L6-7 Spierfysiologie: excitatie-contractie koppeling SKELETSPIER

hoe werkt de excitatie-contractie koppeling in skeletspiercel?

1. AP → T-tubuli depolariseren

2. → openen spanningsafhankelijke Ca2+ kanalen in plasmamembraan (DHPR) → Ca2+ influx + bewegen spanningssensor

3. → openen ryanodine receptoren 1 (RyR1) in sarcoplasmatisch reticulum door verbreken fysieke interactie DHPR en RyR1 (d bewegen spanningssensor)

4. → Ca2+ komt vrij vanuit SR → stijging intracellulaire Ca2+ conc

5. → activering dwarsbrugcyclus

wat is DHPR?

1. = spanningsafhankelijk (L-type) Ca2+ kanaal: dihydropyridine receptor

2. in plasmamembraan skeletspiercel

3. w geactiveerd d AP

4. activeert zelf RyR1

wat is RyR1?

1. = Ryanodine receptor 1 in sarcoplasmatisch reticulum skeletspiercel

2. w geactiveerd door DHPR

3. wanneer actief: Ca2+ van SR in cel → stijging intracellulaire Ca2+ → start dwarsbrugcyclus

waarom is een dicht netwerk van T-tubuli in skeletspiercellen belangrijk?

fysieke interactie tussen DHPR (plasmamembraan) en RyR1 (SR) nodig voor start dwarsbrugcyclus → moeten dicht genoeg zitten → dicht T-tubuli netwerk nodig

wat is de relatie tussen contractie en Ca2+ stroom in skeletspiercel?

→ geen correlatie tsn kracht en grotere depolarisatie: enkel beweging spannings-sensor v DHPR is cruciaal voor excitatie-contractie koppeling:

1. negatieve Vm: alle DHPR gesloten → geen krachtontwikkeling (spier in rust)

2. depolarisatie → DHPR openen → krachtontwikkeling

3. grotere depolarisatie → meer DHPR open → meer krachtontwikkeling

4. MAAR: depolarisatie tot evenwichtspotentiaal Ca2+ → DHPR open, maar geen Ca2+ influx → nogsteeds max krachtontwikkeling → enkel openen DHPR

is de Ca2+ stroom doorheen DHPR (spanningsafhankelijke Ca kanaal) essentieel voor excitatie-contractie koppeling in skeletspier?

nee, enkel de beweging van de spannings-sensor is belangrijk → activeert RyR1 → deze intracellulaire Ca2+ conc stijging zorgt voor start dwarsbrugyclus

hoe werkt de fysieke interactie tussen DHPR en RyR1 in skeletspiercellen?

1. DHPR (plasmamembraan) gesloten → houdt RyR1 (SR) gesloten → geen Ca2+ vrijzetting vanuit SR → spier in rust

2. DHPR openen door AP → interactie tsn DHPR en RyR1 wordt opgeheven (‘kurk uit fles’) → RyR1 openen → Ca2+ vrijzetting vanuit SR → contractie

door wat kan DHPR geblokkeerd worden?

door dihydropyridine-klasse producten:

1. nifedipine

2. nimodipine

wat is nifedipine?

= dihydropyridine-klasse product, kan DHPR in skeletspiercel blokkeren

wat is nimodipine?

= dihydropyridine-klasse product, kan DHPR in skeletspiercel blokkeren

wat is het relaxatiemechanisme van skeletspiercellen?

relaxatie = daling intracellulaire Ca2+ concentratie → na wegpompen Ca uit cytoplasma (<10^-7M)

1. SERCa pomp (90%): Ca2+ terugpompen naar SR

→ voor skeletspier niet belangrijk of er extracellulair Ca2+ aanwezig is (recycleert)