Samenvatting hoofdstuk 1-11 Inspannings en sportfysiologie Willmore
Note: dubbele zaken voorkomen uit de Morree.
Hoofdstuk 1:
Bouw van een spier:
Buitenste bindweefselbedekking: epimysium.
Daarna kleine bundels vezels, die omhuld zijn door een schede van bindweefsel: fasciculus.
De bindweefselschedes rondom elke fasciculus is het perimysium.
Spiercellen hebben meer kernen, een schede van bindweefsel omhult elke spiervezel: endomysium.
Individuele spiervezel:
Plasmalemma:
Spiervezel wordt omgeven door een plasmamembraan: plasmalemma.
Het plasmalemma is onderdeel van een groter geheel: sarcolemma. .
Aan het einde van elke spiervezel gaat plasmalemma over in de pees.
In rust en bij samentrekking van de vezels is er een serie lichte inkepingen te zien aan het oppervlak
van de vezel: deze plooien verdwijnen als de vezel wordt uitgetrokken. Hierdoor kan een spiervezel
verlengd worden zonder beschadiging van het plasmalemma.
Het plasmalemma heeft ook plooien in het gebied van de motorische eindplaat, waardoor
transmissie van actiepotentiaal van de motorische zenuw naar spiervezel wordt vergemakkelijkt.
Ten slotte helpt het plasmalemma bij het handhaven van het zuur-basenevenwicht en het
transporteren van brandstoffen van het capillaire bloed naar de spiervezel.
Sarcoplasma:
Spiervezel bevat: myofibrillen, mitochondria enz. De gelatineachtigesubstantie in de ruimte tussen de
myofibrilen is het sarcoplasma. Bevat: opgeloste eiwitten, mineralen, glycogeen, vetten en de
benodigde organellen. Het bevat dus veel glycogeen.
Daarnaast bevat het de zuurstofbindende stof myoglobine, die sterk in bouw en functie overeenkomt
met de hemoglobine in rode bloedcellen.
Transversale tubuli:
In het sarcoplasma zit een uitgebreid netwerk van buizen: transversale tubuli, T-tubuli. Deze lopen
dwars door de spiervezel. Deze buisjes lopen door de myofibril en zijn onderling verbonden,
waardoor zenuwsignalen die worden ontvangen door plasmalemma snel worden verzonden naar
individuele myofibrillen. Tubuli leveren ook de paden van buiten de vezel naar binnen en andersom.
Stoffen kunnen de cel binnenkomen en afvalproducten kunnen de cel verlaten.
Sarcoplasmatisch reticulum, SR:
Longitudinaal netwerk van buisjes, een deel van een spiervezel. Lopen evenwijdig aan de myofibrillen
en omringen deze. Opslagplaats voor calcium: essentieel voor spiercontractie.
Sarcomeren:
Kleinste functionele eenheid van een spier. Basiseenheid van een myofibril. Basiseenheid voor
samentrekken van een spier.
Myofibril bestaan uit een wat dunnere actine en een wat dikkere myosine.
Myosinefilament bestaat uit ongeveer 200 myosinemoleculen. Elk myosinemolecuul bestaat
uit 2 eiwitstrengen die om elkaar heen zijn gedraaid. 1 kant is een bolvormige kop: de
myosinekop. Elk dik filament bevat meerdere van deze koppen die dwarsverbindingen
kunnen maken. Ze werken samen met de dunne filamenten: actinefilamenten
Actine bestaan uit 3 eiwitmoleculen: actine, tropomyosine en troponine.
,Spiervezelcontractie:
Het begin van een contractie van een skeletspier vindt plaats in reactie op een signaal van het
zenuwstelsel.
Een α-motorisch neuron is een zenuwcel die verbonden is met veel spiervezels en deze spiervezels
innerveert. Één α-motorische zenuw en álle spiervezels die deze direct bestuurt, worden samen een
motorische eenheid (motor-unit) genoemd.
De synaps, de spleet tussen een motorische zenuw en een spiervezel wordt de motorische eindplaat
genoemd. Dit is waar de communicatie tussen het nerveuze systeem en het spiersysteem plaats
vindt.
Contractie:
1. Begint met impuls van motorische zenuw
2. Spiercontractie wordt in gang gezet door impuls of actiepotentiaal van een α-motorisch
neuron.
3. Motorische zenuw geeft Ach vrij, waardoor ionengaten in spiervezelmembraan opengaan.
4. Daardoor kan kalium de spiercel binnengaan: depolarisatie.
5. Als cel voldoende is gedepolariseerd wordt een actiepotentiaal afgevuurd spiercontractie.
6. Als α-motorisch neuron geactiveerd is, worden alle spiervezels in die motorische
eenheid/motorunit gestimuleerd tot contractie.
7. Actiepotentiaal verplaatst zich over plasmalemma en kan door T-tubuli waardoor opgeslagen
calcium vrijkomen uit het sarcoplasmatisch reticulum.
8. Calciumionen binden met troponine, waarna troponine de tropomyosinemoleculen
omhoogbrengt. Dit opent bindingplaatsen, waardoor myosinekoppen zich hieraan kunen
binden.
9. Als er een stevige binding van myosinekoppen met actine is, klapt de myosinekop om en
trekt hij het dunne filament voorbij het dikke filament: omslaan myosinekop: powerstroke.
10. Om spiercontractie te laten plaatsvinden is energie nodig: myosinekop bindt ATP. Het enzym
ATP-ase, wat zich ook op de myosinekop bevindt splitst ATP in ADP en Pi, waarbij energie
vrijkomt die de contractie van brandstof voorziet.
11. Spiercontractie eindigt wanneer neurale activiteit op neuromusculaire overgang stopt.
12. Calcium wordt actief het sarcoplasma uitgepomt, terug naar het sarcoplasmatisch reticulum
voor opslag.
13. Tropomyosine verplaatst zich en bezet de actieve bindingsplaatsen op de actinemoleculen
14. Dit leidt tot relaxatie myosinekoppen en actieve bindingsplaatsen.
15. Voor relaxatie is ook energie nodig, geleverd door ATP.
Spiervezeltypen:
Type 1: slow twitch, hebben 110 miliseconden nodig om piekspanning te bereiken. Groot aeroob
uithoudingsvermogen en geschikt voor laagintensieve duuractiviteiten.
Type 2: fast twitch, hebben 50 ms nodig om piekspanning te bereiken. Geschikter voor anaerobe
activiteiten. Type 2a: bij korte explosieve activiteiten. Type 2x: worden geactiveerd als gevraagde
spierkracht hoog is.
De verschillende vezeltypen hebben verschillende hoeveelheden myosine-ATP-ase. Het ATP-ase in de
type II-vezels werkt sneller dan het ATP-ase in de type I-vezels.
Type II-vezels hebben een veel sterker ontwikkeld sarcoplasmatisch reticulum. Dit verbetert de
afgifte van het voor spiercontractie benodigde calcium.
Motorneuronen van type II-motor-units zijn groter en besturen meer vezels dan `-motorneuronen
van type I-motor-units. Type II-motor-units hebben dus meer vezels die kunnen contraheren en ze
kunnen meer kracht leveren dan type I-motor-units.
,Meer kracht wordt opgewekt als er meer motorunits geactiveerd zijn. Type II-motor-units leveren
meer kracht dan type I-motor-units, omdat een type II-unit meer spiervezels bezit dan een type I-
motor-unit. Op dezelfde wijze kunnen grotere spieren meer kracht produceren dan kleinere spieren
omdat ze meer spiervezels bezitten.
, Hoofdstuk 2 Brandstof voor de spieren: bio-energetica en metabolisme
Energie voor celstofwisseling wordt verkregen uit drie substraten in de voeding: koolhydraten, vetten
en eiwitten. In normale omstandigheden leveren eiwitten maar een zeer klein deel van de energie.
Binnen cellen is de bruikbare vorm van energie die we verkrijgen uit voedsel, de hoogenergetische
verbinding ATP.
Koolhydraten en eiwitten leveren elk ongeveer 4,1 kcal aan energie per gram, vetten ongeveer 9,4
kcal/g.
Koolhydraten, opgeslagen als glycogeen in spieren en lever, zijn sneller te gebruiken dan eiwit of vet.
De bruikbare vorm van koolhydraat is glucose, direct uit de voeding of afgebroken uit glycogeen.
Vetten, opgeslagen als triglyceriden in vetweefsel, zijn een ideale opslagvorm van energie.
Triglyceriden moeten worden afgebroken tot vrije vetzuren om omgezet te kunnen worden in
energie.
De koolhydraatvoorraden in de lever en skeletspieren zijn beperkt tot ongeveer 2500-2600 kcal aan
energie. Ongeveer voldoende voor het hardlopen van bijna 40 km. De vetvoorraad kan meer dan
70.000 kcal aan energie bevatten.
Uiteindelijk gaat het in elk energiesysteem er om dat ATP wordt gevormd. Om ATP te vormen heb je
ADP en een fosfaatgroep nodig. Deze omzetting naar ATP heet fosforylering.
De koolhydraatvoorraden in de lever en skeletspieren zijn beperkt tot ongeveer 2500-2600 kcal aan
energie. Ongeveer voldoende voor het hardlopen van bijna 40 km. De vetvoorraad kan meer dan
70.000 kcal aan energie bevatten.
Adenosinetrifosfaat (ATP) wordt geproduceerd door drie energiesystemen:
– het ATP-CP-systeem;
– de glycolyse;
– het oxidatieve systeem
Zie verdere info over deze systemen de andere samenvatting
De drie energiesystemen werken niet onafhankelijk van elkaar. En er zijn geen activiteiten die 100%
worden gedaan met één enkel energiesysteem. Bij inspanning op de hoogst mogelijke intensiteit, van
de kortste sprint (minder dan 10 seconden) tot aan duursport (langer dan 30 minuten), levert elk van
de energiesystemen een bijdrage aan de totale energievraag van het lichaam. Maar in het algemeen
is één systeem overheersend, behalve wanneer er een overgang is van de overheersing van het ene
energiesysteem naar het andere. Bijvoorbeeld: in een 10 seconden durende sprint over 100 meter is
het ATP-CP-systeem het overheersende energiesysteem, maar zowel de anaerobe glycolyse als het
oxidatieve systeem levert ook een klein deel van de benodigde energie. En bij een 30 minuten
durende loop over 10.000 meter is het oxidatieve systeem overheersend, maar zowel het ATP-CP-
systeem als de anaerobe glycolyse dragen ook enige energie bij.
