Complete Samenvatting Spierfysiologie Bewegingswetenschappen (Skeletal Muscle From Molecules to Movement + hoorcolleges)
32 views 2 purchases
Course
Spierfysiologie (B_SPIERFYS)
Institution
Vrije Universiteit Amsterdam (VU)
Hi! Dit is een complete samenvatting van het 2e jaars-bachelorvak van Spierfysiologie. Ik heb zelf alle colleges bijgewoond en de college aantekeningen aangevuld met de informatie uit het boek van Skeletal Muscle From Molecules to Movement. Ik heb een 8 voor het tentamen gehaald, dus vrijwel alle ...
Hoe explosief zijn mijn volleybalspelers en hoe is dit te trainen?
→ explosief vermogen = zoveel mogelijk en met een zo hoog mogelijke snelheid
kracht genereren in een korte tijd (ook wel instantaan )
P=F*V
Waar hangt dit vanaf ?
- type spiervezels ( type 1 of type 2)
● Er zijn 3 vezeltypes: I, IIa, IIx.
● Knaagdieren hebben ook IIb.
● Bij explosief vermogen is er zowel I als II nodig.
● type 1 = hoog oxidatief vermogen en langzaam
● type 2 = laag oxidatief vermogen en snelle kracht opkomst
● groot deel van het type spiervezel is erfelijk bepaald
- fysiologische dwarsdoorsnede ( loodrecht op de spiervezels)
● 2x zo dik = 2x keer zoveel kracht = 2x zoveel vermogen
- hoe snel myosine kan koppelen en ontkoppelen
● gerelateerd aan type vezels
● snelheid vorming van de crossbridges
- momentsarm (intern)!!!
- pennatiehoek → relatie tot de PCSA
- spiervezellengte
● aantal sarcomeren parallel
dikte = kracht
lengte = snelheid
★ Rood vlees onderscheidt zich van wit vlees door de concentratie myoglobine in
spiervezels. Rood vlees bevat relatief veel myoglobinerijke dunne spiervezels (type I
spiervezels) met hoge aerobe capaciteit (met veel mitochondriën), die langdurig kunnen
werken, zonder rustperiode.
★ Wit vlees is relatief rijk aan brede vezels (type II spiervezels) met hoge anaerobe
capaciteit, die in het algemeen in korte, snelle uitbarstingen werken.
aansturing van de spiervezels is door calcium vrijmaking , een hele snelle aansturing van de
motorunits = explosieve spieren
er spelen ook externe factoren mee : temperatuur of vermoeidheid
lengte spiervezels van het bovenbeen = 10 cm terwijl de daadwerkelijke lengte knie-heup =
40 cm. dit komt door de pennatiehoek die
spiervezels bevatten.
peesplaat = aponeurose
fl = vezellengte
alpha = de hoek tussen aponeurose en
de vezels
,PCSA = de fysiologische dwarsdoorsnede
hoe kleiner de hoek = hoe langer de vezellengte
hoe groter de hoek = hoe korter de vezellengte
hoe groter de hoek = hoe groter de PCSA
KRACHTSNELHEIDSRELATIE
namelijk: hoe dikker de spier , hoe krachtiger , maar hoe minder lang de spiervezels
onderzoek 6 weken bedrust → vetpercentage neemt toe en spier neemt (10%) af
→ de dwarsdoorsnede van de spiervezels neemt dus af
Hypertrofie = dikker worden van spieren
Atrofie = dunner worden van spieren
Een ruimtereis, nagebootst door 6 weken bedrust, zorgt voor zwakkere botten en spieren. Er
treedt atrofie op en er is een toename van subcutaan vet (vet om de spier heen). De
pennatiehoek en vezellengte zijn veranderd.
Anatomische dwarsdoorsnede = doorsnede dwars op de spier
Fysiologische dwarsdoorsnede = doorsnede loodrecht op de vezelrichting. Een spier met
een grotere pennatiehoek zal, bij eenzelfde anatomische dwarsdoorsnede als bij een spier
met een kleiner pennatiehoek, een veel groter fysiologische dwarsdoorsnede hebben.
Drie relaties die centraal staan in spier fysiologisch onderzoek:
1. Hoek-moment relatie = kracht-lengte relatie
2. Stimulatiefrequentie-moment relatie = de kracht die je levert met een spier is afhankelijk
van de stimulatiefrequentie, wat staat voor de hoeveelheid Ca2+ in de spier.
3 kracht-snelheidsrelatie = moment/kracht die je kan leveren is afhankelijk van de snelheid.
momentsarm intern vs extern
spierkracht is niet gelijk aan de momentsarm van de spier. Stel je levert een bepaalde kracht
tegen een massa aan met een bepaalde externe arm tot die massa, dan is het uitwendige
moment van die spier geleverd door een bepaalde kracht uit het lichaam. De daadwerkelijke
kracht van die spier is niet te bepalen omdat je hiervoor de interne momentsarm moet
bepalen en deze verandert met de hoek en dus ook die spiervezellengte.
pees stijver = meer kracht
wanneer je gaat trainen worden je pezen dus stijver.
Opbouw van een cel
Met echografie kunnen we een schatting maken van de spiervezellengte en de
pennatiehoek. Ook kan gemeten worden hoe ver pezen worden uitgerekt bij het
aanspannen van spieren. Een cel in ons lichaam bevat een aantal standaard structuren en
organellen. Cellen en ook de organellen in een cel worden omgeven door een membraan.
- De celkern (nucleus) bevat het genetische materiaal van de cel (DNA). Het aflezen
hiervan heet transcriptie.
- De mitochondriën zijn betrokken bij de ATP-productie.
- Lysosomen helpen bij het opruimen van afval
- Eiwitsynthese vindt plaats op de ribosomen.
- Ribosomen zorgen voor de translatie, ze bevinden zich op de celkern of los in de cel
,- Endoplasmatisch reticulum (ER) grondstoffen voor de cel worden gemaakt: eiwitten,
vetten en hormonen.
- Golgi apparaat zorgt voor de afwerking van producten uit het ER en het vervoer naar de
plaats van bestemming.
- Cytosol ( membraanvloeistof) de vloeistof waarin alle celorganellen drijven en waarin de
meeste metabole processen plaatsvinden.
- Nucleaire poriën = kernporiën hier kunnen kleine moleculen door diffunderen.
- Chromatine = het complex van DNA en eiwitten in de celkern.
Verschil normale cel en spiercel
- meerdere celkernen ( wel honderden per millimeter)
- extreem lang (langer dan gewone cel, hierdoor ook dus meerdere celkernen
- cytosol voor 80% gevuld met contractiele eiwitten (myosine en actine)
- satellietcellen ( soort stamcellen , zie uitleg)
- naast een ER ook een SPR → ligt calcium in opgeslagen
satelliet cellen : 1-5% zijn satelliet cellen, net aan de buitenkant van sarcolemma, ook wel
het basale membraan. de satellietcellen gaan vermeerderen of veranderen in celkernen bij
training of herstel van schade. Dit hoeft geen 1 op 1 herstel te zijn.
Basale membraan = zit buiten het plasmamembraan. Bestaat uit een los glycoproteïne en
collageen netwerk. Vrij doorlaatbaar en kan om meerdere vezels heen zitten. Als er vezel
schade optreedt, vormt dit membraan een raamwerk waarin regeneratie (volledig herstel)
plaatsvindt.
De buitenste membranen komen aan het uiteinde van de vezel samen en binden daar aan
collageen bindweefsel. Al het collageen bindweefsel dat bij elkaar komt, vormt de pezen.
- spiervezel bestaat uit myofibrillen (2000)
- myofibrillen bestaan uit actine en myosine (100 - 400 actine en myosine per
myofibril)
- sarcoplasma → tussen de myofibrillen
- sarcolemma → om de spiervezels heen
- myofibril als het ware opgebouwd uit sarcomeren (kleinste contractiele eenheid)
waarin de actine en myosine liggen.
- Een bundel myofibrillen vormt een spiervezel.
- Een bundel spiervezels (aantal hiervan kan sterk variëren) vormt een spier.
- myofibrillen vormen 80% van het volume van een spiervezel
T-Tubulair systeem → actiepotentiaal loopt over het membraan en duikt als het
ware de T-tubuli in → alle myofibrillen doen mee aan contractie.
Het plasmamembraan (= sarcolemma) stulpt in waardoor het T-tubuli wordt gevormd. Die
dwars over de spiervezel loopt maakt contact met alle myofibrillen. De instulping gebeurt 2x
per sarcomeer, ongeveer ter hoogte van de I en A banden. De membranen van de T-tubuli
en het SR liggen erg dicht bij elkaar dense feet binden de
membranen aan elkaar. Traid : een sectie waarin de T-tubuli
te zien is met aan beide kanten SR.
Sacroplasmatisch reticulum (SR)
, Om elke myofibril zit het SR
Dit is een membraanzakje waarin een myofibril zit. Hier vindt opnamen en afgifte van
calcium plaats. De delen die dicht bij de T-tubuli liggen heten de terminal cisternae (de
ruimte tussen de SRs).
Caveolae = de kleine inkepingen van het gevouwen membraan in rustlengte. Deze
inkepingen verdwijnen als de spier gerekt wordt. Dit is waarschijnlijk de reden dat
spiervezels aanzienlijk in lengte kunnen veranderen.
De contractiele elementen Actine en myosine zitten in alle celtypen en zijn verantwoordelijk
voor vorming en beweging van organellen. In skelet- en hartspieren zijn deze eiwitten voor
80% aanwezig en zijn goed gerangschikt dat zorgt voor beheersing van genereren van
beweging en kracht.
Actine = DUN
- Actine is een G-actine bolvormig (= globular) eiwit. Dit polymeriseert in
een dubbele helix → F-actine (als het ware een kralenketting)
- Dun filament en variabel in lengte.
- De andere bestanddelen van het filament zijn tropomyosine en de 3 troponine
moleculen: TnC, TnT en TnI.
- Tropomyosine blokkeert de bindingsplaatsen van myosine totdat het verplaatst door
het binden van calcium aan TnC. calcium bindt aan troponine C en hierdoor trekt het
de tropomyosine weg van de bindingsplaatsen en kan myosine binden aan het actine
- Z-lijn is waar actine van het ene sarcomeer aan het andere sarcomeer wordt gelinkt.
- Het eiwit α-actinine zorgt voor de verbindingen tussen de actine filamenten.
● de alpha actinine zorgt voor een verankering van de Z-line als het ware, dat
de actine filamenten niet door kunnen schieten
● In snelle spieren is er een dunne Z-lijn.
● In langzame spieren is er een dikke Z-lijn.
Het α actinine van snelle vezels wordt ook wel α actinine-3 genoemd, en is duidelijk anders
dan dat 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 actinine minder stevig is. Dit gen
bepaald ook wel of iemand geschikt is voor kracht topsport (screening duur of krachtsport)
Myosine = DIK
- Myosine II → myosine in skeletspieren zoogdieren. Bestaat uit 2 identieke
ketens.
- RLC = regulatoire light chain
- ELC = essentiële light chain
- RLC & ELC light chains waar geen duidelijke functie voor is in zoogdieren (zitten op
het S2 gedeelte)
- RLC = een extra fosfaatgroep zorgt voor meer kracht = potentiatie
- Myosine wordt opgedeeld in 2 delen: S1 (de kop) en S2 (de staart).
● S1 bevat ATPase activiteit en is het deel dan kan combineren
met actine.
● S2 staart die met ander myosine staarten vindt, waardoor het
dikke filament ontstaat.
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 studentHMS4. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.87. You're not tied to anything after your purchase.
