Week 1 E-module: Histologie van spier- en peesweefsel

Uit welke structurele eenheden zijn skeletspieren opgebouwd?

Skeletspieren zijn opgebouwd uit bundels van spiervezels.

Hoe worden de bundels van spiervezels in een skeletspier genoemd?

Deze bundels worden fasciculi genoemd.

Door welke structuur worden alle individuele spiervezels omgeven?

De spiervezels zijn allemaal omgeven door een sarcolemma.

Wat is de primaire fysieke functie van het sarcolemma ten aanzien van de celomgeving?

Het sarcolemma scheidt het interieur van het exterieur.

Welke overkoepelende bindweefselstructuren omgeven de skeletspieren?

Epimysium, perimysium en endomysium.

Wat omgeeft het epimysium bij een skeletspier?

Het epimysium omgeeft de hele spier.

In welke structuur van de pees zet het epimysium zich voort?

Het epimysium zet zich voort in het peritendineum van de pees.

Wat is het structurele kenmerk van het epimysium qua type bindweefsel?

Het is de meest externe onregelmatige bindweefselschede van de spier.

Wat omringt het perimysium in de opbouw van een skeletspier?

Het perimysium omringt alle fasciculi.

Wat is het kenmerk van het perimysium ten aanzien van de dikte van de structuur?

Het perimysium is dun van structuur.

Welke structuren lopen door het perimysium om de fasciculi te bereiken?

Zenuwen, bloedvaten en lymfevaten.

Wat omringt het endomysium binnen de skeletspier?

Het endomysium omringt alle individuele spiervezels.

Welke microvasculaire structuren bevinden zich in grote hoeveelheden in het endomysium?

Het endomysium bevat capillairen in grote hoeveelheden.

Waar bevindt het endomysium zich ten opzichte van het sarcolemma van de spiervezel?

Het endomysium ligt op het sarcolemma van de spiervezel.

Welke specifieke morfologische kenmerken vertoont het sarcolemma van een spiervezel?

Het sarcolemma heeft diepe buisvormige inkepingen, genaamd T-tubuli.

Hoe verlopen de T-tubuli ten opzichte van het sarcolemma?

De T-tubuli penetreren diep in het sarcolemma.

Welke intra-cellulaire structuur wordt door de T-tubuli omcirkeld?

De T-tubuli omcirkelen elke individuele myofibril.

Waarme zijn de T-tubuli lateraal verbonden?

De T-tubuli zijn lateraal verbonden met het sarcoplasmatische reticulum (SR).

Wat is de structuur van het sarcoplasmatisch reticulum (SR) rondom myofibrillen?

Het SR is een groot netwerk dat elk myofibril omcirkelt.

Via welke route en door welke structuur worden calciumionen verspreid over de gehele spier?

Calciumionen worden via de T-tubuli verspreid over de gehele spier door het SR.

Wat is het functionele doel van de snelle verspreiding van calciumionen via de T-tubuli en het SR?

Op deze manier kunnen alle myofibrillen gelijktijdig samentrekken.

Waaruit bestaat een individuele spiervezel op subcellulair niveau?

Een spiervezel bestaat uit myofibrillen, welke opgebouwd zijn uit actine- en myosinefilamenten.

Hoe noemt men een segment van naast elkaar liggende filamenten binnen een spiervezel?

Een sarcomeer.

Welke overkoepelende eiwitten spelen een belangrijke rol binnen de spiervezel?

Myosinefilamenten, actinefilamenten en dystrofine.

Welke type filamenten vormen de myosinefilamenten?

Myosinefilamenten zijn dikke filamenten.

Waaruit is een myosinefilament morfologisch opgebouwd?

Een myosinefilament bestaat uit een kop en een staart.

Welke specifieke bindingszijden bevat de kop van het myosinefilament?

De kop heeft een bindingszijde voor ATP(ase) en actine.

Welk type filamenten vormen de actinefilamenten?

Actinefilamenten zijn dunne filamenten.

Uit welke vier eiwitcomponenten is een actinefilament opgebouwd?

G-actine (met bindingsplaats voor ATP), F-actine, tropomyosine en troponine.

Welk ion kan binden aan troponine op het actinefilament?

Calcium (Ca2+).

Wat is het directe gevolg voor troponine wanneer calcium hieraan bindt?

Hierdoor laat troponine los van actine.

Wat is het gevolg op de actineketen nadat troponine loslaat?

Hierdoor komt de bindingsplaats voor myosine vrij.

Welke structuren verbindt het eiwit dystrofine met elkaar?

Dystrofine verbindt actine met het sarcolemma.

Wat is de fysiologische functie van dystrofine tijdens spieractiviteit?

Dystrofine zorgt voor stabiliteit tijdens contractie.

Dystrofine is aan de ene zijde verbonden aan actine en aan de andere zijde verbonden aan het sarcolemma.

Welke overkoepelende klinische beelden zijn gerelateerd aan een afwijking in het eiwit dystrofine?

Beckerspierdystrofie en de ziekte van Duchenne.

Wat is de specifieke afwijking aan het eiwit dystrofine bij Beckerspierdystrofie?

Bij Beckerspierdystrofie is het eiwit dystrofine te kort.

Wat is de specifieke afwijking aan het eiwit dystrofine bij de ziekte van Duchenne?

Bij de ziekte van Duchenne is er sprake van afwezigheid van dystrofine.

Waar ontstaat de eerste actiepotentiaal bij de initiatie van de spiercontractie?

Een actiepotentiaal treedt op in het motorneuron.

Via welke structuur verplaatst de actiepotentiaal zich vanaf het motorneuron naar de spiervezel?

Deze verplaatst zich via het axon naar de motorische eindplaat.

Waaraan hecht acetylcholine (ACh) zich op de spiervezel na diffusie over de synapsspleet?

ACh hecht zich aan speciale ACh-receptoren (AChRs) op het sarcolemma.

Wat veroorzaakt de ontstane spiervezel-actiepotentiaal?

De spiervezel-actiepotentiaal zorgt voor depolarisatie van de transversale tubuli op het sarcomeer.

Wat is het directe gevolg van de depolarisatie van de T-tubuli?

Depolarisatie van de T-tubuli zorgt voor afgifte van Ca2+ door het sarcoplasmatisch reticulum.

Waaraan bindt het vrijgekomen Ca2+ direct in het sarcoplasma?

Ca2+ bindt zich aan troponine.

Welk enzym wordt geactiveerd door actine tijdens de contractieketen?

Actine activeert het enzym ATPase.

Wat is het enzymatische gevolg van de activatie van ATPase?

Dit zorgt voor de splitsing van ATP in ADP + Pi + energie.

Welke structuur ontstaat wanneer actine bindt aan myosine?

Er ontstaat een crossbridge (kruisbrug).

In welke energetische toestand bevindt myosine zich reeds op het moment van crossbridge-formatie?

Myosine is op dat moment al in de actieve staat (myosine-ATP).

Wat is het mechanische effect van de vrijgekomen energie uit ATP-splitsing op de myosinekop?

De vrijgekomen energie zorgt ervoor dat de myosinekop omklapt.

Wat gebeurt er met de kruisbrug direct nadat de myosinekop omklapt?

De kruisbrug beweegt.

Wat ontstaat er in de spier direct nadat de kruisbrug beweegt?

Er ontstaat spierspanning.

Welke moleculaire gebeurtenis leidt tot het verbreken van de kruisbrug tijdens de contractiecyclus?

Een nieuw ATP-molecuul bindt aan myosine.

Wat is de bindingsstatus van myosine direct nadat een nieuw ATP-molecuul bindt?

Myosine is niet langer gebonden aan actine.

Wat gebeurt er met het nieuw gebonden ATP-molecuul op de myosinekop?

ATP wordt gehydrolyseerd in ADP en Pi.

Wat is het effect van de hydrolyse van ATP in ADP en Pi op de myosinekop?

Hierdoor wordt de myosinekop gereactiveerd.

Wat gebeurt er met de positie van de myosinekop nadat deze is gereactiveerd?

De myosinekop gaat terug naar zijn originele vorm.

Welke stof heeft het lichaam noodzakelijk nodig om spierrelaxatie te laten plaatsvinden?

Voor de spierrelaxatie heeft het lichaam ATP nodig.

Wat is de specifieke rol van ATP bij het tot stand brengen van spierrelaxatie?

Deze ATP zorgt ervoor dat calcium wordt teruggepompt naar het sarcoplasmatisch reticulum (SR).

Van welke factor is het wel of niet optreden van spierrelaxatie direct afhankelijk?

Spierrelaxatie is afhankelijk van de calciumconcentratie.

Wat gebeurt er met het troponine-tropomyosinesysteem wanneer de calciumconcentratie in het sarcoplasma laag is?

Indien de concentratie laag is, wordt het troponine-tropomyosinesysteem actief en verhindert dit de cross-bridge formatie (relaxatie van de spier).

Wat gebeurt er met de cross-bridges wanneer de calciumconcentratie in het sarcoplasma hoog blijft?

Indien de concentratie hoog blijft, zal het troponine-tropomyosinesysteem niet in staat zijn de bindingsplaatsen op actine te blokkeren, waardoor de cross-bridge aanwezig blijft (contractie van de spier).

Welke vezels vormen de fascikels in pezen?

Collageenvezels in de pezen vormen fascikels.

Door welke structuur worden de individuele collageenvezels in een pees omringd?

De individuele collageenvezels worden omringd door endotenon.

Welke structur(en) lopen door het endotenon van de pees?

Bloedvaten, zenuwen en lymfevaten.

Door welke bindweefsellaag worden de peesfascikels omgeven?

De peesfascikels worden omgeven door het peritenon (epitenon).

Wat is de functionele eigenschap van het peritenon (epitenon)?

Het heeft als functie dat het dient als een glijlaag.

Met welk type cellen is het peritenon onder andere gevuld?

Het is gevuld met onder andere fibroblasten.

Door welke overkoepelende laag wordt de gehele pees omgeven?

De gehele pees wordt omgeven door het peritendineum.

Welke vezels bevinden zich naast collageenvezels eveneens tussen de peesbundels?

Elastinevezels.

Uit hoeveel richtingen komt de mechanische belasting op pezen voornamelijk?

De belasting op pezen komt voornamelijk uit één richting.

Wat is het effect van de eenzijdige Belastingsrichting op de ordening van de collageenbundels in pezen?

Hierdoor zijn de collageenbundels sterk parallel geordend.

Welke morfologische structuur vertoont peescollageen in onbelaste toestand?

Een onbelast peescollageen heeft een golvend patroon.

In welke anatomische structuren en weefsels komt Type I collageen voornamelijk voor?

Pezen, botten, ligamenten, fascia en huid.

In welke anatomische structuren komt Type II collageen voornamelijk voor?

Tussenwervelschijven en hyalien gewrichtskraakbeen.

In welke anatomische structuren en weefsels komt Type III collageen voornamelijk voor?

Interne organen, huid, litteken en endomysium.

Waar bevindt Type IV collageen zich in de weefsels?

In de basale lamina.

Hoe verhoudt het epimysium zich tot het peritendineum op de musculo-tendineuze overgang?

Het epimysium gaat over in het peritendineum, maar deze structuren lopen niet in elkaar over.

Welke structuur scheidt de spiervezels fysiek van de collagene vezels van de pees?

Het sarcolemma scheidt de spiervezels van de collagene vezels van de pees.

Hoe kunnen spiervezels cytologisch opgebouwd worden beschouwd?

Spiervezels zijn te beschouwen als één cel omringd door een membraan (sarcolemma).

Kunnen peesvezels cytologisch als één enkele cel worden beschouwd?

Nee, peesvezels zijn niet te beschouwen als één cel.

Waar bevindt de tenocyt (peescel) zich ten opzichte van de peesvezels?

De tenocyt bevindt zich buiten de peesvezels.

Wat is de mechanische kwetsbaarheid van de musculo-tendineuze overgang?

De musculo-tendineuze overgang is relatief een zwakke plek van de spier.

Hoe wordt de osteo-tendineuze overgang ook wel genoemd?

Enthesis.

Waaruit bestaat Zone 1 van de osteo-tendineuze overgang?

Zone 1 (pees) bestaat uit tenoblasten (collageenvezels van type I).

Waaruit bestaat Zone 2 van de osteo-tendineuze overgang?

Zone 2 (fibrogene zone) bestaat uit chondroblast-achtige cellen en collageen type I vezels.

Waar bevindt Zone 3 van de osteo-tendineuze overgang zich en wat is het kenmerk hiervan?

Zone 3 (gecalcificeerde zone) is al gelegen in het botweefsel en hier is sprake van een gecalcificeerde zone.

Waar begint de calcificatie voornamelijk in Zone 3 van de enthesis?

De calcificatie begint hier vooral tussen de vezels.

Welke kenmerkende vezels bevinden zich in Zone 4 van de osteo-tendineuze overgang?

Sharpey (collageen type I) vezels.

Wat is de specifieke functie van de Sharpey-vezels in Zone 4 van de osteo-tendineuze overgang?

Deze vezels zorgen voor een perfecte verankering van het collageen in het botweefsel.

Welk spiervezeltype kleurt histologisch het donkerst?

Type I spiervezels zijn het donkerst gekleurd.

Omdat welk enzym in hogere mate aanwezig is, kleuren Type I spiervezels het donkerst?

Dit komt doordat er meer zure ATPase aanwezig is.

Welke kleur vertonen Type IIa spiervezels over het algemeen bij histologische kleuring?

Type IIa vezels zijn meestal lichtbruin/lichtrood.

Welk spiervezeltype wordt bij histologische kleuring het lichtst weergegeven?

Type IIb wordt het lichtst weergegeven.

Wat is de Engelse benaming en afkorting van Type I spiervezels?

SO = slow oxidative = Type I.

Wat is de Engelse benaming en afkorting van Type IIA spiervezels?

FOG = fast oxidative glycolytic = Type IIA.

Wat is de Engelse benaming en afkorting van Type IIB spiervezels?

FG = fast glycolytic = Type IIB.

Op basis van welk kenmerk wordt het functionele en morfologische onderscheid gemaakt tussen fusiforme en pennate spieren?

Op basis van de verschillende richtingen van de spiervezels.

Hoe verlopen de spiervezels ten opzichte van de longitudinale as bij fusiforme spieren?

Spiervezels lopen in de lengterichting van de longitudinale as van de spier (parallel/longitudinale spier).

Hoe verhoudt de spierlengte zich tot de spiervezellengte bij fusiforme spieren?

Spierlengte = spiervezellengte.

Wat zijn klinische/anatomische voorbeelden van fusiforme spieren?

M. biceps brachii en hamstrings.