Dwarsgestreepte spier

Dwarsgestreept spierweefsel bestaat uit spiervezels en die op hun beurt weer bestaan uit spierfibrilen. Elke spiervezel is ontstaan door versmelting van vele spiercellen. Een spiervezel bevat dan ook vele cellen. Met een microscoop is bij deze spiervezels een dwarse streping te zien. Veel dwarsgestreepte spieren zitten vast aan delen van het skelet (de skeletspieren). Sommige dwarsgestreepte spieren zitten met een of beide uiteinden vast aan de huid (de huidspieren). Voorbeelden van huidspieren zijn spieren in het gelaat en de spieren in de tong.

Werking

Op microbiologisch niveau bestaat een dwarsgestreepte spier uit dikke (zware) en dunne (lichte) filamenten, die je kunt zien als 'staafjes' die in elkaar geschoven moeten worden om de spier korter te maken en dus aan te spannen. Aan de zware filamenten zitten uitsteeksels, de myosine-koppen. In rustpositie zijn deze gekoppeld aan ATP. Als de spier zich samen gaat trekken, wordt ATP gehydrolyseerd tot ADP en anorganisch fosfaat. Door de energie die hierbij vrijkomt bindt de myosinekop zich aan een bindingplaats op de lichte filamenten oftewel actinefilamenten. ADP en de fosfaatgroep worden daar losgelaten, zodat de myosinekop weer naar zijn rustpositie gaat. Hierdoor schuiven de lichte en zware filamenten in elkaar, wordt de spier korter en spant zich dus aan.

De rol van calcium

Bij een spier in rust zijn de myosine-bindingsplaatsen op de lichte filamenten bedekt door een draad van tropomyosine. Op deze draad zitten weer bindingsplaatsen voor calcium, de zogeheten troponine-complexen. Als een spier wil samentrekken, zullen de bindingsplaatsen voor de myosinekoppen vrij moeten komen te liggen.

Een spier trekt samen onder invloed van een motorisch neuron. Een motorisch neuron laat acetylcholine los in de synaptische terminal tussen het neuron zelf en de spiercel. Dit veroorzaakt een actiepotentiaal, welke door de T-tubuli (buizen door het sarcoplasmatisch reticulum) van de spiercel naar binnen gaat. Het actiepotential stimuleert de afgifte van calcium door het sarcoplasmatisch reticulum. De calcium-ionen binden aan de troponine-complexen op de tropomyosine-draden, waardoor deze draden van de myosine-bindingsplaatsen verschuiven. De myosinekoppen kunnen nu binden, waardoor contractie (spiersamentrekking) mogelijk is. Na de contractie (als er geen actiepotentiaal meer is) gaan de calcium-ionen terug naar het sarcoplasmatisch reticulum, dat de ionen bewaart tot het volgende actiepotentiaal. De tropomyosinedraden gaan door het tekort aan calcium weer over de myosine-bindingsplaatsen liggen.