Wat is een Myofiber?
Een myofiber is een meeraderige spiercel. Myofibers zijn gegroepeerd in bundels die bekend staan als fascicles en worden omhuld in bindweefsel. Dit zijn de basale cellulaire eenheden van skeletspieren. Ook bekend als spiervezels , myofibers zijn grote, zeer gespecialiseerde cellen die meestal vol zitten met contractiele elementen. Deze cellen kunnen grofweg worden geclassificeerd als snelle twitch of slow twitch, op basis van de snelheid waarmee contractie optreedt, en verder worden gecategoriseerd op basis van de metabole processen die worden gebruikt om cellulaire activiteiten aan te drijven.
Terwijl de meeste dierlijke cellen meestal een enkele kern per cel bevatten, bevatten myovezels er veel. Spierweefsel is meestal compleet bij de geboorte, en hoewel cellen misschien in omvang blijven toenemen, vermenigvuldigen ze zich meestal niet door mitose op de manier waarop de meeste andere cellen dat doen. Naarmate ze groter worden, wordt het voor een enkele kern steeds moeilijker om de hele cel te besturen. Dit staat bekend als de myonucleaire domeintheorie . Wanneer een spiervezel groeit, dicteert de myonucleaire domeintheorie dat extra kernen nodig zijn om de toename in celgrootte bij te houden.
Rondom elke myofiber zijn ongedifferentieerde cellen bekend als satellietcellen. Net als bij stamcellen kunnen deze cellen een aantal vormen aannemen. Wanneer spiercellen worden gestimuleerd om te groeien, activeert het proces immuun- en hormonale reacties die satellietcellen in de buurt stimuleren om in aantal te groeien en met differentiatie te beginnen. Ze worden vervolgens indien nodig in de spiervezel opgenomen en worden uiteindelijk onderdeel van de spiercel zelf.
De snelheid van spiercontractie in een enkele myofiber wordt grotendeels bepaald door de activiteit van een bepaald enzym in de cel. ATPase regelt de snelheid waarmee het energie-intermediaire adenosinetrifosfaat (ATP) wordt afgebroken om fosfaationen vrij te geven, die op hun beurt cellulaire contractie aansturen. Hogere ATPase-activiteit leidt tot snellere spiercontractie. Snelle spiertrekkingscellen worden geassocieerd met een hoger niveau van ATPase-activiteit, terwijl trage spiertrekkingscellen een lager niveau ervan ervaren.
Spiercellen kunnen verder worden verdeeld op basis van aanleg voor bepaalde metabolische processen. De meeste cellen bekrachtigen activiteit door een combinatie van glycolyse en oxidatieve fosforylering. Glycolyse is het proces waarbij cellen koolhydraten afbreken om ATP te vormen. Dit gebeurt normaal in het cytoplasma van de cel met beperkte zuurstof aanwezig, en kan melkzuur als bijproduct creëren.
Oxidatieve fosforylering vindt daarentegen plaats in de mitochondriën van de myofiber en verbruikt veel beschikbare zuurstof. Oxidatieve fosforylering is een efficiënter proces dan glycolyse, en levert aanzienlijk meer ATP per eenheid voedingsstoffen op dan glycolyse, en dit zonder het spiervermoeiend melkzuur te produceren. Als gevolg daarvan zijn vezels die deze methode gebruiken beter bestand tegen vermoeidheid dan glycolytische vezels.
Normaal gesproken komen beide metabolische processen in alle spiercellen voor, maar de meeste soorten myofiber zijn beter uitgerust voor het ene proces dan het andere. Oxidatieve vezels vereisen aanzienlijk meer zuurstof dan glycolytische vezels en zijn daarom rijk aan het zuurstofbindende eiwit myoglobine. Geoxygeneerde myoglobine heeft de neiging om spiervezels een karakteristieke rode tint te geven, en als gevolg hiervan worden oxidatieve vezels vaak rode vezels genoemd . Glycolytische vezels hebben daarentegen niet dezelfde concentratie myoglobine en worden vaak witte vezels genoemd .
Over het algemeen maken langzame spiervezels vooral gebruik van de efficiëntere oxidatieve fosforylering en worden ze Type I-vezels genoemd . Ze worden geassocieerd met spieren die energie-arme activiteiten uitvoeren gedurende een lange periode, zoals de spieren van de nek of de stabilisatorspieren van de kern van het lichaam. Bij sporters is dit type spiervezel overwegend in de spieren van zeer gespecialiseerde duursporters, zoals marathonlopers.
Fast twitch spiervezels kunnen gebruikmaken van glycolyse of oxidatieve fosforylering. Net als de langzame spiervezels zijn oxidatieve snelle spiervezels, bekend als type IIa-vezels , vol met mitochondriën en myoglobine. Glycolytische snelle spiertrekkingen, bekend als type IIx , hebben een overvloed aan beschikbare glycogeen, zijn aangepast aan korte uitbarstingen van intense kracht en komen veel voor in het spierweefsel van krachtsporters, zoals sprinters en krachtheffers.