Verschil tussen skeletale en soepele spiercontractie

Belangrijkste verschil - Skeletaal versus glad Spier samentrekking
 

Spieren vormen een vorm voor het lichaam en omvatten de beweging en verschillende andere functies van het lichaam. Ze houden zich bezig met 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 bevestigd aan het skelet en gladde spieren worden gevonden in de wanden van de holle organen zoals maag, blaas, baarmoeder, enz.. Tijdens samentrekking van skeletspieren speelt een speciaal type eiwit, troponin genaamd, een integraal onderdeel, terwijl troponine niet betrokken is bij samentrekking van de gladde spieren.. Dit is de belangrijk verschil tussen skeletspieren en contractie van glad spierweefsel.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is skeletspiercontractie
3. Wat is Smooth Muscle Contracture
4. Overeenkomsten tussen skeletale en gladde spiercontractie
5. Vergelijking zij aan zij - Skeletale versus gladde spiercontractie in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat is skeletspiercontractie?

In de context van contractie van skeletspieren trekken alle skeletspieren samen door een reeks elektrochemische signalen die afkomstig zijn van 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, is deze samengesteld uit kleinere vezeleenheden die myofibrillen worden genoemd. Binnen de myofibrillen zijn speciale soorten contractiele eiwitten aanwezig. Deze contractiele eiwitten zijn actine en myosine. Ze zijn de belangrijkste componenten van de skeletspier als het gaat om samentrekking.

Actine en myosine filamenten glijden in en uit over elkaar heen waardoor het spiercontractieproces wordt geïnitieerd. Daarom staat dit proces bekend als 'sliding filament theory' vanwege het glijden van deze contractiele eiwitten over elkaar. Er zijn enkele belangrijke structuren die in de schijnwerpers komen te staan ​​bij het beschrijven van samentrekking van skeletspieren. Het zijn myofibril, sarcomeer (wat de functionele eenheid van myofibril is), actine en myosine, tropomyosine (een eiwit dat bindt aan actine bij de regulatie van spiercontractie) en troponine (een complex met drie proteïnen dat aanwezig is in de tropomyosine eenheid).

Aanvankelijk reist een zenuwimpuls gegenereerd door de hersenen door het zenuwstelsel naar een plaats die wordt aangeduid als neuromusculaire junctie. Dit veroorzaakt de afgifte van acetylcholine, een neurotransmitter. Dit leidt tot een toestand van depolarisatie. Dit resulteert in de afgifte van calciumionen (Ca.²⁺) van het sarcoplasmatisch reticulum. Ca²⁺ bindt aan troponine waardoor de vorm verandert en de beweging van tropomyosine uit het actine-eiwit (actieve plaats van actine) wordt veroorzaakt. Dit fenomeen veroorzaakt de binding van myosine (myosinekoppen) aan actine. Dit vormt een kruisbestuiving tussen deze twee contractiele eiwitten. Conversie van ATP naar ADP + Pi, geeft energie vrij en maakt het mogelijk om actine filamenten naar binnen te trekken door myosine. Dit trekken verkort de spier.

Figuur 01: Skeletale spiercontractie

Wanneer een ATP-molecuul aan het myosine bindt, maakt het zich los van actinefilament en breekt de gevormde dwarsbrug. Dit proces vindt continu plaats totdat de zenuwstimulus stopt en voldoende hoeveelheid ATP en Ca²⁺ aanwezig. Wanneer de impuls ophoudt, Ca²⁺ wordt teruggevoerd naar het sarcoplasmatisch reticulum en de actinefilament beweegt naar zijn rustpositie. Dit verlengt de spier naar zijn normale positie.

Wat is Smooth Muscle Contracture?

Gladde spiercontractie vindt plaats als een nerveuze stimulatie en ook door humorale stimulatie. Het hele contractieproces kan worden gecontroleerd door middel van extrinsieke en intrinsieke controle. Onder extrinsieke is het samengesteld uit neuronale controle en humorale controle. Neuronale controle vindt plaats met de aanwezigheid van sympathische vezels die zowel vernauwing als ontspanning controleren. Ontspanning wordt voornamelijk veroorzaakt door β adrenerge receptoren en contractie wordt veroorzaakt door α adrenerge receptoren. Onder component humorale controle induceren verschillende verbindingen zoals angiotensine II, epinefrine, vasopressine de samentrekking en ontspanning.

Lokale humorale controle en myogene autoregulatie vinden plaats onder de intrinsieke controle. Tijdens myogene autoregulatie vindt dit plaats als een reactie op spontane depolarisatie en samentrekking die plaatsvindt in de gladde spier. Dit regelsysteem is niet aanwezig in elke gladde spier van het lichaam, maar komt voornamelijk voor in bloedvaten zoals afferente glomerulaire arteriolen. Tijdens lokale humorale controle leiden verbindingen die worden afgescheiden door cellen die autocriene en paracriene cellen nabootsen tot samentrekking en ontspanning van gladde spiervezels. Deze verbindingen omvatten bradykinine, prostaglandinen, thromboxaan, endotheline, adenosine en histamine. Endotheline wordt beschouwd als de meest krachtige constrictor, terwijl adenosine als de meest voorkomende vasodilatator wordt beschouwd.

Tijdens de samentrekking van de gladde spieren reist het actiepotentiaal gegenereerd in het sympathische motorneuron en bereikt het de synaptische terminal en veroorzaakt de inductie van Ca²⁺ influx binnen het cytoplasma. De toename in Ca²⁺ concentratie in de cel leidt tot de ontwikkeling van conformationele veranderingen in de microtubules van het neurale cytoskelet. Dit veroorzaakt de afgifte van norepinephrine, een neurotransmitter in de interstitiële ruimte.

Figuur 02: Smooth Muscle Contracture

Norepinephrine komt in de gladde spiercel en bindt zich aan een kanaalreceptor die gekoppeld is aan een G-eiwit. Dit resulteert in de vorming van een zenderreceptorcomplex en de activering van het G-eiwit. Ook de geaccumuleerde Ca²⁺ in de cel leidt tot de binding met calmodulin en vormt de 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 myosine-kruisbrug aan de actine-filamenten mogelijk maakt. Dit initieert samentrekking. 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 skeletale en gladde spiercontractie?

• Zowel de contracties van het skelet als de gladde spieren zijn afhankelijk van de Ca²⁺ concentratie.
• Zowel samentrekkingen van het skelet als van de gladde spieren zijn erg belangrijk voor het in stand houden van de bewegingen en de vorm van het lichaam.

Wat is het verschil tussen skeletale en soepele spiercontractie?

Skeletale versus gladde spiercontractie
Skeletale spiercontractie is het proces waarbij skeletspieren samenkomen door een reeks elektrochemische signalen die afkomstig zijn van de hersenen.	Samentrekking van gladde spieren is het proces dat wordt veroorzaakt door het glijden van de actine- en myosinefilamenten over elkaar.
Samentrekkingssnelheid
Spiercontractie vindt plaats met verschillende snelheden.	Gladde spiercontractie is erg traag.
Troponine-eiwit
Bij skeletspiersamentrekking is troponine betrokken.	Bij gladde spiercontractie is geen troponine betrokken.

Samenvatting - Skeletaal versus glad Spier samentrekking 

Alle skeletspieren trekken samen door een reeks elektrochemische signalen die afkomstig zijn van 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. Skeletspiersamentrekking is gebaseerd op de theorie van de glijdende gloeidraad. Tijdens de samentrekking van de gladde spieren wordt een actiepotentiaal gegenereerd in het sympathische motorneuron. Het gehele samentrekkingsproces van glad spierweefsel zou kunnen worden gecontroleerd door middel van extrinsieke en intrinsieke controle. Onder extrinsieke is het samengesteld uit neuronale controle en humorale controle. Lokale humorale controle en myogene autoregulatie vinden plaats onder de intrinsieke controle.

Referentie:

1. "Mechanisme van skeletale spiercontractie." MEDCHROME. Beschikbaar Hier
2.MEFANET, Tsjechische en Slowaakse medische faculteiten netwerk. "Fysiologie van de samentrekking van glad spierweefsel." Fysiologie van de samentrekking van glad spierweefsel - WikiLectures. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1.'1008 Skeletale spiercontractie'door OpenStax , (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 
2.'Smale spiercontractie1'door Boumphreyfr - Eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia