Belangrijk verschil – Contractie van skelet versus gladde spier
Spieren geven het lichaam vorm en zijn betrokken bij de beweging en verschillende andere functies van het lichaam. Ze zijn betrokken bij verschillende activiteiten van het lichaam die worden gecontroleerd door zowel vrijwillige als onvrijwillige controles. Er zijn drie hoofdtypen spieren, namelijk skeletspier, hartspier en glad spierweefsel. Skeletspieren zijn vastgemaakt aan het skelet en gladde spieren worden aangetroffen in de wanden van de holle organen zoals maag, blaas, baarmoeder, enz. Tijdens de contractie van de skeletspieren speelt een speciaal type eiwit, troponine genaamd, een integrale rol, terwijl troponine dat niet is. betrokken bij de contractie van gladde spieren. Dit is het belangrijkste verschil tussen samentrekking van skeletspieren en gladde spieren.
Wat is skeletspiercontractie?
In de context van skeletspiercontractie trekken alle skeletspieren samen door een reeks elektrochemische signalen die hun oorsprong vinden in de hersenen. Deze signalen gaan door het zenuwstelsel naar het motorneuron dat zich in de skeletspiervezels bevindt. Het signaal zal het proces van spiercontractie initiëren. Bij het beschrijven van de structuur van de skeletspiervezel op het basisniveau, bestaat deze uit een kleinere vezeleenheid die myofibrillen wordt genoemd. Binnen de myofibrillen zijn speciale soorten contractiele eiwitten aanwezig. Deze contractiele eiwitten zijn actine en myosine. Het zijn de belangrijkste componenten van de skeletspier als het gaat om samentrekking.
Actine- en myosinefilamenten schuiven in en uit elkaar over elkaar en starten het spiercontractieproces. Daarom staat dit proces bekend als 'glijdende filamenttheorie' vanwege het schuiven van deze contractiele eiwitten over elkaar. Er zijn maar weinig belangrijke structuren die in de schijnwerpers komen te staan bij het beschrijven van skeletspiercontractie. Dit zijn myofibril, sarcomeer (de functionele eenheid van myofibril), actine en myosine, tropomyosine (een eiwit dat zich aan actine bindt bij de regulatie van spiercontractie) en troponine (een drie-eiwitcomplex dat aanwezig is in het tropomyosine). eenheid).
Aanvankelijk reist een zenuwimpuls die door de hersenen wordt gegenereerd door het zenuwstelsel naar een plaats die neuromusculaire junctie wordt genoemd. Dit veroorzaakt de afgifte van acetylcholine, een neurotransmitter. Dit leidt tot een toestand van depolarisatie. Dit resulteert in het vrijkomen van calciumionen (Ca2+) uit het sarcoplasmatisch reticulum. Ca2+ bindt aan troponine, dat van vorm verandert en de beweging van tropomyosine van het actine-eiwit (actieve plaats van actine) veroorzaakt. Dit fenomeen initieert de binding van myosine (myosinekoppen) aan actine. Dit vormt een kruisbrug tussen deze twee contractiele eiwitten. Omzetting van ATP naar ADP + Pi, maakt energie vrij en maakt het naar binnen trekken van actinefilamenten door myosine mogelijk. Dit trekken verkort de spier.
Figuur 01: Skeletspiercontractie
Wanneer een ATP-molecuul zich bindt aan de myosine, maakt het los van het actinefilament en verbreekt het de gevormde kruisbrug. Dit proces vindt continu plaats totdat de zenuwprikkel stopt en er voldoende ATP en Ca2+ aanwezig is. Wanneer de impuls stopt, keert Ca2+ terug naar het sarcoplasmatisch reticulum en beweegt het actinefilament naar zijn rustpositie. Dit verlengt de spier naar zijn normale positie.
Wat is contractie van gladde spieren?
Vlotte spiercontractie vindt plaats als een nerveuze stimulatie en ook door humorale stimulatie. Het hele contractieproces kon worden gecontroleerd door middel van extrinsieke en intrinsieke controle. Onder extrinsiek bestaat het uit neuronale controle en humorale controle. Neuronale controle vindt plaats met de aanwezigheid van sympathische vezels die zowel vernauwing als ontspanning regelen. Ontspanning wordt voornamelijk veroorzaakt door -adrenerge receptoren en contractie wordt veroorzaakt door α-adrenerge receptoren. Onder de humorale controlecomponent induceren verschillende verbindingen zoals angiotensine II, epinefrine en vasopressine de samentrekking en ontspanning.
Lokale humorale controle en myogene autoregulatie vinden plaats onder de intrinsieke controle. Tijdens myogene autoregulatie vindt het plaats als een reactie op spontane depolarisatie en contractie die plaatsvindt in de gladde spier. Dit regelsysteem is niet aanwezig in elke gladde spier van het lichaam, maar wordt voornamelijk aangetroffen in bloedvaten zoals afferente glomerulaire arteriolen. Tijdens lokale humorale controle leiden verbindingen die worden uitgescheiden door cellen die autocriene en paracriene cellen nabootsen tot de samentrekking en ontspanning van gladde spiervezels. Deze verbindingen omvatten bradykinine, prostaglandinen, tromboxaan, endotheline, adenosine en histamine. Endotheline wordt beschouwd als de krachtigste constrictor, terwijl adenosine wordt beschouwd als de meest voorkomende vasodilatator.
Tijdens de contractie van de gladde spieren, reist het actiepotentiaal dat wordt gegenereerd in het sympathische motorneuron, naar het synaptische uiteinde en veroorzaakt het de inductie van Ca2+ influx in het cytoplasma. De toename van de Ca2+-concentratie in de cel leidt tot de ontwikkeling van conformationele veranderingen in de microtubuli van het neurale cytoskelet. Dit veroorzaakt de afgifte van noradrenaline, een neurotransmitter in de interstitiële ruimte.
Figuur 02: Contractie van gladde spieren
Noradrenaline gaat de gladde spiercel binnen en bindt zich aan een kanaalreceptor die is gekoppeld aan een G-eiwit. Dit resulteert in de vorming van een transmitterreceptorcomplex en de activering van het G-eiwit. Ook leidt het geaccumuleerde Ca2+ in de cel tot de binding met calmoduline en vormt het Ca2+-calmodulinecomplex. Dit complex bindt en activeert Myosin Light Chain Kinase (MLCK). MLCK omvat een fosforyleringsreactie die de lichte keten van myosine fosforyleert en de binding van de myosine-kruisbrug aan de actinefilamenten mogelijk maakt. Dit initieert contractie. Dit proces wordt beëindigd door de defosforylering van de lichte keten van myosine en door de betrokkenheid van het enzym Myosin Light Chain Phosphatase (MLCP).
Wat zijn de overeenkomsten tussen skelet- en gladde spiercontractie?
- Zowel de contracties van het skelet als van de gladde spieren zijn afhankelijk van de Ca2+ concentratie.
- Samentrekkingen van zowel het skelet als de gladde spieren zijn erg belangrijk voor het behoud van de beweging en vorm van het lichaam.
Wat is het verschil tussen skelet- en gladde spiercontractie?
Skeletale versus gladde spiercontractie |
|
| Samentrekking van de skeletspieren is het proces waarbij skeletspieren worden samengetrokken door een reeks elektrochemische signalen die hun oorsprong vinden in de hersenen. | Vlotte spiercontractie is het proces dat wordt veroorzaakt door het over elkaar schuiven van de actine- en myosinefilamenten. |
| Contractiesnelheid | |
| Samentrekking van de skeletspieren vindt plaats met verschillende snelheden. | Vlotte spiercontractie is erg traag. |
| Troponine-eiwit | |
| Samentrekking van de skeletspieren omvat troponine. | Bij soepele spiercontractie is geen troponine betrokken. |
Samenvatting – Skelet versus gladde spiercontractie
Alle skeletspieren trekken samen door een reeks elektrochemische signalen die hun oorsprong vinden in de hersenen. Bij het beschrijven van de structuur van de skeletspiervezel op het basisniveau, bestaat deze uit kleinere vezeleenheden die myofibrillen worden genoemd. Binnen de myofibrillen zijn speciale soorten contractiele eiwitten aanwezig. Deze contractiele eiwitten zijn actine en myosine. De contractie van de skeletspieren is gebaseerd op de Sliding Filament Theory. Tijdens de contractie van de gladde spieren wordt een actiepotentiaal gegenereerd in het sympathische motorneuron. Het hele proces van contractie van gladde spieren kon worden gecontroleerd door middel van extrinsieke en intrinsieke controle. Onder extrinsiek is het samengesteld uit neuronale controle en humorale controle. Lokale humorale controle en myogene autoregulatie vinden plaats onder de intrinsieke controle.
