Hoe trekken je spieren samen

Wat is een spier?

Van Dale

Volgens de Van Dale is een spier: " Spier de; v(m) -en (anat) orgaan dat het vermogen heeft zich samen te trekken".

Wikipedia

Wikipedia zegt het volgende over de spier: "Een spier (Latijn: musculus, muisje) is een weefselstructuur van cellen die de eigenschap hebben te kunnen samentrekken (contraheren) waardoor beweging mogelijk is."

Een spier trekt dus samen om een beweging te maken, maar bijvoorbeeld ook om je bloed rond te pompen door je lichaam. In dit artikel zal ik me beperken tot de skeletspier.

Bouw van de skeletspier

Bindweefsel

Om de duizenden spiervezels (waaruit een skeletspier bestaat) bij elkaar te houden, kennen we verschillende soort bindweefsel. Het bindweefsel dat rondom iedere afzonderlijke spiercel (spiervezel) ligt, heet het endomysium. Een groep spiervezels bij elkaar gebundeld heet ook wel fasciculi en het bindweefsel dat deze groep bij elkaar houdt, heet perimysium. De totale skeletspier - alle tot de spier behorende fasciculi - worden ook door bindweefsel bij elkaar te houden. Dit laatste bindweefsel heet epimysium.

Pezen

In de richting van de uiteinden van de spier zal het bindweefsel van de skeletspier zich steeds meer versmelten met het bindweefsel van de pezen. De pezen lopen vervolgens van bindweefsel over naar kraakbeen en vervolgens naar bot. Op deze manier zitten spieren vast aan de botten. De krachten, die door een spier worden ontwikkeld, zullen door de pees worden overgebracht op het bot.

Doorbloeding

Een spier in actie (maar ook in rust) heeft energie nodig. Deze energie wordt aangevoerd via het bloed. Spieren zijn zeer goed doorbloed, waardoor voedingsstoffen de spiervezel in kunnen (slagader) en de afvalstoffen de spiervezel uit kunnen (ader). Hoeveel bloed een skeletspier nodig heeft, hangt af van de belasting (de hoeveel arbeid die moet worden verricht). Tijdens maximale belasting kan de behoefte aan bloed bij de spieren wel het 100-voudige zijn van die in rust.

Zenuwen

Om een spier te laten aanspannen (contraheren) is stimulering van motorische zenuwvezels nodig; deze zenuwvezels ontspringen in het ruggemerg. Een spier bezit ook sensorische zenuwvezels, die de pijn, houding en beweging registreren.

Bouw van de spiervezel

De skeletspier behoort tot de dwarsgestreepte spieren. Eén spiervezel bevat honderden myofibrillen (kabelvormige eiwitstructuur), welke de basis vormen voor het contractiele vermogen van de spiervezels. Een myofibril is vervolgens weer opgebouwd uit eiwitfilamenten. Er bestaat een dun filament (actine) en een dik filament (myosine). Uit elektronenmicroscopische opnamen van myofibrillen in dwarsdoorsnede blijkt dat elke myosinefilament wordt omgeven door 6 actinefilamenten en dat elk actinefilament wordt omringd door 3 myosinefilamenten..

Spiercontractie: de theorie van de langs elkaar glijdende filamenten

De bouw van de vezels waaruit de skeletspier is samengesteld, maar vooral de structuur en onderlinge rangschikking van de myofibrillen in de spiervezels, hebben geleid tot de theorie van de langs elkaar glijdende filamenten (sliding filament theory) om het mechanisme van de spiercontractie te kunnen verklaren. Zoals de naam van deze theorie al aangeeft stelt men hierbij voor dat één set filamenten over de ander schuift, met als resultaat dat de spier verkort. De lengte van de actine- en myosinefilamenten verandert niet tijdens een spiercontractie. De filamenten schuiven, als het ware, in elkaar.

Deze theorie van spiercontractie lijkt veel op de wijze waarop een telescoop verkort; de totale lengte van de telescoop (spier) neemt af wanneer één cilinder (actine) over de ander glijdt (myosine), zonder dat er met de lengte van de cilinders zelf iets gebeurt.

De mechanische en fysiologische gebeurtenissen die ten grondslag liggen aan de theorie van de langs elkaar glijdende filamenten om het mechanisme van de spiercontractie te kunnen verklaren kunnen voor het gemak worden onderverdeeld in 5 fasen:

1. rust
2. excitatie-contractiekoppeling
3. contractie (verkorting van de spier en het ontwikkelen van kracht)
4. verbreking van het actinemyosinecomplex
5. relaxatie