Wie funktioniert ein Muskel?

Die Muskulatur im menschlichen Körper kann man in drei Kategorien einteilen. Die erste ist die Skelettmuskulatur. Diese beinhaltet alle Muskeln, die willkürlich ansprechbar sind, also zum Beispiel der Bizeps oder die Oberschenkelmuskulatur. Der zweite Muskeltyp ist die Herzmuskulatur, wie der Name schon sagt, handelt es sich hierbei um den Muskel im Herzen. Er bewegt sich glücklicherweise automatisch und das bis zu 220 mal in der Minute. Der dritte Muskeltyp ist die glatte Muskulatur. Das ist die Muskulatur von vielen Hohlorganen und Blutgefäßen, also zum Beispiel vom Darm oder der Leber. Die Skelettmuskulatur und Herzmuskulatur bezeichnet man oft auch als „quergestreifte Muskulatur“.

Spieler und Gegenspieler

Im Folgenden schauen wir uns nur die Skelettmuskulatur an. Dieser Typ von Muskulatur reagiert, wie schon gesagt, nur auf einen Nervenreiz und kann sich nur Kontrahieren, also Zusammenziehen. Das ist auch der Grund warum ein Muskel immer einen Gegenspieler, auch Antagonist genannt, besitzt. Außerdem gibt es bei Muskeln immer einen Beuger und einen Strecker. Der Bizeps ist zum Beispiel ein Beuger. Kontrahiert der Bizeps, beugt sich der Arm. Sein Antagonist hingegen, hier der Trizeps, ist der Strecker, der bei Anspannung den Arm wieder streckt.

Betrachtet man jetzt einen Muskel, dann erkennt man, dass er an beiden Enden mit einer oder mehreren Sehnen am Knochen festgemacht ist. Dazwischen befindet sich das Muskelgewebe, das sich aus mehreren Muskelfaserbündeln zusammensetzt. Diese bestehen wiederum aus mehreren Muskelfasern . Und in einer Muskelfaser befinden sich mehrere Muskel- oder Myofibrillen. Eine solche Myofibrille ist ein ziemlich langer Strang, der sich aus vielen hintereinandergeschalteten Sarkomeren zusammensetzt.

Muskel-Aufbau

Ein Sarkomer ist jetzt schlussendlich die kleinste allein funktionierende Einheit, die es in einem Muskel gibt. Schaut man mit einem Mikroskop auf eine Myofibrille, erkennt man ganz deutlich eine Querstreifung der Sarkomere. Dieses Muster kommt wegen der regelmäßigen parallelen Anordnung von zwei verschiedenen Proteinen zustande. Zum einen sind das die Aktinfilamente und zum anderen die Myosinfilamente. Wenn man jetzt den Muskel anspannen will, geht ein Nervenreiz vom Hirn in den Muskel und somit in die Sarkomere. Dort werden dann Calcium-Ionen bereitgestellt und diese verteilen sich an den Filamenten. Die Anwesenheit der Calcium-Ionen führt dazu, dass sich die Myosinfilamente an die Aktinfilamente binden. An den Myosinfilamenten befinden sich kleine Köpfchen, die sich durch Aufnahme von ATP, einem Energieträger, bewegen können. Die Myosinfilamente ziehen sich also an den Aktinfilamenten entlang und verkürzen somit das Sarkomer. Verkürzende Sarkomere verkürzen damit auch die Myofibrillen, damit die Muskelfasern und die Muskelfaserfaserbündel und damit letztendlich den Muskel.

Vielen Dank an Börni vom Kanal brainfaqk für diesen Beitrag!

No comments

Add yours