Skip to main content
Top

2023 | OriginalPaper | Hoofdstuk

1. Bouw en functie van skeletspieren

Auteurs : Larry W. Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill, Ramón Lindauer

Gepubliceerd in: Inspannings- en sportfysiologie

Uitgeverij: Bohn Stafleu van Loghum

share
DELEN

Deel dit onderdeel of sectie (kopieer de link)

  • Optie A:
    Klik op de rechtermuisknop op de link en selecteer de optie “linkadres kopiëren”
  • Optie B:
    Deel de link per e-mail

Introductie

Liam Hoekstra heeft een lichaam als een topsporter: strakke buikspieren, kracht genoeg om oefeningen als ‘het ijzeren kruis’ in de ringen of ‘inverted sit-ups’ te doen, en een verbazingwekkende snelheid en behendigheid. Niet verkeerd als je weet dat Liam toen 19 maanden oud was en 10 kilo woog! Liam heeft een zeldzame erfelijke afwijking: myostatinegerelateerde spierhypertrofie. Een afwijking die het eerst is beschreven bij een abnormaal gespierd koeienras eind jaren negentig. Myostatine is een eiwit dat de groei van skeletspieren afremt. Myostatinegerelateerde spierhypertrofie is een genetische mutatie waarbij de productie van deze rem op de spiergroei wordt geblokkeerd en de snelle groei en ontwikkeling van skeletspieren dus wordt bevorderd.
Liams aandoening is extreem zeldzaam bij mensen. Er zijn wereldwijd minder dan honderd gevallen bekend. Maar het bestuderen van deze genetische aandoening heeft wetenschappers wel geholpen te begrijpen hoe skeletspieren groeien of afgebroken worden. Onderzoek naar Liams aandoening kan leiden tot nieuwe behandelmethoden voor degeneratieve spierziekten zoals musculaire dystrofie. Aan de andere kant zal het wellicht kunnen leiden tot een heel nieuwe tak van misbruik door sporters die op zoek zijn naar spiermassa en -kracht. Vergelijkbaar met het illegale en gevaarlijke gebruik van anabole steroïden.
Bijlagen
Alleen toegankelijk voor geautoriseerde gebruikers
Woordenlijst
Epimysium
De buitenste bindweefsellaag om een hele spier, die de spier bij elkaar houdt.
Myosine
Spiereiwit. Een van de eiwitten die de filamenten vormt die spiercontractie leveren.
Fasciculus
Een smalle bundel spiervezels omwikkeld door een bindweefselschede, binnen een spier.
Perimysium
De bindweefselschede rond elke bundel spiervezels.
Spiervezel
Een individuele spiercel.
Endomysium
Een bindweefsellaag die elke spiervezel bedekt.
Sarcolemma
De celmembraan van een spiercel.
Satellietcellen
Onvolwassen cellen die zich kunnen ontwikkelen tot (verschillende) volwassen cellen, zoals myoblasten.
Sarcoplasma
Het gelachtige cytoplasma in een spiercel.
Transversale tubulae (T-tubulae)
Uitstulpingen van het sarcolemma (plasmamembraan) die letterlijk door de spiervezel heen lopen, waardoor voedings- en brandstoffen worden getransporteerd en ook zenuwimpulsen snel naar individuele myofibrillen kunnen worden doorgegeven.
Sarcoplasmatisch reticulum (SR)
Een longitudinaal systeem van buisjes rond myofibrillen waarin calcium ligt opgeslagen waarmee de spiercontractie in gang kan worden gezet.
Sarcomeer
De functionele basiseenheid van een myofibril.
Actine
Een dun eiwitfilament dat samen met myosine de spierwerking tot stand brengt.
Myosinedwarsverbinding (crossbridge)
Het uitstekende deel van een myosinefilament. De myosinekop bindt zich aan een actieve bindingsplaats op het actinefilament en ‘klapt om’ waardoor de twee eiwitten over elkaar schuiven.
Titine
Een eiwit in de spiervezel dat het myosine in positie houdt zodat de afstand tot actine gelijk blijft.
Tropomyosine
Een buisvormig eiwit dat om actinefilamenten heen krult, en past in de groef ertussen.
Troponine
Een complex eiwit dat op vaste afstanden gebonden is aan actine en tropomyosine.
Nebuline
Een enorm eiwit dat samenwerkt met actine en een regulerende rol blijkt te hebben in de interactie tussen actine en myosine.
α-motorisch neuron
Een zenuw die skeletspiervezels innerveert.
Motorische eenheid (motor-unit)
De motorische zenuwvezel en de groep spiervezels die deze innerveert.
Excitatie-contractiekoppeling
De opeenvolging van gebeurtenissen waarbij een zenuwimpuls de spiervezelmembraan bereikt wat leidt tot activiteit van cross-bridges en dus spiercontractie.
Actiepotentiaal
Een snelle en aanzienlijke depolarisatie van de membraan van een neuron of spiercel die wordt voortgeleid over de celwand.
Sliding-filamenttheorie
Een theorie die de werking van spieren verklaart. Een myosinedwarsverbinding hecht zich aan een actinefilament, waarna de myosinekop omslaat en de twee filamenten over elkaar heen worden getrokken.
Power stroke
Het omklappen van de myosinekop, veroorzaakt door een sterke intermoleculaire aantrekking tussen de myosinedwarsverbinding en de myosinekop, waardoor de actine- en myosinefilamenten over elkaar schuiven.
Adenosinedifosfaat (ADP)
Een fosfaatverbinding met hoge energie-inhoud waaruit ATP wordt gevormd.
Adenosinetrifosfatase (ATP-ase)
Een enzym dat de laatste fosfaatgroep afsplitst van ATP, waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt, en ATP wordt afgebroken tot ADP en een vrije fosfaatgroep (Pi).
Type I (FT-)vezel
Het type spiervezel met een laag oxidatief vermogen en een hoog glycolytisch vermogen.
Type II (ST-)vezel
Spiervezeltype met een hoog oxidatief vermogen en een laag glycolytisch vermogen. Geschikt voor duuractiviteiten.
Contractiesnelheid van één spiervezel (V 0 )
De snelheid van samentrekking en spanningsopbouw van één spiervezel.
Principe van vaste volgorde van rekrutering
De theorie dat motorische eenheden (motor-units) over het algemeen in een vaste volgorde worden gerekruteerd, waarbij de motor-units binnen een spier gerangschikt zijn naar de grootte van het motorneuron.
Size principle (volgorde van rekrutering)
De grootte van het neuron bepaalt de volgorde van de rekrutering van motorunits, de kleine motorneuronen worden het eerst gerekruteerd.
Concentrische contractie
Contractie waarbij de spier korter wordt.
Statische (isometrische) contractie
Spiercontractie zonder beweging, zonder verandering in spierlengte.
Summatie
Het bij elkaar optellen van alle individuele veranderingen in de membraanpotentiaal van een neuron.
Rate coding
Verwijst naar de frequentie van de impulsen die naar een spier worden gestuurd. Krachttoename kan worden opgewekt door toename in de frequentie van de gezonden impulsen.
Lengte-krachtrelatie
De door een spier ontwikkelde spierspanning is een functie van haar lengte. De hoogste krachten worden opgebouwd als er optimale overlap is van actine en myosine filamenten.
Kracht-snelheidsrelatie
De kracht die een spier kan leveren is hangt ook af van de snelheid of spiercontractie. Verhogen van de contractiesnelheid tijdens verkorting verlaagt de kracht, terwijl snellere contracties terwijl de spier verlengt de kracht verhoogt.
Myofibril
Het contractiele deel van een spiervezel.
Tetanus
De hoogste door een spier ontwikkelde spanning in reactie op stimulatie met toenemende frequentie.
Bewegingsapparaat
Lichaamssysteem bestaande uit het skelet en de skeletspieren dat menselijke bewegen mogelijk maakt en ondersteunt.
Twitch
De kleinste contractiele reactie van een spiervezel of een motorische eenheid op één enkele elektrische stimulus.
Plasmalemma
Plasmamembraan, de selectief permeabele dubbele laag vetten bedekt door eiwitten de een buitenste laag van een cel vormen.
Dynamische contractie
Elke spiercontractie die zorgt voor beweging van een gewricht.
Excentrische contractie
Spiercontractie waarbij de spier langer wordt.
Literatuur
1.
go back to reference Brooks, G.A., Fahey, T.D., & Baldwin, K.M. (2005). Exercise physiology: Human bioenergetics and its applications (4th ed.). New York: McGraw-Hill. Brooks, G.A., Fahey, T.D., & Baldwin, K.M. (2005). Exercise physiology: Human bioenergetics and its applications (4th ed.). New York: McGraw-Hill.
2.
go back to reference Bruusgaard, J.C., Johansen, I.B., Egner, I.M., Rana, Z.A., & Gundersen, K. (2010). Myonuclei acquired by overload exercise precede hypertrophy and are not lost on detraining. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 107, 15111-15116. Bruusgaard, J.C., Johansen, I.B., Egner, I.M., Rana, Z.A., & Gundersen, K. (2010). Myonuclei acquired by overload exercise precede hypertrophy and are not lost on detraining. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 107, 15111-15116.
3.
go back to reference Costill, D.L., Daniels, J., Evans, W., Fink, W., Krahenbuhl, G., & Saltin, B. (1976). Skeletal muscle enzymes and fiber composition in male and female track athletes. Journal of Applied Physiology, 40, 149-154. Costill, D.L., Daniels, J., Evans, W., Fink, W., Krahenbuhl, G., & Saltin, B. (1976). Skeletal muscle enzymes and fiber composition in male and female track athletes. Journal of Applied Physiology, 40, 149-154.
4.
go back to reference Costill, D.L., Fink, W.J., Flynn, M., & Kirwan, J. (1987). Muscle fiber composition and enzyme activities in elite female distance runners. International Journal of Sports Medicine, 8, 103-106. Costill, D.L., Fink, W.J., Flynn, M., & Kirwan, J. (1987). Muscle fiber composition and enzyme activities in elite female distance runners. International Journal of Sports Medicine, 8, 103-106.
5.
go back to reference Costill, D.L., Fink, W.J., & Pollock, M.L. (1976). Muscle fiber composition and enzyme activities of elite distance runners. Medicine and Science in Sports, 8, 96-100. Costill, D.L., Fink, W.J., & Pollock, M.L. (1976). Muscle fiber composition and enzyme activities of elite distance runners. Medicine and Science in Sports, 8, 96-100.
6.
go back to reference Herzog, W., Duvall, M., & Leonard, T.R. (2012). Molecular mechanisms of muscle force regulation: A role for titin. Exercise and Sports Sciences Reviews, 40(1), 50-57. Herzog, W., Duvall, M., & Leonard, T.R. (2012). Molecular mechanisms of muscle force regulation: A role for titin. Exercise and Sports Sciences Reviews, 40(1), 50-57.
7.
go back to reference Herzog, W., Schappacher, G., DuVall, M., Leonard, T.R.., & Herzog, J.A. (2016). Residual force enhancement following eccentric contractions: A new mechanism involving titin. Physiology (bethesda), 31, 300-312. Herzog, W., Schappacher, G., DuVall, M., Leonard, T.R.., & Herzog, J.A. (2016). Residual force enhancement following eccentric contractions: A new mechanism involving titin. Physiology (bethesda), 31, 300-312.
8.
go back to reference Lee, J.D., & Burd, N.A. (2012). No role of muscle satellite cells in hypertrophy: Further evidence of a mistaken identity? Journal of Physiology, 590, 2837-2838. Lee, J.D., & Burd, N.A. (2012). No role of muscle satellite cells in hypertrophy: Further evidence of a mistaken identity? Journal of Physiology, 590, 2837-2838.
9.
go back to reference Macintosh, B.R., Gardiner, P.F., & McComas, A.J. (2006). Skeletal muscle form and function (2nd ed.). Champaign, IL: Human Kinetics. Macintosh, B.R., Gardiner, P.F., & McComas, A.J. (2006). Skeletal muscle form and function (2nd ed.). Champaign, IL: Human Kinetics.
10.
go back to reference Monroy, J.A., Powers, K.L., Gilmore, L.A., Uyeno, T.A., Lindstedt, S.L., & Nishikawa, K.C. (2012). What is the role of titin in active muscle? Exercise and Sports Sciences Reviews, 40(2), 73-78. Monroy, J.A., Powers, K.L., Gilmore, L.A., Uyeno, T.A., Lindstedt, S.L., & Nishikawa, K.C. (2012). What is the role of titin in active muscle? Exercise and Sports Sciences Reviews, 40(2), 73-78.
11.
go back to reference Nishikawa, K.C., Monroy, J.A., Uyeno, T.A., Yeo, S.H., Pai, D.K., & Lindstedt, S.L. (2012). Is titin a “winding filament”? A new twist on muscle contraction. Proceedings in Biological Sciences, 279(1730), 981-990. Nishikawa, K.C., Monroy, J.A., Uyeno, T.A., Yeo, S.H., Pai, D.K., & Lindstedt, S.L. (2012). Is titin a “winding filament”? A new twist on muscle contraction. Proceedings in Biological Sciences, 279(1730), 981-990.
12.
go back to reference Psilander, N., Eftestol, E., Cumming, K.T., et al. (2019). Effects of training, detraining, and retraining on strength, hypertrophy, and myonuclear number in human skeletal muscle. Journal of Applied Physiology, 126, 1636-1645. Psilander, N., Eftestol, E., Cumming, K.T., et al. (2019). Effects of training, detraining, and retraining on strength, hypertrophy, and myonuclear number in human skeletal muscle. Journal of Applied Physiology, 126, 1636-1645.
13.
go back to reference Tskhovrebova, L., & Trinick, J. (2003). Titin: Properties and family relationships. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 4, 679-689. Tskhovrebova, L., & Trinick, J. (2003). Titin: Properties and family relationships. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 4, 679-689.
Metagegevens
Titel
Bouw en functie van skeletspieren
Auteurs
Larry W. Kenney
Jack H. Wilmore
David L. Costill
Ramón Lindauer
Copyright
2023
Uitgeverij
Bohn Stafleu van Loghum
DOI
https://doi.org/10.1007/978-90-368-2921-2_1