Spiercontractie (sliding filament model)

Het contractiemechanisme berust op processen die actine tussen myosine intrekken. Dit gebeurt doordat er tussen de twee typen myofilamenten in de zone van overlap dwarsverbindingen bestaan, de kruisbruggen (cross-bridges), die tijdens de contractie de actine naar het centrum van het sarcomeer trekken. Kruisbruggen ontstaan onder invloed van ATP. De maximale verkorting wordt bereikt indien de Z-membranen de uiteinden van de myosine-filamenten raken.

De kracht die de actine-myosine interactie oplevert moet worden overgedragen op de extracellulaire matrix(buitenkant van spiervezel) en op de oorsprong van de pees. Dit gebeurt doordat vezelvormige eiwitmoleculen een verbinding vormen tussen actine en sarcolemma, en vervolgens tussen het sarcolemma en de pees. Wanneer een spier in contractie is overlappen de actine-filamenten de myosine-filamenten volledig, en de toppen van de actine-filamenten beginnen elkaar ook net te overlappen. De overlap tussen actine en myosine wordt behouden door titine. Deze titine-filamenten werken als een netwerk waardoor actine en myosine bij elkaar worden gehouden en de contractie van het sarcomeer kan werken.

Sarcomeren bestaan uit een verschillende proteïnen. Deze spelen allemaal een rol bij spiercontractie. Belangrijk is het om te weten dat bij spiercontractie de myosine en actinefilamenten niet van lengte veranderen, maar in elkaar schuiven. Voor het in elkaar schuiven van myosine en actine is energie nodig. Dit wordt geleverd in de vorm van ATP. Stuvia.com - De Marktplaats voor het Kopen en Verkopen van je Studiemateriaal Zoals je ziet in bovenstaande plaatjes zitten er op het actinefilament ook andere proteïnen. In rust blokkeert Tropomyosine dat myosinekopjes binden aan actine. Wanneer de concentratie Ca++ toeneemt door depolarisatie, bindt dit aan troponine (complex) en zorgt dit ervoor dat er een bindingsplaats vrijkomt op het actinefilament, waardoor de kop van het myosinefilament zich kan aanhechten. (een zgn. Crossbridge) Dan wordt het actine een stukje naar binnengetrokken waarna het vervolgens met behulp van ATP weer kan worden verbroken. Het in elkaar schuiven van een sarcomeer kost energie. Het relaxeren (verslappen) van een spier daarentegen kost geen energie.