindt
Contractie met cross-bridge cycling
- Myosinekop zit vast aan actine
- ATP zorgt voor loslating van myosinekop –> dissociatie A/M-complex
- ATP dissocieert in ADP en P –> conformatie
- ATP hydrolyse –> M conformatie
- Cross bridge vormt een nieuwe bindingsplek voor calcium
- Als P loslaat –> conformatie in myosinekop –> powerstroke
- ADP laat los
Wanner is cross-bridge cycling mogelijk?
Zolang ATP en calcium aanwezig zijn
Hoe ontstaat de powerstroke?
Als P loslaat –> conformatie in myosinekop –> powerstroke
Stappen contractie door Ca2+-influx
- Na influx via Na-kanalen –> depolarisatie
- Ca influx door LCC
- Calciumkanalen bij T-tubuli gaan openstaan bij depolarisatie van het membraan
- Ca bindt aan ryanodinereceptor, waardoor calcium wordt vrijgemaakt uit sarcoplasmatisch reticulum - Ca influx door NCX
- Ook in T-tubuli die aanstaat bij depolarisatie
- Ook in sarcolemma - Ca bindt aan Troponine C
- Cross bridge vorming
- Powerstroke
- ATP binding
- ATP hydrolyse etc.
Waar zorgen Ca bindend sequestrine en calreticuline voor
Verhogen de buffercapaciteit van het sarcoplasmatisch reticulum
5 stappen relaxatie door Ca-efflux
- Ca-efflux naar SR via SERCA
- Ca-efflux door NCX
- Voornamelijk op sarcolemma - Ca-efflux door Ca-pomp in plasmamembraan
- Bij lage [Ca] komt Ca vrij van troponine C
- Verbreking van cross bridge
Waar pompt Ca-pomp Ca?
In sarcoplasmatisch reticulum
Aan wat bindt calcium in SR?
Calreticuline en calsequestrine
Wat doen PLN en PLB
P-binding aan troponine-I
Verhogen de calcium opname door sarcoplasmatisch reticulum
TnI bevordert Ca dissociatie van TnC
Elektromechanische koppeling
Proces waarbij elektrische activatie van de membraan een toename in calcium induceert en daarmee een toename in de contractie
Via wat wordt de elektrische activiteit gepropageerd?
Via de T-tubuli
- Uitlopers van de celmembraan
Triade
T-tubuli omgeven door sarcoplasmatisch reticulum
- Triade zorgt voor oppervlaktevergroting
Waar liggen T-tubuli?
Liggen op de junctie tussen A- en I-band
- Waar actine- en myosinefilamenten elkaar ontmoeten
3 stappen elektromechanische koppeling in skeletspier
- Depolarisatie –> opening L-type Ca-kanaal –> actiepotentiaal gepropageerd via T-tubuli
- Mechanische koppe;ing L-type Ca-kanaal en ryanodinereceptor –> opening ryanodinereceptor
- Calciumrelease vanuit sarcoplasmatisch reticulum via ryanodinereceptor –> contractie
Wat kan een ryanodinereceptor activeren?
- Mechanische koppeling van L-type Ca-kanaal en ryanodinereceptor
- Ca-influx via L-type Ca-kanaal
Waar liggen de T-tubuli in de hartspier?
Vooral langs de Z-lijn
Is er in de hartspier direct contact tussen calciumkanalen en ryanodine receptoren?
Nee, daardoor komt er veel meer calcium in de cel.
Duurt ook veel langer voordat calcium wordt vrijgemaakt uit het sarcoplasmatisch reticulum
4 stappen elektromechanische koppeling in de hartspier
- Influx van Na –> depolarisatie in sarcolemma die zich propageert in T-tubuli
- Activatie van L-type Ca-kanaal dat vlakbij SR liggen en dat activeert weer ryanodine receptor
- NCX zorgt voor een groot deel van de calcium
- Calcium van buiten de cel is van groot belang voor de contractie - Calcium via celmembraan ook eruit en ook opslag in SR en calcium naar mitochondriën
SERCA
Sarcoplasmatisch reticulum Ca-pomp
- ATP
Verschillen skeletspier en hartspier
5 verschillen
Skelet: RyR1 Hart: RyR2 Skelet: directe LCC-RYR koppeling Hart: geen fysieke koppeling Skelet: weinig Ca transport door LCC Hart: veel Ca transport door LCC Skelet: bulk Ca komt uit SR Hart: deel komt van extracellulair Skelet: geen rol NCX Hart: versterkende rol NCX
Bèta-adrenerge regulatie van de hartspierfunctie
- (Nor)adrenaline bindt aan bèta-adrenerge receptor –> cascade die leidt tot de afgifte van cAMP
- cAMP kan via fosforylering de functie van calciumkanaal en RYR beïnvloeden –> verlaging van de drempel van spanningsafhankelijke calciumkanalen
- tegelijkertijd zorgt calcium voor via PKA de fosforylering van PLB –> SERCA kan beter werken –> calcium wordt sneller opgenomen in SR
- Ook wordt de gevoeligheid van troponine C verminderd
–> snellere contractie én snellere relaxatie
Noradrenaline beïnvloedt in de hartspier
Zowel de contractie als relaxatie
Functie PDE remmers
Remt cAMP afbraak
Digitalis
Positief inotroop geneesmiddel
- Zorgt voor remming van Na/K-pomp en stimulatie NCX –> meer Ca-influx en minder Ca-efflux
- Werkt alleen in de hartspier
Positief inotrope geneesmiddelen
- Digitalis
- Dobutamine
- Bèta-adrenerge agonist: verhoogt cAMP
- PDE remmers: remmen afbraak cAMP
