Join with a free account for more service, or become a member for full access to exclusives and extra support of WorldSupporter >>
HC13: Contractiemechanismen
Algemene informatie
- Welke onderwerpen worden behandeld in het hoorcollege?
- In dit college wordt besproken hoe spiercontractie werkt en welke structuren hier een rol bij spelen
- Welke onderwerpen worden besproken die niet worden behandeld in de literatuur?
- Alle onderwerpen in dit college worden ook behandeld in de literatuur
- Welke recente ontwikkelingen in het vakgebied worden besproken?
- Er zijn geen recente ontwikkelingen besproken
- Welke opmerkingen worden er tijdens het college gedaan door de docent met betrekking tot het tentamen?
- Er zijn geen opmerkingen over het tentamen gemaakt
- Welke vragen worden behandeld die gesteld kunnen worden op het tentamen?
- Er zijn geen mogelijke vragen behandeld
Determinanten voor spiercontractie
Er zijn meerdere determinanten die invloed hebben op de cardiale functie (pompfunctie van het hart):
- Neurohormonale systemen
- Elektrische activatie
- Excitatie-contractie
- Cardiovasculaire interacties
- Anatomie
- Geometrie
- Contractie mechanismen
Verschillende onderdelen helpen bij de spiercontractie. Van klein naar groot zijn deze:
- Myofilamenten: eiwitten (actine en myosine) die samentrekken
- 10 nm groot
- Sarcomeren: units die samentrekken
- Actine en myosinefilamenten die langs elkaar kunnen schuiven
- 2 mm groot
- Myofibrillen: contractiele eenheden (bundeltjes)
- Hieromheen zit het sarcoplasmatisch reticulum
- Hierin zit een hoge concentratie calcium
- Hieromheen zit het sarcoplasmatisch reticulum
- Myocyten: de spiercel
- Cellen die zich aan de randen van spiervezels bevinden (20 bij 100 micrometer)
- Verschillende myocyten worden door intercalated disks mechanisch en elektrisch gekoppeld
- Hebben veel mitochondriën (30-40% van het volume)
- Het sarcolemma is het celmembraan: vormt kanaaltjes naar de T-tubuli
- T-tubuli: zorgen ervoor dat het binnenste deel van de cel in contact kan staan met de intracellulaire ruimte
- Myovezel of spiervezel: een vertakte structuur
- Cellen zitten door dwarsverbindingen in lengte- en zijwaartse richting aan elkaar vast
- Cellen zijn op een specifieke manier geordend zodat het hart goed kan samentrekken
- Cellen bevatten één of twee kernen
- Myocardium: het hartspierweefsel (het samentrekkende hart)
- 10 cm
Contractiele eiwitten
Actine en myosine zijn de contractiele eiwitten. Myosine is dikker dan actine. Een contractiele eenheid bestaat uit:
- 2 Z-lijnen: de grens van het sarcomeer, het midden van de actine
- A-band: de lengte van het myosinefilament
- De donkere band
- H-zone: het midden van het myosine, waar geen overlapping van actine is
- Een lichtere band
- I-band: het deel tussen de uiteindes van twee myosinefilamenten, waar alleen actine is
- Een lichtere band
- M-lijn: het midden van de myosine
Myosine:
Myosine eiwitten zijn ATP afhankelijke motoreiwitten. Ze maken onder andere transport mogelijk. Hierdoor wordt myosine ook gebruikt om binnen de cel moleculen te transporteren. Een myosinefilament bestaat uit 300-400 myosine-2 moleculen. Deze bestaan uit twee identieke myosine-1, dat bestaat uit:
- Myosin heavy chain
- 2000 aminozuren, 200 kilodalton
- Bestaat uit:
- De staart: hier zitten verschillende myosinemoleculen aan elkaar
- Wordt gevormd door een ahelix
- Het scharniergebied: maakt beweging van het molecuul mogelijk
- De kop: zorgt ervoor dat het myosine kan binden aan actinemoleculen
- Er zijn twee bindingsplekken: één voor actine, één voor ATP
- Maken een hoek van 60 graden → er kan contact gemaakt worden met alle 6 de actinefilamenten rondom het myosinefilament
- Heet ook wel het motordomain
- De staart: hier zitten verschillende myosinemoleculen aan elkaar
- 2 myosin light chain
- Structurele (stabiliserende) en regulatiefunctie
- Fosforylering van MLC-2
- Stimuleert de cross-bridge interactie
Actine:
De actinefilamenten zijn gerangschikt in een zeshoekige honingraad structuur:
- 1 myosinefilament kan contact maken met 6 actinefilamenten → 6 actinefilamentn zijn gerangschikt om 1 myosinefilament
- De actinefilamenten maken contact met 3 myosinefilamenten
Een actinemolecuul bestaat uit:
- Globulaire eiwitten: zitten in twee strengen om elkaar heen
- Witte bolletjes op de strengen: bindingsplekken voor de myosinefilamenten
Titine:
Titine zorgt ervoor dat het eiwit niet oneindig uitgerekt kan worden
- Zit tussen het uiteinde van het myosinefilament en de Z-lijn
- Een zeer stijf molecuul → wanneer het sarcomeer verder wordt uitgerekt, wordt er uiteindelijk aan het titine getrokken waardoor de uitrekking wordt gestopt
- De "restoring force" zorgt ervoor dat het sarcomeer wordt verkort
- Een heel groot eiwit (25.000 aminozuren)
- Gaat van de Z-lijn tot aan de M-lijn
- Dus over de helft van het sarcomeer
- Gaat van de Z-lijn tot aan de M-lijn
- Houdt myosine in het sarcomeer
Overig:
Hiernaast zijn er in het sarcomeer een aantal andere belangrijke eiwitten:
- Tropomyosine: belangrijk voor de interactie tussen myosine en actine
- Troponine complex: bestaat uit troponine T, C en I (TnT, TnC, TnI)
- Troponine C: het deel van de structuur waar de calciumionen aan kunnen binden
- Troponine I: voor inhibitie van de actine-myosine binding → blokkeert de bindingsplaats
- Troponine T: voor stabiliteit → verbindt met tropomyosine
Crossbridge-cycling
Op een myosinefilament zitten uitsteeksels die met de actinefilamenten contact kunnen maken:
- De uitsteeksels klappen m.b.v. een bepaalde structuur uit
- Zijn 60 graden gedraaid
- Het actinefilament wordt verplaatst
- De filamenten schuiven in elkaar
Dit proces heet de power stroke. Deze cyclus wordt bij een actiepotentiaal 5 tot 10 keer doorlopen, totdat de filamenten helemaal in elkaar zijn geschoven.
Spiercontractie verloopt als volgt:
- De myosinekop wil binden aan de bindingsplaats van de actine
- Troponine zorgt ervoor dat deze bindingsplaats is afgeschermd → er kan geen interactie plaatsvinden
- Calciumionen binden aan het troponine C → er treedt vormverandering op
- Tropomyosine schuift van de bindingsplaatsen af → verplaatst naar de groef van de om elkaar gewikkelde eiwitten
- De myosinekop bindt aan de actine
- Deze cyclus kan dus alleen verlopen als er voldoende calciumionen aanwezig zijn
- ATP bindt aan de bindingsplaats op de myosinekop → de binding tussen de myosinekop en actine laat los
- Dit heet de attached state: ATP zit aan de myosinekop vast
- Als er geen ATP is, is de binding tussen de myosinekop en het actine hecht
- Het energievragende element van de cyclus is dus het loslaten van de myosinekop
- ATP wordt gehydrolyseerd: ATP → ADP + P
- Dit heet de released state
- Het ADP en de fosfaat blijven gekoppeld aan de myosinekop → de cross bridge van myosine krijgt een gestrekte vorm
- De cocked state: de kop is klaar om opnieuw te binden
- Het myosinefilament bindt verderop opnieuw aan de actine
- De cross-bridge state
- De cross-bridge maakt een knikkende beweging
- De power-stroke state wordt gevormd
- Het ADP dissocieert → de myosinekop is gebonden aan de actine
- De post power stroke state
- Dit is dus weer de eerste situatie
- Dit heet rigor mortis
- Een zeer stijve verbinding
- Hier is geen ATP voor nodig → veroorzaakt de stijfheid
Tijdens de gerelaxeerde toestand is de calciumconcentratie dus laag, als er een actiepotentiaal is wordt deze hoger. Iedere cyclus gebruikt 1 ATP. Deze cyclus blijft lopen zolang er voldoende calciumionen en ATP-moleculen aanwezig zijn:
- Bij depolarisatie gaat calcium de cel in
- Bij repolarisatie gaat calcium de cel uit
- Tropomyosine schuift weer over de bindingsplaatsen op de actine
- Als het heeft losgelaten kan myosine niet opnieuw binden
Bij contractie van een sarcomeer gebeuren er een aantal dingen:
- Het sarcomeer wordt korter → de Z-lijnen gaan naar elkaar toe
- Het actinefilament schuift in het myosinefilament → de I-band wordt korter
- Actinefilamenten schuiven naar elkaar → de H-zone wordt korter
- De myosinefilamenten worden niet korter → de A-band behoudt zijn lengte
- Het titine-eiwit wordt opgerekt
De interacterende myofilamenten heten ook wel de "sliding filaments".
Collegeaantekeningen bij Basis tot Homeostase 2019/2020
- Basis tot Homeostase HC2: Homeostase en de vitale orgaansystemen
- Basis tot Homeostase HC3: Fysiologische regelsystemen
- Basis tot Homeostase PD1: Inspanningstest
- Basis tot Homeostase HC4: Hemodynamica
- Basis tot Homeostase HC5: Ventilatie, gaswisseling en transport
- Basis tot Homeostase HC6: Zuren, basen en buffers
- Basis tot Homeostase HC8: Anatomie van het hart
- Basis tot Homeostase HC9: Actiepotentiaal
- Basis tot Homeostase HC10: Impulsvorming en geleiding
- Basis tot Homeostase HC11: Genese ECG
- Basis tot Homeostase HC12: Elementaire ECG-diagnostiek
- Basis tot Homeostase PD2: Ritmestoornissen en pacemakers
- Basis tot Homeostase HC13: Contractiemechanismen
- Basis tot Homeostase HC14: Excitatie- en contractiekoppeling
- Basis tot Homeostase HC15: Hartspierfysiologie
- Basis tot Homeostase HC16: Hartfunctie
- Basis tot Homeostase HC17: Statistiek Einthoven Science Project
- Basis tot Homeostase HC18, 19, 20 & 21: Mini Symposium Organisatie van Zorg
- Basis tot Homeostase HC22: Anatomie cardiovasculair systeem
- Basis tot Homeostase HC23: Vasculaire functie
- Basis tot Homeostase HC24: Cardiovasculaire interactie
- Basis tot Homeostase HC25: Neurale regeling
- Basis tot Homeostase HC26: Humorale regeling
- Basis tot Homeostase HC27: Macro- en microanatomie ademhalingsstelsel
- Basis tot Homeostase HC28: Bouw ademstelsel, klinische aspecten
- Basis tot Homeostase HC29&30: Longmechanica
- Basis tot Homeostase HC30&31: Gaswisseling en -transport
- Basis tot Homeostase HC33: Ademregulatie 1
- Basis tot Homeostase HC34: Ademregulatie 2
- Basis tot Homeostase HC35: Hart-long interactie
- Basis tot Homeostase HC36: Roken, fysiologische effecten
- Basis tot Homeostase HC37: Roken, global health
- Basis tot Homeostase PD4: Hart-long interactie
- Basis tot Homeostase PD5: Nierfunctie
- Basis tot Homeostase HC38&39: Microscopie en anatomie nieren
- Basis tot Homeostase HC40: Klaring en GFR
- Basis tot Homeostase HC41: Regeling van GFR en RBF
- Basis tot Homeostase HC42: Tubulaire functies - natrium en chloride
- Basis tot Homeostase HC43: Tubulaire functies - concentrering en verdunning urine
- Basis tot Homeostase HC44: Osmoregulatie
- Basis tot Homeostase HC45: Volumeregulatie
- Basis tot Homeostase HC46: Zuur-base
- Basis tot Homeostase HC47: Zuur-base en kaliumregulatie
- Basis tot Homeostase HC48: Farmacologie
- Basis tot Homeostase HC49: Van fysiologie naar kliniek
- Basis tot Homeostase HC50: Embryologie
- Basis tot Homeostase HC51: Hypertensie, cardiovasculaire en pulmonale aspecten
- Basis tot Homeostase HC52: Hypertensie, renale aspecten
- Basis tot Homeostase HC53: Evaluatie verslag roken
- Basis tot Homeostase HC54: Hartfalen, mechanismen
- Basis tot Homeostase HC55: Hartfalen, klinisch
- Basis tot Homeostase HC56: Cardiorenaal syndroom
- Basis tot Homeostase: deeltoets 24 februari 2020
- Basis tot Homeostase: proefdeeltentamen
- Basis tot Homeostase: proeftoets ademhaling
- Basis tot Homeostase: proeftoets nieren
Contributions: posts
Spotlight: topics
Collegeaantekeningen bij Basis tot Homeostase 2019/2020
Deze bundel bevat alle hoorcolleges en (proef)tentamens voor het blok van Basis tot Homeostase 2019/2020 van de opleiding Geneeskunde aan de Universiteit Leiden.
Online access to all summaries, study notes en practice exams
- Check out: Register with JoHo WorldSupporter: starting page (EN)
- Check out: Aanmelden bij JoHo WorldSupporter - startpagina (NL)
How and why would you use WorldSupporter.org for your summaries and study assistance?
- For free use of many of the summaries and study aids provided or collected by your fellow students.
- For free use of many of the lecture and study group notes, exam questions and practice questions.
- For use of all exclusive summaries and study assistance for those who are member with JoHo WorldSupporter with online access
- For compiling your own materials and contributions with relevant study help
- For sharing and finding relevant and interesting summaries, documents, notes, blogs, tips, videos, discussions, activities, recipes, side jobs and more.
Using and finding summaries, study notes and practice exams on JoHo WorldSupporter
There are several ways to navigate the large amount of summaries, study notes en practice exams on JoHo WorldSupporter.
- Use the menu above every page to go to one of the main starting pages
- Starting pages: for some fields of study and some university curricula editors have created (start) magazines where customised selections of summaries are put together to smoothen navigation. When you have found a magazine of your likings, add that page to your favorites so you can easily go to that starting point directly from your profile during future visits. Below you will find some start magazines per field of study
- Use the topics and taxonomy terms
- The topics and taxonomy of the study and working fields gives you insight in the amount of summaries that are tagged by authors on specific subjects. This type of navigation can help find summaries that you could have missed when just using the search tools. Tags are organised per field of study and per study institution. Note: not all content is tagged thoroughly, so when this approach doesn't give the results you were looking for, please check the search tool as back up
- Check or follow your (study) organizations:
- by checking or using your study organizations you are likely to discover all relevant study materials.
- this option is only available trough partner organizations
- Check or follow authors or other WorldSupporters
- by following individual users, authors you are likely to discover more relevant study materials.
- Use the Search tools
- 'Quick & Easy'- not very elegant but the fastest way to find a specific summary of a book or study assistance with a specific course or subject.
- The search tool is also available at the bottom of most pages
Do you want to share your summaries with JoHo WorldSupporter and its visitors?
- Check out: Why and how to add a WorldSupporter contributions
- JoHo members: JoHo WorldSupporter members can share content directly and have access to all content: Join JoHo and become a JoHo member
- Non-members: When you are not a member you do not have full access, but if you want to share your own content with others you can fill out the contact form
Quicklinks to fields of study for summaries and study assistance
Field of study
- All studies for summaries, study assistance and working fields
- Communication & Media sciences
- Corporate & Organizational Sciences
- Cultural Studies & Humanities
- Economy & Economical sciences
- Education & Pedagogic Sciences
- Health & Medical Sciences
- IT & Exact sciences
- Law & Justice
- Nature & Environmental Sciences
- Psychology & Behavioral Sciences
- Public Administration & Social Sciences
- Science & Research
- Technical Sciences
JoHo can really use your help! Check out the various student jobs here that match your studies, improve your competencies, strengthen your CV and contribute to a more tolerant world
1876 |
Add new contribution