Het menselijk lichaam bestaat uit drie soorten spieren; de hartspier, gladde spieren en skeletspieren. De skeletspieren staan onder invloed van de wil en kunnen we bewust bewegen. De spieren bestaan uit spierbundels, die vervolgens weer uit de cilindervormige spiercellen bestaan. De spiercellen worden ook wel spiervezels genoemd en kunnen in lengte enorm variëren. Via de pezen worden de krachten die de spieren genereren, overgebracht op de beenderen van het skelet waardoor beweging mogelijk wordt gemaakt. Spieren bestaan voor het grootste deel uit water. De spiereiwitten maken spiercontractie (samentrekking) mogelijk. De bloedvaten van de spieren voorzien de spieren van zuurstof en voedingsstoffen en voeren afvalstoffen af.
Globale bouw van skeletspieren
Het lichaam heeft ruim 600 verschillende spieren. Iedere spier bestaat uit honderden tot duizenden cilindervormige spiercellen. Deze spiercellen worden de spiervezels genoemd en liggen parallel aan elkaar gerangschikt. De werklijn van de spiervezels loopt evenwijdig aan de lengteas van de spiervezel. De lengte van iedere afzonderlijke spiervezel kan variëren van enkele millimeters in bijvoorbeeld de spieren die aan de oogbal zijn aangehecht tot wel 30 centimeter of meer in de m. sartorius van het bovenbeen.
De spieren, spierbundels en spiervezels worden op verschillende niveaus omringd door bindweefselstructuren. Deze bindweefselstructuren zijn het epimysium, perimysium en endomysium.
Het epimysium omringt een hele spier en mondt uit in de pezen die aan de botten zijn aangehecht. Het epimysium vormt dus ook uiteindelijk ook de pezen die de origo (oorsprong) en insertie (aanhechting). Het perimysium omringt de afzonderlijke spierbundels (fasciculus) van een spier en het endomysium omringt de afzonderlijke spiervezels.
Verder bevat elke spiervezel een sarcolemma. Het sarcolemma is het celmembraan van een spiercel.
Het cytoplasma van een spiercel wordt sarcoplasma genoemd en bevat verschillende soorten gespecialiseerde eiwitten die voor de contractie (samentrekking van de spier) zorgen. Deze eiwitten zijn onder andere actine en myosine. Ook bevat het sarcoplasma mitochondriën, ribosomen en de celkern. Verder bevat het sarcoplasma het sarcoplasmatisch reticulum, dat hetzelfde is als het endoplasmatisch reticulum van andere cellen.
Globaal overzicht van de werking van skeletspieren
Pezen bestaan grotendeels uit bindweefsel en verbinden de skeletspieren aan de verschillende botpunten van de beenderen van het skelet. Wanneer de skeletspieren samentrekken, wordt de kracht die hiermee ontwikkeld wordt overgebracht op de pezen en vervolgens op de beenderen. Als de spier verkort, worden de beenderen dichter bij elkaar gebracht. De aanhechtingen van de pezen op de botpunten worden origo en insertie genoemd. De origo is de aanhechting van de spier op het relatief onbeweeglijke deel van het skelet. De insertie is de aanhechting van de spier op het beweeglijke deel van het skelet.
Globale chemische samenstelling van skeletspieren
De skeletspieren bestaan uit verschillende stoffen. Spieren bestaan voor het grootste deel uit water. De spieren voor 75% uit water. Twintig procent van een spier bestaat uit eiwitten en vijf procent van de skeletspier bestaat uit verschillende soorten zouten en het spierkoolhydraat dat glycogeen wordt genoemd. De spiereiwitten zijn met name myosine, tropomyosine en actine.
Doorbloeding van spieren
Om in leven te blijven en om te kunnen functioneren hebben de spieren zuurstof en voedingsstoffen nodig. Ook moeten de spieren afvalstoffen kunnen afvoeren. Het zuurstof en de voedingsstoffen worden geleverd door het bloed. Ook de afvalstoffen worden afgegeven aan het bloed. Het bloed wordt aangeleverd door de arteriën en afgevoerd door de venen. De arteriën en venen van de spieren lopen parallel aan de spieren. De bloedvaten vertakken zich echter in steeds fijnere en kleinere bloedvaten; de arteriolen, metarteriolen en capillairen, zodat op het kleinste niveau ook voldoende zuurstof en voedingsstoffen worden aangevoerd. Het bloed wordt via kleine venulen afgevoerd. Tijdens sporten en fysieke arbeid verwijdt het bloedvatbed zich, om zo meer bloed en dus zuurstof en voedingsstoffen in de spieren te krijgen.
Bronnen:
William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia
