Fysiologie en histologie van de spiercel.

[Scoopz 85]

Fysiologie en histologie van de spiercel.

Spierfysiologie

Wat is een spier?

Een spier is een samenstelling van gelijksoortige cellen met dezelfde of een vergelijkende functie. Dit worden gelijksoortige gedifferentieerde cellen genoemd of weefsel. De eigenschap van cellen in spierweefsel is dat deze kunnen samentrekken zodat er beweging mogelijk is, dit heet contraheren. Deze cellen heten myocyten, spiervezels of gewoon spiercellen.

 

Hoe zijn deze cellen nu opgebouwd?

Elke spiercel bevat meerdere celkernen waarin het DNA ligt opgeslagen. De celkern “drijft” in een gelei achtige massa, het sarcoplasma. In het sarcoplasma bevinden zich de mitochondria die de energie leveren, myofibrilen wat bepaalde proteinen zijn en zorgen voor spiercontractie en het sarcoplasmatisch reticulum wat om de myofibrilen ligt en speelt een belangrijke rol bij de spiercontractie.

Het sarcoplasma word omgeven door een celmembraan, het sarcolemma.

De spiercel of spiervezel wordt nu verder omgeven door bindweefsel, het endomysium. Het endomysium zorgt ervoor dat de contractie overgedragen kan worden aan ander bindweefsel om deze uiteindelijk door te geven aan de pees welke aan het skelet vast zit.

Meerdere bundels van spiercellen of spiervezels worden omgeven door het bindweefsel perimysium en wordt nu en spierbundel of fascicle genoemd. Meerder spierbundels samen worden omringt door het epimysium en vormen de uiteindelijke spier. Het bindweefsel loopt taps toe tot het uiteindelijk een pees vormt die aanhecht op het skelet.

 

Een spiercel bevat zoals eerder genoemd myofibrilen. Myofibrilen hebben een cilinder achtige structuur en lopen over de gehele lengte van de spiercel. Een myofibril bestaat uit twee eiwitten of filamenten, dunne filamenten of actine en dikke filamenten of myosine. Actine en myosine overlappen elkaar en daarmee vormen ze eenheden welke sarcomeren worden genoemd.

 

 

 

Afbeelding van een sarcomeer met in het rood myosine en in het blauw actine.

Sarcomeren worden onderling van elkaar gescheiden door de zogeheten Z-disc en een sarcomeer zelf wordt verdeeld in diverse zones en banden.

• De A-band, de totale lengte van de dikke filamenten, myosine, in een sarcomeer.
• De H-zone, het middelpunt van de A-band en bestaat enkel uit myosine.
• De I-band, het gebied tussen twee aangrenzende A-banden. De I-band bestaat uit enkel actine.
• De M-lijn, het midden van de sarcomeer

Dikke filamenten worden gevormd uit de proteine myosine. Myosine speelt een belangrijke rol bij de elasticiteit en het samentrekken.

Myosine ziet er een uit als een golfclub met een myosinestaart en een myosinekop of “crossbridge”.

Een enkel myosine molecuul.

 

Meerdere myosine moleculen vormen het dikke filament.

 

Dunne filamenten bestaan uit de proteine actine, troponine en tropomyosine.

• Actine is zeer belangrijk omdat dit de aanhechtingpunten zijn waar de myosinekoppen aan vast grijpen.
• Tropomyosine bedekt de aanhechtingspunten in actine door de verbinding met myosinekoppen te blokkeren.
• Troponine houdt tropomysonine op zijn plek.

 

 

 

Wat zorgt nu voor een spiercontractie?

Daarvoor moeten we weten wat er gebeurt tijden een spiercontractie en wat nodig is voor een contractie. Spieren worden aangestuurd door het zenuwstelsel. Het zenuwstelsel bestaat uit zenuwcellen of neuronen en dan voor spiercellen specifiek de motor-neuronen.

Een enkele motor-neuron is verbonden met meerder myocyten of spiervezels en wordt een motor-unit genoemd.

 

 

 

Het aantal myocyten in een motor-unit is afhankelijk van het type spier en de functie van de spier. Wanneer een motor-unit geprikkeld wordt zorgt een signaal via het neuromusculair junction voor het contraheren van alle myocyten van de motor-unit.

Het neuromusculair kruispunt of neuromusclulair junction is de overgang tussen de motor-neuron en de spiervezel en bestaat uit de axon wat het einde is van de zenuw, en de motorische eindplaat op het sarcolemma van de myocyt. De axon vertakt zich meermaals tot het uiteindelijk laatste puntje waar een zeer belangrijke chemische neurotransmittor zit welke het elektrische signaal omzet in een chemisch signaal, acetylcholine (ACh). Wanneer ACh wordt vrijgegeven opent dit bepaalde ion-kanalen waardoor diffusie (verplaatsing) van natrium-ionen mogelijk is. De natrium-ionen creëeren een actiepotentiaal, dit signaal welke over het sarcolemma wordt verspreid reist door de T-Tuberli wat vervolgens het sarcoplasmatisch reticulum triggert.

 

 

 

 

Het sarcoplasmatisch reticulum bevat calcium-ionen welke vrijkomen en belanden in het sarcoplasma. De calcium-ionen in het sarcoplasma binden zich aan troponine in de actine. Troponine zorgt voor een verplaatsting van tropomysonine waardoor verbinding met myosinekoppen nu vrij komen te liggen in actine.

 

De myosinekoppen kunnen vasthaken in de nu vrijgekomen plek in actine en de mysosinekopen kunnen “knikken” of “ombuigen”. Op deze manier “trekken” de myosinekoppen aan de actine, waardoor actine en myosine over elkaar heen glijden. Dit glijden gebeurt aan beide kanten van het midden van de sarcomeer, de M-lijn, waardoor de gehele sarcomeer verkort. Voor deze actie is energie nodig in de vorm van ATP. Dit glijden wordt ook de sliding filament theorie genoemd.

 

Dit is hoe een spier werkt en hoe een spier is samengesteld. Er bestaan verschillende typen spiervezels en deze zal ik afhankelijk van hoe dit artikel ontvangen wordt in een ander artikel uitleggen.

Voor de afbeeldingen heb ik momenteel Google gebruikt, maar ik ben bezig om betere afbeeldingen te zoeken of desnoods zelf te maken. Als laatste wil ik zeggen dat ik de informatie beperkt heb tot een minimum om het zo duidelijk mogelijk te maken en het niet te ingewikkeld te maken. Mocht er behoefte zijn aan meer informatie over iets, laat het me weten en ik kijk of ik dit kan toelichten of aan de tekst kan toevoegen. En mocht er iets vergeten zijn of foutief, dan zou het ook zeer op prijs gesteld worden wanneer je dit meldt. Op deze manier kunnen we een zo volledig mogelijk stuk krijgen, waar we allemaal van kunnen leren.

Ik hoop dat dit artikel jullie wat aan dit artikel hebben.

 

Wanneer dit positief wordt ontvangen zal ik meerdere artikelen plaatsten over andere onderwerpen.

 

 

 

 

October 13, 2015 bewerkt door Scoopz

[Fit 300]

Indrukwekkend stuk! Zeer leerzaam. Ben benieuwt naar het vervolg hier heb ik namelijk ook een klein stukje over geschreven maar misschien leg jij het wel veel beter uit!

Dit was trouwens het stukje wat ik bedoelde nog ! http://krachtforum.nl/topic/140-rode-en-witte-spiervezels

[Scoopz 85]

Ik heb mijn best gedaan. Mooi dat je het kan waarderen. Ik hoop dat de rest van de leden dit ook doet. 

[topeiko 27]

Leuk geschreven man!

[Scoopz 85]

Dank je Topeiko

[Peter Wouters 166]

Wel een hele boterham maar leuk geschreven.

[Scoopz 85]

Wel een hele boterham maar leuk geschreven.

Ja, ik had honger. Dank je Peter

[Dave ( the beast ) 30]

We zijn goed bezig. 

Thanks voor de leerzame info

Meer meer meer meer?????

[LvlUp 18]

Dat was een flink stuk om te behappen, maar zeer leerzaam!

[Scoopz 85]

We zijn goed bezig. 

Thanks voor de leerzame info

Meer meer meer meer?????

Work in progress Dave!!

[Super Saiyan 12]

Even de tijd genomen om dit door te nemen, mijn complimenten @Scoopz erg goed, interessant duidelijk stuk!

[Scoopz 85]

@Super Saiyan Dank je man!