Muskeln

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Am Skelettmuskel unterscheidet man den Muskelbauch und die dünnen Sehnen, die die Muskelzüge auf das Skelett übertragen.

Die rumpfnahen (proximale) Anheftungsstellen bezeichnet man als Ursprung, die Rumpffernen (distale) als Ansatz. Am Ursprung ist oft ein Muskelkopf, der in einen Muskelbauch übergeht. Hat ein Muskel mehrere Ursprünge, spricht man von zwei -, drei-oder vierköpfigen Muskeln, die sich in einem gemeinsamen Muskelbauch vereinigen und in einer gemeinsamen Sehne enden.

Zwei –oder mehrbäuchige Muskeln haben zwar nur einen Kopf , jedoch eine oder mehrere Zwischensehnen.

Ein -, zwei –oder mehrgelenkige Muskeln ziehen über ein oder mehrere Gelenke hinweg. Muskeln die bei einer Bewegung zusammenarbeiten, nennt man Synergisten (Mitspieler), und jene die in die andere Richtung arbeiten nennt man Antagonisten (Gegenspieler). Man unterscheidet nach dem Verhalten der Muskelfasern zur Sehne verschiedene Muskelformen:

a.) parallelfaseriger Muskel: Der Gesamtquerschnitt der Muskelfasern ist klein, und daher ist der Hubraum eher gering.

b.) einfach gefiederter Muskel: Er besitzt einen hohen physiologischen Querschnitt, und somit eine große Muskelkraft.

Aufgrund seiner kurzen Muskelfaser hat auch er eine geringe Hubhöhe.

c.) doppeltgefiederter Muskel: Die Muskelfasern entspringen von einer gabelförmigen Ursprungssehne, und der physiologische Querschnitt ist noch höher als beim einfach gefiederten Muskel.

Die Myofibrillen sind parallel zueinander in der Längsachse einer Muskelzelle angeordnet und durch querlaufende Trennwände (Z- Scheiben) in viele lange Einheiten (Sarkomere) gegliedert. Bei einer Verkürzung des Muskels gleiten dünne und dicke Filamente aneinander

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vorbei, und dabei verkürzt sich jedes einzelne Sarkomer, aber die einzelnen Filamente behalten ihre Länge.

Die Aktinfilamente sind an den Z- Scheiben verankert und die Myosinfilamente ragen in der Mitte des Sarkomers an beiden Seiten in die Aktinfilamente hinein. Die Myosinfilamente bestehen aus einem Schwanzteil und einem Kopfteil (Myosinköpfchen). Innerhalb eines Muskels liegen zwischen 40 und 500 Muskelspindeln (Rezeptororgane), die ihrerseits wieder dehnungsempfindliche Rezeptoren enthalten. Diese registrieren Längenänderungen des Muskels und melden sie über bestimmte Nervenfasern dem Rückenmark. Am Muskel- Sehnen- Übergang befinden sich Sehnenrezeptoren (Golgi-Sehnenorgane), die den Muskel vor zu großer Spannung schützen.

T- System (transversales System): Die Zellmembranen der Muskelfasern stülpen sich tief in das Innere der Zelle ein und bilden so transversale Tubuli, die die Myofibrillen wie Schläuche umgeben. Diese gewährleisten eine schnelle Ausbreitung der Aktionspotentiale bis tief in die Muskelfasern.

L- System (longitudinales System): Zwischen den transversalen Tubuli sind in Längsrichtung zu den Myofibrillen die sogenannte longitudinalen Tubuli angeordnet, die das Reservoir für Calcium - Ionen sind. Die Anwesenheit dieser Ca - Ionen ist die Voraussetzung für eine Bindung der Myosinköpfchen an die Aktinfilamente, und somit für eine Muskelzuckung. Trifft ein Aktionspotential (Nervenerregung) ein, kommt es zu einer schnellen Freisetzung der Ca – Ionen, die wiederum eine elektromagnetische Kopplung auslösen.

Die Energiequelle für die Muskelkontraktion (Muskelverkürzung) ist das ATP (Adenosintriphosphat), das Myosin an Aktin bindet. Die Energie entsteht durch die Spaltung ATP‘ s in ADP und Phosphat am Myosinköpfchen. Bei hoher Arbeitsleistung wird der ATP-Verbrauch durch sauerstoffunabhängigen Stoffwechsel gewährleistet, wodurch eine Milchsäure (Lactat) entsteht, die sich im Muskelgewebe ansammelt. Ermüdung des Muskels

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Ohne ATP bleiben Aktin und Myolin miteinander verbunden und der Muskel wird starr (Totenstarre).

Die Dauer der Muskelzuckungen ist bei quergestreiften Skelettmuskeln sehr unterschiedlich. Man unterscheidet schnelle (phasische) Muskelfasern und langsame (tonische) Fasern. Aufgrund des Myoglobingehaltes (ein als Sauerstoffspeicher dienendes Protein) werden die phasischen Muskeln als “weiße Muskeln“ (wenig Myoglobin) und die Tonischen als “rote Muskeln“ (viel Myoglobin) bezeichnet.

ISOMETRISCHE KONTRAKTION:

Der Muskel wird angespannt ohne seine Länge zu verändern. (Halten des Gewichts beim Gewichtheben) ISOTONISCHE KONTRAKTION:

Der Muskel verkürzt sich ohne seine Spannung zu verändern. (Hochstemmen des Gewichts beim Gewichtheben) Eine maximale Kraft der Muskeln kann nur dann entwickelt werden, wenn sie sich dabei nicht oder nur sehr gering verkürzen. Die Muskelarbeit ist für die Durchblutung des Muskels verantwortlich.

Im Wachzustand befinden sich die Muskeln in einem aktiven Spannungszustand (Tonus), der durch den Reflextonus (stetiger Erregungsstrom) aufrechterhalten wird. Fehlt dieser Muskeltonus kommt es zu einer schlaffen Lähmung. Ist die Muskelspannung bei Unbeweglichkeit erhöht, spricht man von einer straffen oder spastischen Lähmung.

Besondere Zustände des Muskels:

1.) Muskelschwund (Atrophie) und Muskelzuwachs (Hypertrophie):

- Atrophie entsteht bei geringer Beanspruchung des Muskels oder bei Verletzungen der Nerven, die den Muskel versorgen.

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- Hypertrophie entsteht bei starker Muskeltätigkeit z.B. durch Sport 2.) Muskelkater:

- ist ein, nach anstrengender und ungewohnter körperlicher Arbeit auftretender Muskelschmerz, der auf kleinste Verletzungen (Mikroläsionen) im Muskel zurückzuführen ist. 3.) Muskelkontraktur:

- ist eine reversible und längerdauernde Verkürzung eines Muskels, die nicht durch fortgeleitete Aktionspoteniale zustande kommt, sondern eine Folge von einer Depolarisierung ist. irreversible Kontrakturen = Muskelstarre (Rigor) 4.) Leichenstarre(Rigor mortis):

- Sie tritt 4-10 Stunden nach Eintritt des Todes auf. Sie ist auf das Fehlen des Stoffwechselablaufes innerhalb der Muskelzelle zurückzuführen, und beginnt normalerweise bei der Kaumuskulatur.

Nach etwa 1-3 Tagen, sobald die Gewebsstrukturen zu zerfallen beginnen (Autolyse),verschwindet die Leichenstarre wieder.

b.) Herzmuskelgewebe:

Es unterscheidet sich von der Skelettmuskulatur in drei Punkten:

1.) Die Herzmuskulatur hat einen kleineren Querschnitt und die Kerne der Herzmuskelzellen liegen meist im Kern.

2.) Die Herzmuskelzellen sind alle netzförmig durch Glanzstreifen miteinander verknüpft

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3.) Der Herzmuskel kann einen Teil seiner Zellen spontan ausbilden. Das vegetative Nervensystem kann die Tätigkeit der Herzmuskelzellen beeinflussen.

DIE RUMPFMUSKULATUR:

Die großen Muskelgruppen, die für die Bewegung des Rumpfes verantwortlich sind, wirken überwiegend auf die Wirbelsäule. Die Rumpfmuskeln sind in einzelne Segmente unterteilt, die ineinander verschmelzen und werden so zu größeren Muskeln. Man unterscheidet innerhalb der Rumpfmuskeln Brust-, Bauch-, Hals- und Rückenmuskulatur.

a.) Die Rückenmuskulatur:

- verläuft in zwei großen Muskelsträngen beidseits der Wirbelsäule vom Hals bis zum Becken. Rückenstrecker

b.) Die Brustwand:

Ihre Muskulatur ist dreischichtig. Man unterscheidet nach Verlauf und Lage der Muskeln innerhalb der Zwischenrippenräume äußere, innere und innerste Zwischenrippenmuskeln. Diese sind für die Bewegung des Brustkorbs beim Ein- und Ausatmen zuständig. Die Treppenmuskeln setzen die Zwischenrippenmuskeln kopfwärts fort, und sind für das ruhige Einatmen verantwortlich. Der vordere Sägemuskel, der seinen Ansatz am Schultergürtel hat, ermöglicht die Hebung des Armes über die Waagrechte, und wirkt als Hilfsmuskel bei der Atmung mit.

c.) Die Bauchwand:

Diese Muskeln werden nach ihrer Lage in gerade (vordere), schräge seitliche) und tiefe Bauchmuskeln unterteilt. Die Schrägen liegen im Bereich der vorderen Bauchwand, und die tiefen Bauchmuskeln begrenzen mit der Lendenwirbelsäule die hintere Bauchwand.

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Die Anordnung der Bauchwandmuskulatur ermöglicht Drehung, Beugung und Seitwärtsneigung des Rumpfes, unterstützt die Entleerung der Harnblase und ist an der Ausatmung beteiligt. Der wichtigste Atmungsmuskel ist das Zwerchfell, und trennt als Scheidewand den Brustraum vom Bauchraum. Jede Verschiebung des Zwerchfells wirkt sich auf die Lage der Bauchorgane aus, denn z.B. beim Ausatmen tritt der Unterrand der Leber nach unten, um sich beim Ausatmen wieder nach oben zu verlagern.

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