T1B6 - Spieren en beweging

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Regeling

Thema 1

LEERDOELEN

1.6 - spieren en beweging

* je kunt de bouw en werking van spieren beschrijven 

                       * drie typen weefsel

                       * bouw spier

                       * samentrekking spier

* je kunt de effecten van training, revalidatie en doping beschrijven

Typen spierweefsel

1. dwarsgestreept spierweefsel
2. glad spierweefsel
   
3. hartspierweefsel
   

Glad spierweefsels

Kenmerken:

1. Langwerpige spiercellen
2. 1 celkern per cel
3. Trage samentrekking, maar niet snel vermoeid
4. Geïnnerveerd door autonome zenuwstelsel
   

Komt voor in:

1. huid                       4. bloedvaten
2. darmkanaal       5. iris
3. ademspieren

Dwarsgestreept

spierweefsel 

Kenmerken:

1. Bestaat uit spiervezels
2. Ontstaat door versmelting van veel spiercellen
3. Snelle samentrekking maar snel vermoeid
4. Dwarse strepen zichtbaar
5. Geïnnerveerd door animale zenuwstelsel
   

Komt voor in:

1.  Skelet (zitten vast aan botten)

Hartspierweefsel

Kenmerken:

1. Spiercellen vormen vertakkingen
2. Raakt niet snel vermoeid
3. Dwarse strepen zichtbaar
4. Geïnnerveerd door autonome zenuwstelsel

Bouw van skeletspieren

(Binas 90C)

• Spier is omgeven met bindweefsel: de spierschede
  
  
• Zit vast aan het skelet met pezen
  
  
• Een spier bestaat uit meerdere spierbundels, elk omgeven met bindweefsel
  
  
• Een spierbundel bestaat uit een aantal spiervezels

Spiervezels

Spiervezel bestaat voornaamelijk uit myofibrillen/spierfibrillen.

Myofibrillen zijn opgebouw uit de eiwitdraden (filamenten): Actine (dunne draden) en myosine (dikke draden).

De actine- en myosinefilamenten liggen in een regelmatig patroon gerangschikt. Hierdoor is een dwarse streping zichtbaar van lichte en donkere banden.

Spiervezels

Spiervezel bestaat voornaamelijk uit myofibrillen/spierfibrillen.

Myofibrillen zijn opgebouw uit de eiwitdraden (filamenten): Actine (dunne draden) en myosine (dikke draden).

Langs elkaar bewegen (in elkaar schuiven)

van deze twee moleculen maakt spiercontractie mogelijk

(zie bron 10)

Aansturing 

Op de spiervezels bevinden zich motorische eindplaatjes. Dit zijn de uiteinden van de vertakkingen van een axon van een motorisch neuron.

De meeste spiervezels hebben één motorisch eindplaatje.

Eén motorisch neuron vormt samen met alle spiervezels die via motorische eindplaatjes in verbinding staan met dit neuron, een motorische eenheid.

Acetylcholine

Synaptische blaasjes in motorisch eindplaatje 

geven acetylcholine (= neurotransmitter) 

af aan de synapsspleet.

Acetylcholine bindt aan de receptoreiwitten van ionkanalen 

in het postsynaptische membraan. 

Wanneer hierdoor een EPSP ontstaat, veroorzaakt dit contractie 

van de aangesloten spiervezels.

Afhankelijk van het aantal motorische eenheden dat tegelijkertijd samentrekt, 

kan de contractie van een spier krachtig of minder krachtig zijn.

Contractie

1. impuls bereikt spiervezel
2. Door impuls diffunderen Ca2+-ionen de myofibrillen
   in en binden aan troponine.
3. Hierdoor komt op het actine bindingsplaatsen vrij voor 
   myosinemoleculen.
4. De koppen van de myosinemoleculen binden aan ATP.
5. Als ADP en P loslaten, springt het myosinemolecuul terug in de oorspronkelijke gebogen stand en trekt hierbij het actinefilament mee.
6. Hierdoor schuiven de actine- en myosinefilamenten in elkaar en wordt de spiervezel korter

De lichte banden van de dwarse streping worden smaller.

De donkere banden blijven even breed

Na elke contractie is er in een motorische eenheid een periode van herstel. In deze periode worden afvalstoffen afgevoerd, zuurstof aangevoerd en de voorraad ATP aangevuld.

Contractie

Houding en beweging

In een normale, ontspannen toestand is een skeletspier niet maximaal ontspannen.

Elk motorisch neuron geleidt zo nu en dan een impuls, waardoor de aangesloten motorische eenheid samentrekt. Maar het aantal motorische eenheden dat tegelijkertijd samentrekt, is te klein om een beweging te veroorzaken. 

De spier oefent daardoor een lichte kracht uit op de aanhechtingsplaatsen van de pezen. Deze kracht noem je de tonus (spierspanning). 

De tonus speelt een belangrijke rol bij de handhaving van de lichaamshouding, zoals bij zitten of staan.

Spierspanning

Zelfs in rust gebruik je spieren, ookwel de spierspanning genoemd.

Deze spanning wordt geregistreerd door spierspoeltjes.

Een lage spierspanning leidt bijv. tot een vermoeide indruk.

Houding en beweging

Ook reflexen kunnen een rol spelen bij 

de handhaving van de lichaamshouding.

Wanneer je rechtop staat, wordt het evenwicht 

gehandhaafd door middel van reflexen.

Zodra je iets naar voren helt, trekken de kuitspieren in een reflex samen. Daardoor wordt het naar voren hellen van het lichaam direct gecorrigeerd, zonder dat je je daarvan bewust bent.

Reflexen ontstaan doordat bij uitrekking van een spier de spierspoeltjes, die zich tussen de spiervezels bevinden, worden geprikkeld.

Spierspoeltje

• zit in spier, geeft informatie of de spier gerekt of gestrekt is
• wordt spier uitgerekt, bijv teveel boeken op arm voor hoe sterk spier aangespannen is
• dan via spierspoeltje signaal naar spier om meer in te spannen
• rekking wordt verminderd, dus spierspoeltje minder rek
• antagonist wordt direct geremd

Werking spierspoeltje

peesspoeltjes / 

• = Golgi-peeslichaampjes
  
• gevoelig voor spierspanning
• kunnen motorisch neuron remmen via rekreflex

• hierdoor worden de bewegingen vloeiender en gelijkmatiger
  
• beschermen spieren door demping en te snelle bewegingen
  

Antagonisten

Omdat spieren zich enkel kunnen samentrekken, heb je twee spieren nodig voor een volle beweging.

Twee tegengestelde spieren zijn antagonisten.

Snelle/langzame spiervezels

Binas 90B

Verdeling van spiervezels is erfelijk.

Door training kan je geen langzame spiervezels omzetten in snelle spiervezels (of andersom)!

Wel kun je meer van bepaalde spiervezels krijgen!

Langzame spiervezels

- goed doorbloed

- veel mitochondriën (niet snel vermoeid)

Snelle spiervezels (witte):

- minder doorbloed

- minder mitochondriën (sneller vermoeid)

Aan de slag!

Wat?	Basisstof 6: opdracht 68, 69, 70, 71, 72, 73, 75, 77
Hulp nodig?	zoek op in je boek of steek je hand op.

Aan de slag!