Wat is de structuur van skeletspieren?
De structuur van skeletspieren verschilt enigszins van de andere twee hoofdtypen spieren, hart- en gladde spieren. Ook wel gestreepte spier genoemd, heeft de skeletspier een gestreept uiterlijk vanwege twee overlappende eiwitten waardoor de spier snel samentrekt. Langwerpige cilindrische cellen, die ook spiervezels worden genoemd, vormen ook de structuur van skeletspieren. Elke skeletspiercel bevat enkele honderden kernen, in tegenstelling tot de enkele kern die wordt gevonden in de cellen van andere spiertypen. Spiervezels hebben zowel membranen als filamenten die myofibrillen worden genoemd, structuren die bijzonder belangrijk zijn voor hun contractiele functie.
Drie soorten spierweefsel, waaronder de skelet-, hart- en gladde spieren, vormen het menselijke spierstelsel. Skeletspieren zijn het meest voorkomende spiertype, omdat ze het hele skelet van het menselijk lichaam bedekken en beweging bieden. Deze hebben twee alternatieve namen: dwarsgestreepte spieren, vanwege hun dwarsgestreepte uiterlijk, en vrijwillige spieren omdat de bewuste geest hun acties kan beheersen. Spiervezels trekken snel samen door de aanwezigheid van myofibrillen of kleine filamenten die twee overlappende eiwitten bevatten, actine en myosine genoemd. Zoals te zien onder een microscoop overlappen donkere banden gevormd door myosine lichte banden gevormd door actine, wat resulteert in het gestreepte uiterlijk van de structuur van skeletspieren.
Spiercontractie wordt voornamelijk mogelijk gemaakt door de chemische reactie tussen myosine en actine, en wordt geregeld door de werking van calciumionen en twee andere eiwitten die samenwerken, troponine en tropomyosine genoemd. Wanneer calciumionen vrijkomen uit het sarcoplasmatisch reticulum van skeletspieren en vervolgens combineren met troponine, treedt een chemische reactie en dus spiercontractie op. De afgifte van calciumionen zorgt ervoor dat de troponine van positie verandert, waardoor de tropomyosine wordt weggeduwd, waardoor myosine kan 'reiken' en interacteren met actine. Wanneer calciumionen opgeslagen blijven in het sarcoplasmatisch reticulum, treedt er geen spiercontractie op en er wordt dus gezegd dat een spier "rust" of in een ontspannen toestand is.
De structuur van skeletspieren bestaat ook uit twee membraansystemen, het plasma- of celmembraan en het sarcoplasmatisch reticulum, die beide betrokken zijn bij het contractieproces. Elke spiervezel is omgeven door het celmembraan, dat buisachtige extensies heeft die dwarse tubuli worden genoemd. Overdracht van elektrische impulsen die contractie activeren vindt plaats via dwarse tubuli die zich diep in spiervezels uitstrekken. Ondertussen geeft het sarcoplasmatisch reticulum, gelegen in de spiervezels, calcium af tijdens spiercontractie en slaat calcium op tijdens spierontspanning. Een karakteristiek patroon genaamd triade wordt gevormd omdat het sarcoplasmatisch reticulum zich zeer dicht bij de dwarse tubuli bevindt.