Unterabschnitte
Der Muskel
Muskeln kann man jeweils in Synergisten, Muskeln die miteinander
arbeiten und Antagonisten, die gegeneinander arbeiten, einteilen.
Der Muskeltonus ist die Kraft, mit der sich der Muskel einer
Verlängerung widersetzt. Der Muskeltonus bewahrt die Körperhaltung und
,,speichert``, einer Feder vergleichbar Energie.
Morphologisch besteht der Muskel aus Muskelfasern mit einem
Durchmesser von 5-100 m Durchmessern und mehreren Zentimetern
Länge. Die Mukelfasern bestehen aus Myofibrillen. Neben den
Muskelfasern liegen Satelittenzellen, die inaktiv sind und für
Reparaturzwecke eingesetzt werden.
Die Muskelfasern lassen sich in zwei Typen einteilen: Einen langsamen
und einen schnellen. Sie unterschieden sich in Biochemie,
Signaltransduktion, Stoffwechsel und Funktion. Der langsame Typ ist
eine ,,rote Faser``, da er viel Myoglobin besitzt. Er hat
einen oxidativen Abbau und ermüdet deshalb langsamer. Er ist vor allem
für Haltebewegungen geeignet. Der schnelle Typ ist ,,weiss``,
da er wenig Myoglobin enthält. Er bezieht seine Energie aus der
anaeroben Gylcolyse, wodurch er sehr schnell ermüdet.
Eine Differenzierung in die beiden Typen findet durch Aktivierung
statt.
Die identischern Glieder einer Myofibrille werden als Sarkomere
bezeichnet und von den Z-Scheiben abgegrenzt. Von den Z-Scheiben gehen
dünne Aktinfilamente (gebildet aus zwei Ketten F-Aktin, welche sich
wiederum aus Aktinmonomeren zusammensetzen) mit einerm Durchmesser von
9 nm ab. Zwischen den Aktinketten liegt das Tropomyosin. Alle sieben
Aktinmoleküle ist ein ist ein Troponin zwischen Aktin und Tropomyosin
gelagert. Die Interaktion zwischen Tropomyosin und Troponin ist
verantwortlich für die Inaktivierung und Aktivierung des
Kontraktionsmechanismus. Des weiteen sind zwei Nebulin-Moleküle
angelagert, deren Funktion allerdings noch unklar ist. Troponin
gliedert sich in drei Untereinheiten: das Troponin C ist
calciumbindend, das Tronin I ist inhibierend und das Troponin T bindet
ds Tropomyosin.
Zwischen den
Aktifilamenten befinden sich dicke Myosinfilamente (12 nm
Durchmesser), die über
M-Bandproteine miteinander vebunden sind. Über Titinfilamente sind sie
ausserdem mit den Z-Scheiben verbunden. (???)
Myosin besteht aus zwei Ketten, die jeweils aus einem fadenförmigen
Schwanz und einem globulären Kopf bestehen. Diese Moleküle aggregieren
zu einem Filament, aus dem die Köpfe ,,herausragen``. An edem
Kopf findet man zwei leichte Ketten: eine regulatorische und eine
essentielle.
Die Myosinbande wird wegen ihres doppelbrechenden Charakters im
Mikroskop auch als A-Bande (anisotrop) bezeichnet. Im Zentrum dieser
A-Bande befindet sich die H-Zone. Die Bereiche ohne Myosin sind nicht
doppelbrechend und werden deshalb I-Banden (isotrop) genannt.
Durch diese Banden, die bei den galtten Muskeln fehlen, ist der
Skelettmuskel quergetreift.
Nach der Gleitfilamenttheorie ändert sich der Überlappungsgrad der
Filamente bei der Kontraktion.
Im Embryostadium bildet sich der Skelettmuskel, indem mehrere einkernige
Skelettmuskeln zu vielkernigen Myotuben verschmelzen. Beim Herzmuskel
bleiben die Zellen getrennt, sind aber über gap junctions
verbunden. Man spricht hier von einem ,,single-unit-Typ``.
Sogenannte Schrittmacherzellen erregen sich selbst und geben diese
Erregung über die elektrische Kopplung weiter. Die Zellen des
Sinusknoten weisen die höchste Frequenz auf, die sie den anderen
Zellen aufzwingen.
Der Herzmuskel kann über das vegetative Nervensystem beeinflusst
werden. Der Sympathikus stiegert die Frequenz über die Ausschüttung
von Norardenalin, während der Vagus über Acetylcholin die Frequenz
senkt.
Die rEgulation ist caliumabhängig.
Die glatten Muskeln besitzen nur einen Kern. Die Aktinfilamente sind
and den sogenannten dense bodies befestigt, die den
Z-Scheiben der Skelettmuskeln entsprechen.
Die glatten Muskeln behalten ihre Länge bei Verkürzung bei, geht nach
einer Dehnung allerdings nicht von selbst zurück.
Man findet sowohl single-unit-Typen, die über gap junctions gekoppelt
sind, als auch multi-unit-Typen, die keine Spontanaktivität haben und
lokal erregt werden.
Die Kontraktion wird über Calcium, das aus Extrazellulär nach
Intrazellulär diffundiert und dort übe eine calmodulinabhängige
Phosphorylierung der leichten Myosinkette zur Kontraktion führt.
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