Moleculaire regulatie van spierkracht en uithoudingsvermogen

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“Spi erv ez el gro otte – s pi erv eze ltyp e p ara do x”
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 
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Wikipedia.org
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    
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sarc o me re
 


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

Wikip
edia.
org
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
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
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sarc o me re
sarc o me re
Actieve kracht (N)
Actieve kracht (N)
14
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12
12
 
10
10
8
8
6
6
4
4
2
2
0
22
24 26 28 30
32 34 36 38
Muscle length (mm)
0
22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
Muscle leng th (m m)
1


Anabole factoren
Mechanische
Aminoinsuline cytokinen zuren pH
ADP/ATP
temperatuur
Ca2+
belasting
PO 2
Genetische factoren
Mitochondriële
dichtheid en zuurstof
aanvoer
Hickson, 1980
O2
Grote sp ie rvez el di am eter
Wikipedia
O2
O2
Zuurstof
Oe2 sp ier vez el .org
Kle in
di am eter
Sne ll e typ e myo si ne z war e ket en s
Glyco lytis ch m eta bo lis me
Hoge [myoglobine]
O2
Hoge vezel capill airedic htheid
O2
“Concurrent training
eff ect”
O2
La ngzO
am e my osi ne z w are k ete ns
O2
2
Oxid atief m eta bo lis me
capilaire n en
myoglobine
Piek ve rmog en
Stead y st at e ve r mogen
Ho ge [my og lo bi n e]
Ho ge v ez elOca
pi ll air e dic hth ei d O
O2
2
Histologische bepaling v an de mitochondriële
dichtheid “Succinaat dehy drogenase (SDH)”
2
   
    

Succinaat dehydrogenase (SDH)
Xenopus laevis
m. iliofibularis
Van der Laarse et al. (1989)
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   

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CSA * VO 2max ≤ 4 · M · DO2 · PO 2
O2

O2
O2
O2
Van der Laarse et al. (1998)
O2

O2
O2
PO 2crit ~ 14 mmHg
2
 

 
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ATPase I
IIA
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capilla iren
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 
 

IIA IIA/X
SDH
myoglobine
 


 
 


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


Aangepas t uit Lodis h et
al..M olecular CellBiology 4th
edition (2000) W.HFreedmanand
company
 

   
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
Spier
morfologie
en localisatie
van het DNA
Gr ounds, M. D. et al. (2002)
3
Calcium activeert enzymen die betrokken zijn bij de
afbraak van spiereiwitten

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
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  
MN
mRNAs
SC

 
Jackm an e Kandar ian ( 2004 )
   

MN
fibro bl ast
SC
IGF -1 , MG F,
ad ip ocyte
F G F, H G F, m y o st ati n e
Extracellular
matrix
Ca2 +
Collagen fibr es
Str etch sensiti ve
Ca2 + channels
Integrins/
IGF -1
r ece pt or s
Dystroglycans
Ca2 +
e.g .
IGF -1
MG F
BL
SL
Basal
lamina
NO
FAK
MAPKs
MN
Fo rce
SC
Scale bar is 1 µm
 

Heinemeier et al. 2007
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Heinemeier et al. 2007
4
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Walker et al. 2004
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
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Tetanische kracht (% initiële waarde)
 
      
Oppervlak dwarsdoorsnede
40
30
11 0
IGF -1
20
cont rol
10
10 0
* P < 0.0 1
0
-20
2
4
6 8 10 12 14 16 18 20 22
kweekperiode (da gen)
600 0
500 0
400 0
300 0
200 0
100 0
0
contr ol
-10
90
700 0
# sarcomeres in series
(% Verandering t.o.v. van pre-kweek)
12 0
contr ol e
IGF-1
IGF-1


 

   
Jaspers et al. 2008
5
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myostatine
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
130
T et ani cf or ce
( % o f va u
l e at d a y 2 )
% change in CSA
15
*
10
5
0
-5
100
SB431542
Specifi cforce
(%p re-culture value)
120
p re
pos t
Verh o og de
sne lh ei d va n
trans lati e
Prol ifer ati e &
fusie v a n
satel li et ce ll en
90
80
70
control
+
110
-10
-15
+
120
0 2
PI3K
4 6
8 10 12 14
Cultu re p eri od (d ays )
Toe nam e i n sn el he id v an
of mR NA tra nscr ipti e
α-skeletal actin mRNA
Akt
*
100
+
m Tor
80
60
40
MN
m RNAs
20
0
Watt et al., M uscl e N erv e, i n p re ss
cont rol
SB431 54 2
SC
   
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  


  
MN
mRNAs
Rem mi ng v an
de tra nsl ati e
Prol ifer ati e &
fusie v a n
satel li etce ll en
Rem mi ng v an
transcr ipt ie
SC
PI3K
Hoog oxidatieve kleine spiervezels hebben:
Akt
•Meer kernen en satelliet cellen (e.g. Schmallbruch en
m Tor
Hellhammer, 1977)
MN
mRNAs
•Meer mRNA voor actine en myosine (e.g. Habets et al.
1998)
SC
•Meer ribosomen (e.g. Habets et al. 1998)
6

 

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
 
 
 
Warhol et al. (1985)
  

 
  
hypoxie
  +
ROS
Ca 2+
Verh o og de
sne lh ei d va n
trans lati e
Prol ifer ati e &
fusie v a n
satel li et ce ll en
PI3K
Toe nam e i n d e
sne lh ei d va n mR NA
transcr ipt ie
Akt
m Tor
mRNAs
   et al. 20 07
 
MN
p-AMPK
SC
Anabole factoren
Mechanische
insuline
Aminocytokinen zuren
pH
AMP/ATP
temperatuur
Ca2+
belasting
PO 2
Genetische factoren
Mitochondriële
dichtheid en zuurstof
aanvoer
p-AM PK
capilaire n en
myoglobine
Piek ve rmog en
Duurv e rmog en

7

•De wij ze wa aro p tra in in g a da ptati e va n h et aa nta l sarc om ere n e n
mitoc ho nd ri ën b e pa alt, is h et res ult aat va n ve le st imu li en s ig na altrans duct ier out es d ie elk aar we de rzi jds ( ne gat ief of p os itief) b eïn vl oe de n.
• loca le ex pres si e va n IGF-1 le idt tot e en v er ho og de s ynth es e e n ver la ag de
afbr aak. D e ro l va n my ostati n e in v ol gro ei d e spi erv ez els i s n og o n du id eli jk.
  
Dr. Ti m van Wessel
Drs. Janwille m Testerink
Ing. Carla Offringa
•Synth es e va n mit och on dri ë n vi ndt p la ats d oor h o ge c alc iu m sp ie ge ls e n e en
la ge e n erg ie stat us i n d e sp ierv ez els.
•Het o ptim al ise re n va n trai ni ng sstrat eg ië n ver ei st inz icht i n:
- de w ijz e w aa ro p d e vers ch ill e nd e stim ul i met e lka ar i nter acter e n
- de d uu r wa ar ove r de st imu li effect he b be n.
• Bep al in g va n uit ga ng ssit uati e va n d e sp orter m et betrekk in g tot
spi ere ig e nsch a pp en en b lo ed w aar de n zi jn be pa le nd v oor d e pot enti e vo or
ad apt atie. (i. e. aa nta l sp ierv ez els, s pi erve ze lgr ootte, m itoc ho nd ri ël e dic hth ei d,
hem atoc ri et wa ar de, my og lo bi ne e n ca pi ll air e d icht he id)
  
 
 
8