H8

Question 1

Wat zijn de verschillen en overeenkomsten in opbouw tussen glad spierweefsel en skeletspierweefsel? (2)

Answer 1

Verschillen: Gladde spierweefsel vezels zijn veel korter en dunner dan skeletaal spierweefsel vezels

Overeenkomsten: ook contractie dmv myosine en actine. Wel via ander mechanisme.

Question 2

Welke typen glad spierweefsel bestaan er? (2)

Answer 2

1. Multi-unit glad spierweefsel: Bestaat uit individuele, aparte gladde spiervezels. Elke vezel contracteert onafhankelijk en is vaak geïnnerveerd door één zenuwuiteinde.
2. Single-unit glad spierweefsel: netwerk van spiervezels die synchroon samentrekken als functionele eenheid. Vezels zijn onderling verbonden met gap junctions, waardoor ionen vrij kunnen stromen van de ene spiercel naar de andere zodat spiervezels samen contracteren.

Question 3

Hoe wordt single-unit (unitary) glad spierweefsel ook wel genoemd?

Answer 3

viscerale of syncytiale gladde spieren.

Visceraal omdat het zich bevindt in de wanden van de meeste holle ingewanden in het lichaam, waaronder maagdarmkanaal, galkanalen, ureters, baarmoeder en veel bloedvaten. Syncytiaal verwijst naar de onderlinge verbondenheid van de cellen in een syncitium.

Question 4

Wat is het verschil in aansturing tussen multi unit en single-unit glad spierweefsel?

Answer 4

In multi-unit glad spierweefsel worden individuele spiervezels aangestuurd door aparte zenuwsignalen, waardoor fijne controle mogelijk is, zoals in de iris van het oog.

In single-unit glad spierweefsel zijn cellen elektrisch gekoppeld en worden ze voornamelijk gestimuleerd door lokale factoren zoals hormonen, waardoor ze synchroon samentrekken, zoals in de wand van de darmen.

Question 5

Wat zijn de verschillen in opbouw tussen multi unit en single unit glad spierweefsel? (2)

Answer 5

1. Multi-unit glad spierweefsel bestaat uit individuele spiervezels die elk omgeven zijn door een basaal membraan, wat isolatie tussen de vezels mogelijk maakt.
2. Single-unit vezels zijn niet bedekt door zo’n membraan en onderling verbonden via gap junctions.

Question 6

Waaruit ontspringen de actine filamenten in glad spierweefsel?

Answer 6

In glad spierweefsel ontspringen actine filamenten vanuit dense bodies, vergelijkbaar met Z-schijven. Deze dense bodies kunnen zich in het celmembraan bevinden of verspreid zijn door de cel. Bij aangrenzende vezels zijn sommige dense bodies in het membraan met elkaar verbonden door eiwitbruggen, die de contractiekracht doorgeven van de ene naar de andere cel.

Question 7

Wat is het verschil in actine- en myosine filamenten in glad spierweefsel t.o.v. skeletale spiervezels? (2)

Answer 7

1. In glad spierweefsel zijn er 5-10 keer meer actine filamenten dan myosine filamenten, en de myosine filamenten hebben meer dan 2 keer zo’n grote diameter vergeleken met skeletspiervezels.
2. Myosinefilamenten in glad spierweefsel hebben side polar cross bridges. Deze bruggen laten de crossbridges aan beide kanten scharnieren in tegengestelde richtingen, waardoor de actinefilamenten ook in tegengestelde richtingen worden getrokken. Hierdoor kan glad spierweefsel tot 80% van zijn lengte samentrekken, in tegenstelling tot de 30% bij skeletspierweefsel.

Question 8

Beschrijf de duur van het “walk-along” mechanisme in glad spieren t.o.v. skeletspieren.

Answer 8

Het “walk-along” mechanisme in glad spierweefsel is veel trager (10-300 keer) dan in skeletspierweefsel. Echter, de fractie van de tijd dat de crossbridges vastzitten aan het actine is veel langer in glad spierweefsel. Door dit langzamere proces is de totale contractiekracht van glad spierweefsel aanzienlijk hoger.

Question 9

Beschrijf het energieverbruik van gladde spieren t.o.v. skeletspieren.

Answer 9

Myosinekoppen in gladde spieren verbruiken minder ATP. Slechts 1 ATP is nodig voor een contractiecyclus, ongeacht de duur ervan. Glad spierweefsel heeft minder energie nodig dan skeletspierweefsel om dezelfde spanning te behouden. Deze lage energiebehoefte is belangrijk omdat organen zoals de blaas, darmen en galblaas vaak langdurig tonische spiercontracties handhaven.

Question 10

Welk type spierweefsel heeft een hogere maximale contractiekracht?

Answer 10

Glad spierweefsel, door de verlengde periode waarin myosine aan de actine gebonden is.

Question 11

Wat is het latch mechanisme in glad spierweefsel?

Answer 11

Wanneer maximale contractie eenmaal is ontwikkeld door gladde spiervezels is er veel minder stimulatie en energie nodig om deze contractie te behouden. Hierdoor kan er voor lange tijd tonische contractie plaatsvinden.

Question 12

Wat zijn de stress-relaxatie en omgekeerde stress-relaxatie verschijnselen van glad spierweefsel?

Answer 12

Het vermogen van holle organen zoals de blaas is om terug te keren naar hun oorspronkelijke samentrekkingskracht en vorm en zo dezelfde druk in het lumen te behouden, zelfs na veranderingen in volume.

Question 13

Wat is het equivalent van troponine in glad spierweefsel?

Answer 13

Calmoduline

Question 14

Beschrijf het contractieproces in glad spierweefsel.

Answer 14

Calcium komt in de cel vanuit het ECF en het SR, en bindt zich aan calmoduline. Dit vormt samen het calcium-calmoduline complex en activeert vervolgens myosine lichte keten kinase, een fosforyleringsenzym. Dit enzym fosforyleert een van de lichte ketens (de regulerende keten) die zich rondom de myosinekoppen bevindt, waardoor het “walk-along” proces wordt gestart en leidt tot contractie.

Question 15

Waaruit komen de calciumionen bij glad spierweefsel vandaan?

Answer 15

Vooral uit het ECF (t.o.v. het SR in skeletspierweefsel). In glad spierweefsel is het SR maar licht ontwikkeld.

De benodigde tijd voor diffusie (de latente periode) voorafgaand aan de contractie duurt wel veel langer dan bij skeletspiervezels (ca. 50x zo lang).

Question 16

Zijn er sarcoplasmatische reticula aanwezig in glad spierweefsel?

Answer 16

Ja, maar veel minder goed ontwikkeld dan in skeletspiervezels. Hoe uitgebreider het SR -> hoe sneller de contractie.

Question 17

Hoe worden in glad spierweefsel de calciumionen verwijderd?

Answer 17

Door een ATPase calciumpomp, maar deze keer op het celmembraan. Kan ook pompen naar SR wanneer dit aanwezig is. Deze pomp verbruikt ATP en werkt langzamer, waardoor een contractie in een gladde spiercel langer duurt dan bij skeletaal spierweefsel.

Question 18

Welk enzym is benodigd voor het stoppen van contractie in een gladde spiercel?

Answer 18

Myosine fosfatase is een enzym dat zich in het cytosol bevindt. Het maakt de fosforylering van de myosinekop ongedaan door het fosfaat van de regulerende keten te splitsen. Dit proces stopt het “walk-along” proces en beëindigt de contractie van het gladde spierweefsel.

Question 19

Wat is het verschil in stimulatie tussen skelet en glad spierweefsel?

Answer 19

Skeletspierweefsel kan alleen worden gestimuleerd door (somatische) zenuwen. Glad door meer factoren, zoals (autonome) zenuwen, hormonen, strekken, etc.

Question 20

Wat is het verschil tussen NMJ’s in gladspierweefsel en skeletaal spierweefsel?

Answer 20

In glad spierweefsel vertakken autonome zenuwvezels diffuus over een vlak van gladde spiercellen, waar ze diffusie juncties vormen. Deze zenuwvezels raken het spiercelmembraan meestal niet aan, maar laten neurotransmitter vrij in de matrix coating van de gladde spier. De neurotransmitter diffundeert vervolgens naar de cellen. In gebieden met meerdere spierlagen wordt vaak alleen de bovenste laag geïnnerveerd, waarbij de stimulatie via geleiding of diffusie naar de binnenste lagen doordringt.

Question 21

De axonen die gladde spiervezels innerveren vertakken zich niet in een motorische eindplaat, waarin wel?

Answer 21

In plaats daarvan hebben de terminale axonen varicositeiten (bevatten blaasjes met neurotransmitter) die langs hun assen zijn verdeeld. Op deze punten worden de omhullende Schwann-cellen onderbroken zodat de transmitter substantie hier door de wanden van de varicositeiten kan worden uitgescheiden.

Question 22

Wat is het verschil in gebruikte neurotransmitters tussen skeletaal spierweefsel en glad spierweefsel?

Answer 22

In glad spierweefsel bevatten de blaasjes, naast acetylcholine, in sommige vezels ook norepinefrine en soms ook andere stoffen.

Question 23

Welk ander type junctie wordt gevonden in sommige multi-unit gladde spiervezels en hoe zien ze eruit?

Answer 23

In plaats van diffusie juncties worden in sommige multi-unit gladde spiervezels contact juncties aangetroffen. Deze juncties bevinden zich op een afstand van enkele nanometers (20-30 nm) van het spiercelmembraan, vergelijkbaar met de synaptische spleet in skeletspieren. Ze werken op een vergelijkbare manier als neuromusculaire juncties en dragen bij aan een snellere contractiesnelheid dan vezels met diffusie juncties.

Question 24

Wat zijn de belangrijkste neurotransmitters die door autonome zenuwvezels worden afgegeven in glad spierweefsel?

Answer 24

Acetylcholine en norepinefrine. Ze worden nooit door dezelfde zenuwvezels afgegeven. Ze werken op receptoren die de spier kunnen activeren of remmen. Als een stof een orgaan activeert, remt het ander meestal de activiteit van hetzelfde orgaan en andersom.

Question 25

Waardoor wordt bepaald of een transmitter exciterend of inhiberend werkt?

Answer 25

Wordt bepaald door het type **receptoreiwit** op de gladde spiercellen: excitatoire receptoren of inhibitoire receptoren. Wanneer acetylcholine zich bindt aan **excitatoire receptoren**, leidt dit tot spiercontractie. Echter, wanneer acetylcholine zich bindt aan **inhibitoire receptoren**, veroorzaakt dit juist spierontspanning. Met norepinefrine werkt dit hetzelfde.

Question 26

Wat is het normale rustmembraan potentiaal voor glad spierweefsel?

Answer 26

-50 tot -60 mV (dus minder negatief dan skeletspier)

Question 27

Welke vormen actiepotentialen zijn er in single-unit gladde spiervezels? (2)

Answer 27

1. **Piekpotentialen** (spike potentials). Deze vind je ook in de skeletspier, kan op meerdere manieren worden opgewekt. door neurotransmitter, hormonen, rek, etc. 2. **Actiepotentiaal met plateau**: verlengde contractie (tot 1s lang), belangrijke voor contractie in bepaalde organen zoals de baarmoeder.

Question 28

Wat is in gladspierweefsel veel meer aanwezig dan in skeletaal spierweefsel? Leg het gevolg hiervan uit.

Answer 28

**Spanningsafhankelijke calciumkanalen**, er zijn maar weinig natriumkanalen. Instroom van calciumionen dus met name belangrijk voor het genereren van AP's. De calciumkanalen openen echter veel langzamer en blijven ook langer open. Dit verklaart grotendeels het verlengde actiepotentiaal plateau van sommige gladde spiervezels. Een ander belangrijk kenmerk van calcium instroom hier is, is dat het calcium direct zorgt voor het contractiemechanisme van gladde spiervezels. Voert dus twee taken tegelijk uit (opent kanalen en zorgt voor contractie).

Question 29

In welk type glad spierweefsel treden er spontaan actiepotentialen op en door middel waarvan?

Answer 29

Bij visceraal (single-unit) glad spierweefsel. Dit wordt vaak geassocieerd met een basaal langzaam golf ritme (**slow-wave**) van het membraan potentiaal. Het belang van de langzame golven is dat ze actiepotentialen kunnen initiëren wanneer ze sterk genoeg zijn (toenemen tot -35 mV).

Question 30

Hoe worden langzame golven ook wel genoemd?

Answer 30

**pacemaker golven**

Question 31

In welk type glad spierweefsel treden er spontaan actiepotentialen op bij voldoende strekking en waarom? (2)

Answer 31

Bij visceraal (single-unit) glad spierweefsel. Onstaan door een combinatie van **langzame golven** (slow wave / pacemaker golven) en een afname van de algehele negativiteit van de membraanpotentiaal door rek. Bijvoorbeeld de rek van de darmwand die peristaltische bewegingen veroorzaakt.

Question 32

Glad spierweefsel kan worden gestimuleerd tot contractie door factoren die niet afhankelijk zijn van zenuwsignalen of actiepotentialen. Wat zijn twee types van deze stimulerende factoren die in glad spierweefsel leiden tot contractie?

Answer 32

* **Lokale weefselchemische factoren**: Dit omvat veranderingen in chemische signalen zoals zuurstof- en kooldioxidegehaltes in het weefsel. Bijvoorbeeld, kleine bloedvaten kunnen vasodilatatie of vasoconstrictie ondergaan als reactie op lokale chemische veranderingen, zelfs in afwezigheid van directe zenuwinnervatie. * **Hormonen**: Verschillende hormonen in de bloedbaan hebben invloed op glad spierweefsel. Sommige hormonen kunnen leiden tot contractie, terwijl andere tot relaxatie leiden. Het effect van een hormoon hangt af van de aanwezigheid van excitatoire of inhiberende receptoren op het celmembraan van de gladde spiercellen. Deze receptoren bepalen of het hormoon een stimulerend of remmend effect heeft op de spiercontractie.

Question 33

Zuurstof, koolstofdioxide en waterstofionen kunnen allemaal vasodilatatie veroorzaken, beschrijf de relatie van deze stoffen ten opzichte van vasodilatie.

Answer 33

* Weinig zuurstof leidt tot vasodilatie * Veel koolstofdioxide leidt tot vasodilatie * Veel waterstofionen leiden tot vasodilatie Waarom? Dit zijn allemaal tekenen van een hoog metabolisme, waardoor er meer bloed nodig is.

Question 34

Wat zijn voorbeelden van hormonen die invloed hebben op de contractie glad spierweefsel? (8)

Answer 34

1. Norepinefrine 2. Epinefrine 3. Angiotensine 2 4. Endotheline 5. Vasopressine 6. Oxytocine 7. Serotonine 8. Histamine

Question 35

Wat zijn manieren waarop hormonen de tonus van glad spierweefsel kunnen beïnvloeden? (3)

Answer 35

* **Stimulatie**: Hormonen kunnen fungeren als zenuwstimulatie door de opening van natrium- en calciumkanalen te bevorderen. Dit kan leiden tot actiepotentialen en directe contractie van de spiervezels. * **Inhibitie**: Hormonen kunnen de tonus verminderen door de natrium- en calciumkanalen te sluiten, terwijl ze tegelijkertijd kaliumkanalen openen. Dit resulteert in hyperpolarisatie van de cel en voorkomt contractie. * **Receptoractivatie**: Hormonen kunnen contractie of inhibitie initiëren zonder een verandering in membraanpotentiaal te veroorzaken, door middel van receptormechanismen. Dit kan optreden door activatie van enzymen zoals adenylaatcyclase of guanylaatcyclase, wat leidt tot de vorming van second messengers zoals cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP) of cyclisch guanosinemonofosfaat (cGMP). Deze second messengers reguleren vervolgens verschillende intracellulaire processen die de spiertonus beïnvloeden.

Question 36

Wat zijn voorbeelden van multi-units glad spierweefsel? (3)

Answer 36

1. ciliaire (kringspier) in het oog 2. M. arrector pili (haren rechtop zetten huid) 3. Iris spier van het oog.

Question 37

Wat is het equivalent voor de T tubuli in glad spierweefsel?

Answer 37

kleine inhammen in het celmembraan, genaamd de **caveolae** die tegen de sarcoplasmatische reticula aanliggen.

Question 38

Waar is de kracht van contractie in gladspierweefsel van afhankelijk?

Answer 38

De extracellulaire calcium concentratie, Wanneer de calciumconcentratie in de extracellulaire vloeistof hier afneemt tot ongeveer een derde of tiende van normaal stopt contractie in glad spierweefsel.

Question 39

Waardoor wordt de benodigde tijd voor relaxatie van glad spierweefsel grotendeels bepaald?

Answer 39

door de hoeveelheid actief myosine fosfatase in de cel.

Question 40

Waar komen actiepotentialen wel en niet voor in glad spierweefsel?

Answer 40

wel in visceraal (single-unit) spierweefsel. normaal gesproken niet in multi-unit spierweefsel.

Question 41

Waarom treden er in multi-unit gladde spiervezels geen actiepotentialen op en wat zorgt er dan voor contractie?

Answer 41

Trekken gewoonlijk samen als gevolg van zenuwsignalen (secretie acetylcholine/norepinefrine). Actiepotentialen worden hierbij gewoonlijk niet ontwikkeld omdat de vezels te klein zijn. Echter zorgt lokale depolarisatie bij kleine gladde spiervezels zelfs zonder actiepotentiaal voor elektrische verspreiding over het gehele membraan leidend tot contractie.

Question 42

Hoe heet de lokale depolarisatie bij (kleine) multi-unit gladde spiervezels die voor contractie zorgt zonder actiepotentiaal?

Answer 42

Junctioneel potentiaal.