We hebben drie verschillende soorten spieren, waaronder skeletspieren, glad spierweefsel en hartspier. Alle spieren zijn echter opgebouwd uit vezels die samentrekken met hetzelfde mechanisme: het glijden van dunne actinefilamenten langs dikke myosinefilamenten.

Kenmerken

Een spiervezel is een enkele cel die een bundel van myofibrillen. Myofibrillen bestaan ​​uit dunne filamenten en dikke filamenten gerangschikt in sarcomeren. Dunne filamenten zijn gemaakt van strengen van een eiwit genaamd actine, gedraaid rond strengen van een eiwit dat tropomyosine wordt genoemd. Dikke filamenten zijn gemaakt van een eiwit dat myosine wordt genoemd.

Contractamentrekking

In een spiervezel in rust overlappen de dunne en dikke filamenten elkaar slechts gedeeltelijk in elk sarcomeer, waarbij het midden van de sarcomeer alleen dikke filamenten en de buitenranden die slechts dunne filamenten bevatten. De lengten van de filamenten veranderen niet. Spiersamentrekking wordt bereikt wanneer filamenten langs elkaar glijden om de mate van overlap ertussen te vergroten, waardoor de sarcomeer verkort wordt. Alle sarcomeren in de spiervezels samentrekken tegelijk en verkorten de hele vezel.

Moleculair mechanisme

Het glijden van de filamenten gebeurt door myosinekoppen van de dikke filamenten die actief de dunne actine trekken filamenten mee. Aangedreven door adenosine trifosfaat (ATP), binden de myosinekoppen zich herhaaldelijk aan de actine, buigen, losmaken van de actine, snappen ze terug naar hun ongebogen toestand en binden ze vervolgens opnieuw. Alle myosinekoppen op de dikke draad trekken de actine in dezelfde richting als ze buigen, waardoor de filamenten langs elkaar schuiven.

Regeling

Wanneer een spiervezel ontspannen is, kan de tropomyosine van de dunne draad bedekt de actine, waardoor de kop van myosine wordt geblokkeerd. Calciumionen zorgen ervoor dat de tropomyosine verschuift en de actine-bindingsplaatsen blootlegt, wat leidt tot samentrekking. Neuronen controleren spiercontractie en relaxatie door de regulatie van calciumionenconcentratie.

Types

Verschillende soorten spiervezels zijn aangepast voor specifieke functies. Fast-twitch spiervezels worden gebruikt voor korte, krachtige samentrekkingen en slow-twitch vezels kunnen samentrekkingen houden gedurende lange perioden. De meeste spieren bevatten een combinatie van snelle en langzame vezels. Sommige dieren hebben spiervezels die veel sneller samentrekken dan menselijke snel bewegende vezels. Het rammelen van een ratelslang wordt bijvoorbeeld gecontroleerd door supersnelle spiervezels.

Spiervezels kunnen ook worden geclassificeerd in oxidatieve en glycolytische vezels. Oxidatieve vezels verkrijgen ATP door aerobe ademhaling, terwijl glycolytische vezels afhankelijk zijn van glycolyse. Als je kip eet, kun je deze twee soorten gemakkelijk onderscheiden. Donker vlees is gemaakt van oxidatieve vezels, terwijl wit vlees is gemaakt van glycolytische vezels.