Fysiologie
Spiercontractie
De macroscopiscde macroscopische opbouw van spieren beschrijven. de microscopische opbouw
van spieren beschrijven en de functie van de myofibrillen en de organellen in de spiercontractie
verklaren. het glijdende filamentmodel van Huxley beschrijven.he opbouw van spieren beschrijven.
De gebeurtenissen te beschrijven vanaf en prikkeling van een zenuw tot aan de contractie van een
spier. 4 manieren te beschrijven waarop de kracht van een spier kan variëren. (AP frequentie,
summatie van prikkels, rekrutering van motorneuronen, lengte-krachtrelatie van een sacromeer.)
Definiëren wat een rustpotentiaal, sensorpotentiaal en actiepotentiaal is, benoemen welke ionen
hierin een rol spelen. Beschrijven wat er gebeurt met een membraanpotentiaal bij het opwerkken
van een Aptiepotentiaal en een sensorpotentiaal. De verschillende fases van een actiepotentiaal
beschrijven aan de hand van membraanpotentialen.
Skeletspieren: dwarsgestreept, willekeurige motoriek
Hartspier: dwarsgestreept, onwillekeurig
Gladspierweefsel: onwillekeurige motoriek
Een skeletspier bestaat uit een spierbuik en pezen. Het zijn contractiele spiercellen van
bindweefsel. Een skeletspier is opgebouwd uit spiervezels (spiercellen), myofibril en myofilamenten
(actine en myosine).
Als eerst vind er een actiepotentiaal plaats die via motorneuronen naar de axon terminal gaan. Een
zenuwcel stuurt een prikkel naar de spier. Hierdoor komt er een stof vrij genaamd een
neurotransmitter. Meestal is die stof acetylcholine (Ach). De stof wordt in de blaasjes afgegeven uit
het zenuwuiteinde en bindt aan de overkant aan de receptoren van de spier cel. Wanneer er
calcium vrijkomt, schuift dat het tropomyosine een beetje op zodat de bindingsplaats op actine
vrijkomt. Het myosine blijft daar vastplakken totdat er ATP gebonden wordt. De ATP levert energie
zodat de myosine weer loslaat en een beetje ombuigt naar het volgende bindingspunt op actine.
Doordat niet alle myosinekoppen dit tegelijk doen, blijft het actine een beetje in het myosine
gchoven terwijl andere myosinekoppen het actine nog wat verder trekken. Zo lang dit doorgaat
verkort de spier. Op een gegeven moment zitten de actine en myosine helemaal over elkaar heen
en kan de spier niet korter worden. Ondertussen wordt het calcium weer teruggepompt naar de
opslagruimte. Actine en myosine laten elkaar dan weer los en schieten terug naar hun oude plaats.
Van zenuwgeleiding naar spiercontractie
Allereerst vindt er een actiepotentiaal plaats die via motorneuronen naar de axon terminal gaan.
Door een ladingsverschil in de axon terminal komt calcium de axon terminal binnen. Calcium zorgt
voor de vrijlating van acetylcholine en diffundeert richting de motorische eindplaat. Op de
motorische eindplaat zitten nicotinereceptoren waaraan de acetylcholine-moleculen binden,
waardoor een verhoogde permeabiliteit van natrium en kalium ontstaat. Dit resulteert in een teveel
aan natrium in de spiervezel dan kalium buiten de spiervezel, wat voor een depolarisatie van het
membraan zorgt (er ontstaat een EPP (eindplaatpotentiaal)). Deze eindplaatpotentiaal gaat door de
T-tubules, waar zich de DHP receptoren bevinden (dihydropyridine receptoren), wat zich gedraagt
als een spanningsmeter. Zodra er dus een actiepotentiaal aankomt, meet deze receptor een
spanningsverschil en activeert de ryanodine receptor die vast zit aan een calciumkanaal dat deze
als het ware open en dicht kan zetten. Deze ryanodinereceptoren bevinden zich in het
sarcoplasmatisch reticulum. Bij signaal van de DHP receptor gaat dit calciumkanaal open, wat
ervoor zorgt dat calcium uit het sarcoplasmatisch reticulum wordt vrijgelaten in het cytosol van de
spiercellen. Het binnengekomen calcium gaat aan troponine binden die aan de actinefilamenten
zitten, wat ervoor zorgt dat het tropomyosine zijn blokkerende werking opheft en er crossbridge
binding kan plaatsvinden. Hierdoor haakt het actinefilament aan het myosinefilament en binden
deze twee aan elkaar, waardoor de spier samen kan trekken.
Myosine is een motoreiwit. Actine is ook een eiwit dat onderdeel is van het cytoskelet. Het is de
eiwit in spieren.
Het sarcoplasmatisch reticulum is een netwerk van kanaaltjes die structurele stevigheid geeft aan
de cel. Het SR maakt deel uit van een spiervezel.
Een motor unit zijn de zenuwen en alle spiervezels die het activeert. Het verbingstukje is de
motorische eindplaat die er voor zorgt dat het zenuwsignaal wordt omgezet in een
spiersamentrekking. Elke spier wordt geactiveerd door een paar motor units, meestal maximaal
tien per spier.
De kracht van de samenstrekking van de spier wordt bepaald door de hoeveelheid motor units die
het signaal doorgeven voor samentrekking. Dus als je een heel zwaar gewicht wilt wegdrukken
,zullen je hersenen een sterker signaal versturen waardoor je meer motor units en daardoor ook
meer spiervezel gebruikt.
1 perifere zenuw = een bundel zenuwvezels = bundel (motor) neuronen
1 neuron vertakt en innerveert meerdere spiervezels (enkele tot honderden)
1 neuron met zijn spiervezels = motor-unit
Een kuitspier heeft een grote motor units = 1 neuron met honderden vezels = een sterke contractie
Een oogspier heeft een kleine motor units = 1 neuron met enkele vezels = nauwkeurige
aanspanning
Twitch: 1 prikkel over een motorisch neuron
Rekruteringsgradatie: lichaam begint met activeren van motor units van klein naar groot,
afhankelijk van hoeveel kracht er gegenereerd moet worden.
Mate van overlap = de mate van kracht die er geleverd wordt.
Terminologie spier
Origo: oorsprong
Insertie: aanhechting
Grootte: longus, brevis
Hoeveelheid koppen: biceps, triceps
Ligging: posterior, anterior
Verloop vezels: transversus, obliquus
Waar: femoris, brachii
Vorm: deltoideus, trapezius
Sarcolemma: Plasma membraan van een skeletspier
Sarcoplasmatisch reticulum: structuur rond myofibrillen gevuld met CA2+
Myofibril: contractile myofilament binnen de spiervezel
Sarcoplasma: cytoplasma van een skeletspier
Spiervezels / energiesystemen
Van de aerobe en anaerobe verbranding (inclusief de fosfaatbatterij), de voor de vorm van
verbranding benoemen, de beschikbare brandstoffen, de opbrengst en de
omstandigheden waarin de betreffende verbranding plaatsvindt beschrijven.
De indelingen van de spiervezeltypes benoemen. De kernmerken van de
verschillende spiervezeltypes beschrijven.
ATP is de energieleverancier van het lichaam.
Energie zorgt voor:
- Opbouw cel
- Productie
- Beweging
- Celdeling
- Afweer
Energie is in een cel nodig
ATP = ADP + Pi + energie
ATP = adenosine Tri phosphate
ADP = adenosine Di phosphate
AMP = adenosine Mono phospate
Energie leveren bij inspanning
In de eerste seconde is er een kleine voorraad ATP in de cel
voor direct gebruik.
De ATP voorraad en CP = phosphaatbatterij.
Is de phosphaatbatterij op, dan moeten er brandstoffen
gebruikt worden om eten (glucose, vetten, eiwitten) te
verbranden en om te zetten tot ATP.
,1 glucose = 2 ATP + lactaat (melkzuur) na 60 seconden
1 glucose = 32 ATP + H2O + CO2 na uren
Bij de dissimilatie van glucose wordt de vrijkomende energie opgeslagen in moleculen ATP. ATP is
dus de energie opslag-accu van de cel. Met de dissimilatie van één molecuul glucose kan de cel 36
energie-accuutjes ATP vullen. Op het moment dat de cel energie nodig heeft, dan gebruikt de cel
één of meerdere moleculen ATP. In de cel wordt ATP dan afgebroken tot ADP. Bij deze afbraak komt
energie ter beschikking aan de cel.
Er wordt ATP gebruikt en geen glucose als energie in de cel. Dit heeft met de werking van glucose
te maken. Bij glucose komt te veel warmte vrij.
Types spiervezels:
- Langzame (rode) spiervezels
o Houdingshandhaving, lichte inspanning, duursport = functie
o Aerobe verbranding
o Brandstof is voornamelijk vet (en glucose)
o Vermoeibaarheid is laag
- Snelle (witte) spiervezels (krachtige explosieve bewegingen)
o Springen, gooien, sprinten = functie
o Anaerobe verbranding
o Brandstof is ATP, creatine phosphaat en glucose
o Snelle vermoeibaarheid
- Intermediaire spiervezels
o Heeft eigenschappen van snellen en langzame spiervezeltypes
o Snelle contractie, lage vermoeibaarheid
Spieren hebben een mix van verschillende type vezels.
Mensen verschillen qua verhouding spiervezeltypes. Dit komt door aanleg en de verandering is
deels trainbaar.
Spierkracht is afhankelijk van:
- Neuronale vuurfrequentie
- Grootte motor-unit
- Rekrutering van motorneuronen
- Spierdiameter
- Spiervezeltype
"Groei
(Groei 1, erfelijkheid,
Groei 2, intra uterien,
Groei 3, motorische ontwikkeling kind)"
De verschillende fasen van de celcyclus benoemen en de belangrijkste gebeurtenissen tijdens elke
fase benoemen.
De celdeling, zowel mitose en meiose, beschrijven.
Differentiëren tussengenen en allelen, genotype en fenotype, heterozygoot en homozygoot,
haploïd en diploïd. autosomaal dominante- en recessieve overerving en geslachtsgebonden
overervingen chromosomale aandoeningen (trisomie) verklaren.
Benoemen welke weefsels voortkomen uit de 3 verschillende kiembladen (ectoderm, endoderm en
mesoderm). de embryonale ontwikkeling van het zenuwstelsel relateren aan het ontstaan van
segmenten.het ontstaan van segmenten beschrijven.
De primaire en secundaire segmentatie beschrijven en de verschillen benoemen. Onderscheid
maken tussen somatische segmentatie en vegetatieve (sympathische en parasympathische)
segmentatie.
De productie, afgifteregulatie en effecten van groeihormonen, schildklierhormonen en
geslachtshormonen benoemen.
Het hiërarchisch model van Haeckel uitleggen en relateren aan de (motorische) ontwikkeling van
een kind. de in het boek beschreven primitieve reflexen en hun functie in de ontwikkeling
benoemen.
De in het boek beschreven wetmatigheden in de ontwikkeling van een kind benoemen beschrijven
met voorbeelden.
De volgorde waarin de grove en fijne motoriek zich doorgaans ontwikkelen in een kind herkennen.
de factoren de de ontwikkeling van een kind beinvloeden benoemen.
Erfelijke eigenschappen zijn vastgelegd in DNA (genen). DNA zit in de celkern.
, De celkern bevat 46 chromosomen (23 paar chromosomen). Daarvan zijn er 23 van de moeder en
23 van de vader. Het zijn 22 paar autosomen en 1 paar geslachtschromosomen (XX of XY).
DNA staat voor DesoxyriboNucleïneAcid. Elke cel heeft 23 paar chromosomen (=diploïd)
Celdeling
Mitose = een normale celdeling. 1 ouder cel worden 2 dochter cellen.
Celcyclus: interfase + mitose
Mitose:
1. Uitvoeren normale celfunctie
2. Replicatie DNA niet gerepliceerd chromosoom heeft 1 chromatide.
Een gerepliceerd DNA; 1 chromosoom heeft 2 chromatiden (bij
centromeer aan elkaar verbonden)
Feitelijke celdeling = mitose
- Profase: condensatie (afbraak kernmembraan; vorming spoelfiguur
(microtubili)
- Metafase: chromosomen equatoriale vlak, microtubili hechten aan
centromeren
- Anafase: chromatiden uit elkaar getrokken richting polen spoelfiguur.
Elke pool heeft 46 enkele chromatiden
- Telofase: nieuwe kernmembraan insnoeren cel
Meiose
Resultaat meiose: spermacel of eicel met 23 enkele chromosomen (=haploïd)
Kinderen krijgen 23 van de vader en van de moeder dus de eicel en de
spermacel bevatten beide maar 23 enkele chromosomen.
Replicatie chromosoom
23 paar chromosomen. Elk chromosoom heeft 2 chromatiden.
Eerste reductiedeling
2 dochtercellen met:
- 23 chromosomen, elk chromosoom heeft 2 chromatiden.
Tweede reductiedeling
23 chromosomen, elk chromosoom heeft 1 chromatide
Man heeft 4 spermatozoïden en vrouw 1 oöcyt
Van de moeder 22 autosomale chromosomen + een X
Van de vader 22 autosomale chromosomen + een X of
Y
44 autosomale chromosomen en XX of XY
Elk gen heb je dus dubbel (2 allelen)
Van elk gen heb je dus twee varianten (bijv B of b)
- B=bruine ogen
- b=blauwe ogen
Homozygoot is 2 soortgelijke allelen (BB of bb)
Heterozygoot is 2 verschillende allelen (Bb)
Gen B is hier dominant en Gen b is hier recessief.
Genotype = bijv. BB/Bb of bb
Fenotype = bijv. oogkleur
Verschillende vormen van overerving:
- Autosomaal recessieve overerving
o Grootste groep erfelijke aandoeningen
- Autosomaal dominantie overerving (kuiltjes in de wangen, sproeten maar ook dominante
ziektes denk aan Marfan, Huntington)
- Geslachtsgebonden overerving
- Maternale overerving
- Polygene erfelijkheid
- De novo mutaties
Trisomie: Down syndroom (extra chromosoom 21)
Tempo/patroon van groei en ontwikkeling van een kind is afhankelijk van:
- Genetische factoren (aanleg = nature)