NSCA-CPT : Hoofdstuk 1 Samenvatting

Structure & Function of the Muscular, Nervous, and Skeletal Systems


De structuur en functie van skeletspieren

Anatomische structuur : 

Pees -> Epimysium -> Spier (In geheel) -> 
Perimysium -> Spierbundel -> Endomysium -> 
Sarcolemma -> Spiervezel -> Nucleus (DNA) -> 
Sarcoplasma (+ Organellen = Mitochondria/Sarcoplasmatisch Reticulum/T-Tubuli) -> Myofibril -> Myofilamenten/Sarcomeer -> Actine & Myosine Filamenten

Functie :

Skeletspieren produceren de beweging van beenderen rond gewrichten doormiddel het genereren van kracht.

Sliding Filament Theory

1.  Een actiepotentiaal passeert langs de lengte van een neuron, wat leid tot de vrijgave van de neurotransmitter Acetylcholine (ACh) bij de neuromusculaire junctie.
2. De Acetylcholine bind met ACh receptoren op de spiervezel.
3. Dit leid tot de generatie van een actiepotentiaal langs het sarcolemma van de spiervezel, dit actiepotentiaal reist langs de T-Tubuli (Kanalen dat openingen in het sarcolemma vormen), waardoor calcium word vrijgegeven in het sarcoplasmatisch reticulum (Opslagplaats calcium, etc).
4. De vrijgegeven calcium bindt met het eiwit troponine, wat zich bevindt langs actine filamenten.
5. Troponine verandert van vorm. Doordat het eiwit tropomyosine vasthangt aan troponine, wordt tropomyosine verplaatst. Hierdoor worden de bindingsplaatsen op de actine filamenten vrijgegeven.
6. Een myosine kopje krijgt zijn energie van ADP+P (adenosinediphosphate+inorganic phosphate), bindt zich aan de bindingsplaats op de actine en vormt een cross-bridge, daarna trekt de myosine het actine filament naar het center van de sarcomeer. Dit vormt een spiercontractie.
7. Na het trekken aan het actine filament, zit het myosine kopje zonder energie. Om los te koppelen van het actine filament + te herladen, moet er een verse ATP (Adenosine Triphosphate) molecule aanwezig zijn. De ATP word gesplitst in ADP+P door het enzym ATPase (Adenosine Triphospatase).

Bottom Line : Wanneer Actine & Myosine filamenten langs elkaar glijden, verkort/verlengd een spier. De filamenten op zich veranderen niet van lengte.

Spiervezel-Types

Om het spiervezeltype vast te stellen, gaat men na welke biochemische of contractiele eigenschappen het spierweefsel heeft.

Biochemisch

• Oxidatieve Capaciteit (Het vermogen om ATP aëroob aan te maken)

Vezels met veel/grote mitochondria (plek waar aëroob ATP wordt aangemaakt) + omgeven door veel bloedvaten, zijn oxidatieve vezels. Deze vezels hebben een rijke aanvoer van myoglobine, wat zuurstof aanvoert van spier naar mitochondria -> meer aërobe ATP productie. 

• Type ATPase 

Meerdere vormen van ATPase bestaan, en ze verschillen in hoe snel ze ATP splitsen. Spiervezels met een hoge ATPase activiteit zullen sneller ATP kunnen omzetten naar ADP + P, waardoor opeenvolgende spiercontracties sneller kunnen plaatsvinden. 

Contractiel

• Maximale Contractie Snelheid

Hoe snel kan de spiervezel zijn maximale contractie bekomen.

• Specifieke Spanning/Tensie 

Hoeveel kracht kunnen de vezels produceren in relatie van hun grootte/massa (Cross-Sectional).

• Vezel Efficiëntie

Efficiënte spiervezels kunnen meer werk verrichten met een gegeven volume ATP.

Structuur en functie van het zenuwstelsel

Sensorische neurons --> Sensorische Informatie --> Perifere Zenuwstelsel --> Centraal Zenuwstelsel

Sensorische neurons (Bv. Spierspoeltjes, Golgi apparaatjes) nemen tensie, stretch, beweging, pijnsignalen waar en sturen deze naar het perifere zenuwstelsel, wat op zijn beurt het doorstuurt naar het centraal zenuwstelsel.

Centraal Zenuwstelsel --> Perifere Zenuwstelsel --> Motorische Informatie --> Somatisch Systeem 

Het centrale zenuwstelsel stuurt motorische informatie door via het perifere zenuwstelsel naar het somatisch systeem, wat instaat voor de activering van bv. skeletspieren.

Beenderenstelsel

• Botten zijn levende, dynamische weefsels dat continu remodelleren. Osteoclasten breken botweefsel af, terwijl Osteoblasten botweefsel opbouwen.

• Corticaal botweefsel is hard, compact weefsel en bevindt zich op de uiteinden van beenderen.

• Trabeculair botweefsel is zacht, sponsig weefsel. Bevindt zich in het midden van beenderen en op het hoofd van de femur. Tevens de plaats waar Hematopoiesis plaatsvindt (aanmaken van bloedcellen).

• Beenderen groeien in massa & kracht door het bevorderen van bot minerale dichtheid wanneer er druk op uitgeoefend word.