Other
Aantekeningen Spierfysiologie
- Course
- Institution
Aantekeningen spierfysiologie uitwerking van de colleges
[Show more]
Seller
Follow
TamaraHMS
Reviews received
Content preview
Aantekeningen SpierfysiologieCollege 1: Bouw en functie skeletspieren
Praktijkvraag
Volleybal coach: “kunnen mijn spelers getest worden? Ik wil weten hoe explosief ze zijn en wat ik in
de training moet aanpassen om hun explosieve (sprong)vermogen te verbeteren.”
Wat is explosief vermogen? Waar hangt het van af? Hoe meten we de onderliggende factoren?
Explosief vermogen
- Zoveel mogelijk kracht, zo snel mogelijk, in zo’n kort mogelijke tijd → piekvermogen
- Kracht en snelheid hangen af van
o Type spiervezel
▪ Verdeling type spiervezel is erfelijk bepaald
▪ Verschuiving van snel → langzaam
▪ Wil veel type II spiervezel voor snelkracht
o Fysiologische doorsnede → aantal spiervezels parallel
o Koppelsnelheid van actine en myosine
▪ Gerelateerd aan spiervezeltype
o Pennatiehoek → verkortingsmogelijkheid van de spier
o Spiervezellengte
o Stijfheid van de pees → stijver = meer kracht
Kracht → dikte spiervezel
Snelheid → lengte spiervezel
Motor-units → calcium vrijmaking → hoe sneller dit gebeurd, hoe explosiever
Lengte bovenbeenspieren (m. vastus lateralis) → 10cm
- Hechten aan op aponeurose (verlengde van de pees in de spier)
- Hier staan de spiervezels in een pennatiehoek met de
aponeurose
Fysiologische dwarsdoorsnede
- Staat loodrecht op vezellengte
- Een spier met een grotere pennatiehoek (alpha), zal bij dezelfde
anatomische dwarsdoorsnede een veel grotere fysiologische
dwarsdoorsnede hebben.
- Lagere snelheid, hogere kracht
Dwarsdoorsnede bovenbeenspier na bedrust
De dwarsdoorsnede van de spieren is met 10% afgenomen na 6 weken
bedrust. Daarnaast is er een toename van subcutaan vet.
Spierkracht is niet hetzelfde als (gewrichts)moment
In een dynamometer (ergometer) meten we F1 en vervolgens geeft
F1xb het geleverde moment (er zijn ook dynamometers die het uitgeoefende moment meten). Dit
moment is door de spier geleverd en is dus gelijk aan: Fspierx a, waarbij a de (interne)
gewrichtmomentsarm is. Dus uitwendig gemeten in vivo krachten kunnen
worden omgerekend naar spierkracht, maar dan moet wel a bekend zijn. Het
probleem is dat a meestal niet bekend is en bovendien nogal varieert met de
,gewrichtshoek en zelfs met de spierkracht. dus voor het fundamentele onderzoek naar bv zoiets als
het effect van de verkortingssnelheid van de spier op de spierkracht is het vaak handiger om naar
geïsoleerde spieren (of zelfs spiervezels) te kijken. Wel proberen we tijdens in vivo onderzoek inzicht
te krijgen in spierlengte veranderingen en momentsarmen dmv echo onderzoek.
Spierfunctie
- Hoek-moment relatie (lengte kracht relatie)
- Stimulatiefrequentie-moment relatie
- Moment-snelheids relatie
Deze 3 relaties spelen een belangrijke rol in spierfysiologisch onderzoek
In de spier kijken
Spier-pees eigenschappen
- Ultrageluid echografie
- m. vastus lateralis
o Dwarsdoorsnede
o Vezel(bundel) lengte
o Pennatiehoek
o Actief/passief
o 3D reconstructie: spiervolume
- Patellapees
o Dwarsdoorsnede Met echografie (ultrasound) kunnen we een
schatting maken van de spiervezellengte
o Lengte (fascicle (=bundelte) length) en de hoek tussen
o ‘moment-elongatie’ relatie (stijfheid van de pees) spiervezels en peesplaten (pennatiehoek)
Na een dwarsleasie neemt het subcutaan vet ook duidelijk toe
Ook kunnen we meten hoever pezen worden uitgerekt ten gevolge van het aanspannen van spieren:
dus hoe stijf ze zijn (bindweefseleigenschappen).
Cellen in ons lichaam
Een cel in ons lichaam bevat een aantal standaard
structuren en organellen.
- Cellen en ook de organellen in een cel (bv de
mitochondriën) worden omgeven door een
membraan.
- De celkern bevat het genetische materiaal van de
cel (DNA). Het aflezen van het DNA wordt
transcriptie genoemd (de code wordt overgezet in
mRNA).
- Het mitochondrion is betrokken bij de ATP
productie.
- Centriolen hebben een rol bij celdeling.
- Lysosomen hebben een rol bij het opruimen van
afval (bv kapotte mitochondriën).
Eiwitsynthese (translatie: het mRNA wordt afgelezen en
aminozuren worden gekoppeld tot eiwitten) vindt plaats
op de ribosomen.
Het endoplasmatisch reticulum (ER) zou je kunnen zien als een soort fabriek waar grondstoffen voor
de cel worden gemaakt: eiwitten, vetten en hormonen.
Het golgi apparaat zorgt voor de afwerking van producten uit het ER en het vervoer naar de plaats
van bestemming.
,Verschillen met een spiercel
- Spiercellen (vezels) zijn veel groter: vele cm lang
- Ze bevatten een paar honderd kernen per mm
- In de spiercellen zit naast ER ook een SR (sarcoplasmatisch reticulum)
o Hierin zit Ca2+ opgeslagen
- Het cytosol van spiercellen is voor 80% opgevuld met de contractiele eiwitten actine en
myosine
- Spiercellen bevatten speciale stamcellen: satellietcellen
o Stamcellen voor de spier → beschadiging en groei
o Aantal is redelijk constant, neemt wel af met de leeftijd
o Ontwikkelen door training
Satellietcellen
Let ook op de satellietcellen die tussen de basale membraan en
de daaronder gelegen celmembraan liggen en die een belangrijke
rol spelen bij spiergroei en herstel van spierschade.
1-5% van het totaal aantal kernen zijn satellietcellen (SC). Dit zijn
de stamcellen van de spier. Als er kernen stuk gaan, als de spier
groeit, of als er beschadigingen hersteld moeten worden, kunnen
SC delen: na deling kunnen ze SC blijven (dus heb je extra SC
gekregen) of kunnen ze zich ontwikkelen tot echte
spiercelkernen.
Spiervezel
Een spiervezel is opgebouwd uit ongeveer 2000 parallele myofibrillen
met daartussen mitochondriën.
Elk myofibril is weer opgebouwd uit 100-400 actine en myosine
filamenten
Elke myofibril is omgeven door SR.
Connectie binnen-buiten de cel dmv T-tubulair systeem →
actiepotentiaal voortgeleiding
Sarcomeer
Het sarcomeer is de kleinste contractiele eenheid (2,2 µm lang). In een
dwarsdoorsnede van een spiervezel liggen dus een paar duizend (nl van
alle myofibrillen binnen die spiervezel) sarcomeren parallel.
Actine
Een deel van een actine filament, samen met tropomyosine en troponine
(Tn). Een contractie start doordat Ca2+ bindt aan TnC, waardoor tropomyosine
wat verschuift en de bindingsplaatsen (hier niet zichtbaar) voor myosine op
het actine beschikbaar komen. Hierdoor kunnen cross-bridges gevormd
worden.
Myosine
2 moleculen om elkaar heen gedraaid met 2 kopjes → S1 fragmenten RLC
S2 zijn de staarten van myosine moleculen a ELC
S2
Bij elk van de 2 S1-kopjes van een myosine molecuul zitten 2 lichte keten (light
S1
chains) moleculen, een regulatoire (RLC) en een essentiële (ELC). Als RLC een
b
c
, A I A
fosfaat molecuul krijgt (gefosforyleerd wordt) dan kan het
myosinekopje meer kracht leveren. Dit vindt plaats bij M H
herhaalde submaximale spiercontracties, waardoor de spier
steeds sterker wordt: dat noemt men potentiatie (van
spierkracht). Elk kopje heeft een plek waaraan het aan
actine kan binden en een ATP binding aankan.
Sarcomeer
Z Z Z
Actine-filamenten van 2 (halve)sarcomeren komen in Z-lijnen bij elkaar.
Als je een halve sarcomeer ‘leest’ van links naar rechts (of andersom) en je start bij een Z-lijn dan
krijg je ZIAM.
- Z-lijn
- I-band → kleiner bij contractie (alleen actine)
- A-band → veranderd niet bij contractie (myosine)
- M-lijn
De dunne filamenten (actine) van 2 halve sarcomeren (de witten en
zwarte hiernaast) komen bij elkaar in de Z-lijn, waarin ze met elkaar
worden verbonden door α actine. α actine stabiliseert ook het titine.
Het α actine van snelle vezels wordt ook wel α actine-3 genoemd, en is
duidelijk anders dan in langzame vezels. Bovendien komt er van deze
snelle vorm heel vaak een genetische variant voor (er ontbreekt 1
basepaar op het gen: dit is een voorbeeld van een single nucleotide
polyformisme SNP), waardoor het actine minder stevig is. Bij 14% van de
bevolking ontbreekt dat basepaar op beide (van vader en moeder) genen
(zij zijn homozygoot). Bij topatleten in power-sporten (gewichtheffen en sprinten) is dit percentage
slecths 2%.
Actine en myosine moleculen zwemen dus duidelijk niet los in
de spiercellen: ze zijn verankerd in het cytoskelet (waar oa
nebuline, titine en myomesine deel vanuit maken).
- Titine is het grootste eiwit in het menselijk lichaam
(ongeveer 1,5µm: het overspant namelijk een half
sarcomeer).
- In Z en M lijnen zitten titine moleculen stevig aan elkaar
verankerd: ze vormen zo elastische verbindingen over
de hele lengte van de spiervezels.
- Myomesine is 1 van de eiwitten die ervoor zorgen dat myosine filamenten onderling stevig
(doch elastisch) zijn verbonden in de M-lijnen: de verschillende
vezeltypen hebben andere isoformen van dit eiwit.
- Desmine verbindt meerdere sarcomeren → verbindingen van Z-lijnen →
hierdoor functioneren myofibrillen binnen 1 spiervezels als een geheel
- 1 myosine heeft interactie met 6 actine filamenten
- 1 actine heeft interactie met 3 myosine filamenten
Contractiele eiwitten zijn ook verbonden met ‘buitenwereld’
Een fout in het dystrofine-gen op het X-chromosoom veroorzaakt een tekort van
het eiwit dystrofine in de spiercelwand. Dit eiwit geeft de spieren veerkracht en
stevigheid. Zonder dystrofine beschadigen spiercellen en sterven ze op den duur af. Ze verdwijnen en
er komt bindweefsel voor in de plaats. Duchenne spierdystrofie is een erfelijke ziekte die via de
moeder wordt overgedragen en 1:4000 pasgeboren jongens treft. Zonen van een draagster
(draagsters hebben zelf naast een foute kopie ook nog een goede kopie van het gen en kunnen dus
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller TamaraHMS. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.83. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
52510 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now