SPIERVEZELS: SOORTEN, KENMERKEN EN FUNCTIES - BIOLOGIE - 2025

De spiervezel of myocyt is het type cel waaruit spierweefsel bestaat. In het menselijk lichaam zijn er drie soorten spiercellen die deel uitmaken van de hart-, skelet- en gladde spieren.

Hart- en skeletmyocyten worden soms spiervezels genoemd vanwege hun langwerpige, vezelige vorm. De cellen van de hartspier (cardiomyocyten) zijn de spiervezels die het myocardium vormen, de middelste spierlaag van het hart.

Skeletspiercellen vormen de spierweefsels die zijn verbonden met botten en belangrijk zijn voor de voortbeweging. Gladde spiercellen zijn verantwoordelijk voor onvrijwillige bewegingen, zoals samentrekkingen die optreden in de darmen om voedsel door het spijsverteringsstelsel te drijven (peristaltiek).

Soorten myocyten, kenmerken en hun functies

- Myocyten van skeletspieren

Skeletspiercellen zijn lang, cilindrisch en gegroefd. Er wordt gezegd dat ze meerkernig zijn, wat betekent dat ze meer dan één kern hebben. Dit komt omdat ze worden gevormd door de fusie van embryonale myoblasten. Elke kern reguleert de metabolische vereisten van het sarcoplasma eromheen.

Skeletspiercellen hebben veel energie nodig, daarom bevatten ze veel mitochondriën om voldoende ATP te kunnen genereren.

Skeletspiercellen vormen de spier die dieren gebruiken om te bewegen en worden gecompartimenteerd in verschillende spierweefsels rond het lichaam, bijvoorbeeld de biceps. Skeletspieren zijn door pezen aan botten vastgemaakt.

De anatomie van spiercellen verschilt van die van andere cellen in het lichaam, dus biologen hebben specifieke terminologie toegepast op verschillende delen van deze cellen. Het celmembraan van een spiercel staat dus bekend als een sarcolemma en het cytoplasma wordt een sarcoplasma genoemd.

Sarcoplasma bevat myoglobine, een zuurstofopslagproteïne, evenals glycogeen in de vorm van korrels dat het van energie voorziet.

Het sarcoplasma bevat ook veel buisvormige eiwitstructuren, myofibrillen genaamd, die bestaan ​​uit myofilamenten.

Soorten myofilamenten

Er zijn 3 soorten myofilamenten; dik, dun en elastisch. Dikke myofilamenten zijn gemaakt van myosine, een soort motoreiwit, terwijl dunne myofilamenten zijn gemaakt van actine, een ander type eiwit dat door cellen wordt gebruikt om spierstructuur te vormen.

Elastische myofilamenten bestaan ​​uit een elastische vorm van verankerend eiwit dat titine wordt genoemd. Samen werken deze myofilamenten om spiercontracties te creëren door de "koppen" van het myosine-eiwit langs de actinefilamenten te laten glijden.

De basiseenheid van gestreepte (gestreepte) spier is de sarcomeer, bestaande uit actine (lichte banden) en myosine (donkere banden) filamenten.

- Cardiale myocyten (cardiomyocyten)

Cardiomyocyten zijn kort, smal en redelijk rechthoekig van vorm. Ze zijn ongeveer 0,02 mm breed en 0,1 mm lang.

Cardiomyocyten bevatten veel sarcosomen (mitochondria), die de energie leveren die nodig is voor contractie. In tegenstelling tot skeletspiercellen bevatten hartspiercellen normaal gesproken slechts één kern.

Cardiomyocyten bevatten over het algemeen dezelfde cellulaire organellen als skeletspiercellen, hoewel ze meer sarcosomen bevatten. Cardiomyocyten zijn groot en gespierd, en zijn structureel verbonden door tussenliggende schijven die gap junctions hebben voor celdiffusie en communicatie.

De schijven verschijnen als donkere banden tussen cellen en zijn een uniek aspect van cardiomyocyten. Ze zijn het resultaat van het feit dat de membranen van de aangrenzende myocyten heel dicht bij elkaar liggen en een soort lijm tussen de cellen vormen.

Dit maakt de overdracht van samentrekkende kracht tussen cellen mogelijk terwijl elektrische depolarisatie zich van de ene cel naar de andere verspreidt.

De sleutelrol van cardiomyocyten is om voldoende samentrekkende kracht te genereren om het hart effectief te laten kloppen. Ze trekken tegelijk samen en veroorzaken voldoende druk om bloed door het lichaam te stuwen.

Satellietcellen

Cardiomyocyten kunnen niet effectief delen, wat betekent dat als hartcellen verloren gaan, ze niet kunnen worden vervangen. Het resultaat hiervan is dat elke individuele cel harder moet werken om hetzelfde resultaat te bereiken.

Als reactie op de mogelijke behoefte van het lichaam aan verhoogde cardiale output, kunnen hartspiercellen groeien, dit proces staat bekend als hypertrofie.

Als de cellen nog steeds niet de hoeveelheid samentrekkende kracht kunnen produceren die het lichaam nodig heeft, zal hartfalen het gevolg zijn. In de hartspier zijn echter zogenaamde satellietcellen (verpleegkundige cellen) aanwezig.

Dit zijn myogene cellen die werken om beschadigde spieren te vervangen, hoewel hun aantal beperkt is. Satellietcellen zijn ook aanwezig in skeletspiercellen.

- Gladde myocyten

Zachte spier

Gladde spiercellen zijn spoelvormig en bevatten een enkele centrale kern. Ze variëren in grootte van 10 tot 600 μm (micron) lang en zijn het kleinste type spiercel. Ze zijn elastisch en daarom belangrijk bij de uitzetting van organen zoals de nieren, longen en vagina.

De myofibrillen van gladde spiercellen zijn niet uitgelijnd zoals in hart- en skeletspieren, wat betekent dat ze niet gestreept zijn, en daarom worden ze "glad" genoemd.

Deze gladde myocyten zijn samen in vellen gerangschikt, waardoor ze tegelijkertijd kunnen samentrekken. Ze hebben een onderontwikkeld sarcoplasmatisch reticulum en bevatten geen T-tubuli vanwege de beperkte grootte van de cellen. Ze bevatten echter wel andere normale celorganellen, zoals sarcosomen, maar in kleinere hoeveelheden.

Gladde spiercellen zijn verantwoordelijk voor onvrijwillige contracties en worden aangetroffen in de wanden van bloedvaten en holle organen, zoals het maagdarmkanaal, de baarmoeder en de blaas.

Ze zijn ook aanwezig in het oog en trekken samen, waardoor de vorm van de lens verandert waardoor het oog scherpstelt. Gladde spieren zijn ook verantwoordelijk voor de peristaltische contractiegolven van het spijsverteringsstelsel.

Net als bij hart- en skeletspiercellen trekken gladde spiercellen samen als gevolg van depolarisatie van het sarcolemma (een proces waarbij calciumionen vrijkomen).

In gladde spiercellen wordt dit vergemakkelijkt door gap junctions. De gap junctions zijn tunnels die de overdracht van impulsen tussen hen mogelijk maken, zodat depolarisatie zich kan verspreiden en myocyten tegelijk kunnen samentrekken.

Referenties

1. Eroschenko, V. (2008). DiFiore's Atlas of Hystology with Functional Correlations (11e ed.). Lippincott Williams & Wilkins.
2. Ferrari, R. (2002). Gezonde versus zieke myocyten: metabolisme, structuur en functie. European Heart Journal, supplement, 4 (G), 1–12.
3. Katz, A. (2011). Fysiologie van het hart (5e ed.). Lippincott Williams & Wilkins.
4. Patton, K. & Thibodeau, G. (2013). Anatomie en fysiologie (8e ed.). Mosby.
5. Premkumar, K. (2004). The Massage Connection: Anatomy and Physiology (2e ed.). Lippincott Williams & Wilkins.
6. Simon, E. (2014). Biology: The Core (1st ed.). Pearson.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologie (7e ed.) Cengage Learning.
8. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Principes van anatomie en fysiologie (13e ed.). John Wiley & Sons, Inc.