InfoNu.nl > Wetenschap > Anatomie > Sarcomeer, crossbridges en tubulaire systeem van de spier

Sarcomeer, crossbridges en tubulaire systeem van de spier

Het sarcomeer is de kleinste functionele eenheid van de skeletspier. Het sarcomeer is ongeveer 2 micrometer groot. Onze spieren bestaan uit vele achter elkaar en boven elkaar gelegen sarcomeren. Wanneer de sarcomeren verkorten, zal de spier ook als geheel verkorten. Wanneer de sarcomeren verlengen, zal de spier ook als geheel verlengen. Het sarcomeer bestaat met name uit de spiereiwitten actine- en myosinefilamenten. Actinefilamenten en myosinefilamenten zijn myofilamenten. Wanneer het sarcomeer verkort, vormen de myofilamenten kruisbruggen en schuiven in elkaar. Voor dit proces zijn calciumionen en ATP nodig. Calciumionen liggen opgeslagen in het tubulaire systeem van de spier en komen vrij als de spier een instructie van het zenuwstelsel krijgt om samen te trekken.

Het sarcomeer van dwarsgestreepte spieren

Skeletspieren, of dwarsgestreepte spieren maken bewust bewegen mogelijk

De spieren die ons skelet laten bewegen en dus lichaamsbeweging mogelijk maken, worden skeletspieren, of dwarsgestreepte spieren genoemd.

Een spier is onder te verdelen in verschillende niveaus

Een dwarsgestreepte spier bestaat uit spierbundels. De spierbundels bestaan uit spiervezels (de eigenlijke spiercellen) en de spiervezels bestaan weer uit myofibrillen. De myofibrillen bestaan uit achter elkaar gelegen sarcomeren.

Het sarcomeer zorgt voor de eigenlijke spiersamentrekking

Het sarcomeer is de kleinste functionele eenheid van de spier en bestaat uit de myofilamenten (spiereiwitten) actine en myosine. Wanneer het sarcomeer maximaal is verkort, is het 1,65 micrometer. Wanneer het sarcomeer maximaal is verlengd, is het ongeveer 3,2 micrometer. Myosine- en actinefilamenten bestaan beide uit polypetiden. Het myosinefilament wordt het dikke myofilament en het actinefilament wordt het dunne myofilament genoemd.

Myosinefilamenten bestaan uit polypeptidestaarten en globulaire koppen. Actinefilamenten bestaan uit om elkaar gewonden monomeren die verbonden worden met elkaar met het polypeptide tropomyosine. Rondom een dik myofilament liggen zes dunne myofilamenten. In een spiervezel liggen gemiddeld 16 miljard myosinefilamenten en 64 miljard actinefilamenten.

Kruisbruggen, crossbridges tussen myosine- en actinefilamenten

Myosine en actine schuiven in en uit elkaar bij een spiercontractie

Het in en uit elkaar schuiven van de actine- en myosinefilamenten van het sarcomeer vormt de basis van een spiercontractie. Als de actine- en myosinefilamenten in elkaar schuiven, wordt het sarcomeer korter en zal de spier concentrisch contraheren. Als de actine- en myosinefilamenten uit elkaar schuiven, wordt het sarcomeer langer en zal de spier excentrisch contraheren, wanneer er sprake is van weerstand en anders gewoon verlengen.

Het sarcomeer verkort, omdat de myosine- en actinefilamenten in elkaar schuiven. Hiervoor worden er kruisbruggen gevormd tussen de globulaire koppen van het myosinefilament en de actieve plaatsen van het actinefilamenten. De globulaire koppen grijpen als het ware het actine vast en klappen om waardoor ze het actinefilament dichter naar zich toe trekken.

ATP is nodig om een spiercontractie mogelijk te maken

Om een verbinding tussen de myosinekoppen en actine mogelijk te maken moeten de actieve plaatsen van actine vrijkomen. Deze actieve plaatsen komen vrij wanneer calciumionen vrijkomen uit het tubulaire systeem rondom een sarcomeer. ATP (adenosinetrifosfaat) levert de energie om myosine aan actine te laten binden en om de myosinekoppen om te laten klappen.

Buizensysteem rondom het sarcomeer, intracellulaire tubulaire systeem

Rondom de sarcomeren lopen buizen die tubuli worden genoemd. Dit zogenaamde buizensysteem bestaat uit T-tubuli die dwars op het verloop van een sarcomeer lopen, oftewel evenwijdig met de Z-lijnen van het sarcomeer. Min of meer evenwijdig met het verloop van de myofilamenten loopt het sarcoplasmatisch reticulum (SR). Zodra de spieren een instructie ontvangen van het zenuwstelsel om samen te trekken, komen er calciumionen vrij uit het intracellulaire tubulaire systeem en activeren de actieve plaatsen op de actinefilamenten, zodat er kruisbruggen gevormd kunnen worden. Zodra de prikkeling van het zenuwstelsel stopt, neemt het tubulaire systeem de calciumionen weer op en stopt de spiercontractie.

Lees verder

© 2015 - 2019 Wieschrijft, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Spierlengte en excitatie-contractie koppelingWellicht heb je ooit ervaren dat je spieren in een bepaalde positie meer kracht kunnen ontwikkelen dan in een andere pos…
Samentrekking van spieren de verschillende stappenSkeletspieren bestaan uit spierbundels en spierbundels bestaan uit spiervezels. De spiervezels zijn in feite de spiercel…
Myosine- en actinefilamenten en sliding filament theoryDe sarcomeren waaruit onze skeletspieren zijn opgebouwd, bestaan de myofilamenten actine en myosine. Het in en uit elkaa…
Spieren; kracht-snelheidsrelatie en kracht-lengterelatieDe kracht die een skeletspier kan ontwikkelen is afhankelijk van de spiervezeltypen (type 1, 2A en 2B) waar deze spier u…
Werking van (skelet)spierenIedereen gebruikt ze de hele dag door, dag in dag uit. Je spieren. Maar hoe werken ze precies? Welke processen zorgen er…
Bronnen en referenties
  • William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia

Reageer op het artikel "Sarcomeer, crossbridges en tubulaire systeem van de spier"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Wieschrijft
Laatste update: 10-11-2015
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Anatomie
Bronnen en referenties: 1
Schrijf mee!