Test Muskel­­ver­­letz­­ung

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Quergestreifte Muskulatur

Definition quergestreifte Muskulatur

Als quergestreifte Muskulatur bezeichnet man eine bestimmte Art von Muskelgewebe, da sie unter polarisierendem Licht (also zum Beispiel einem einfachen Lichtmikroskop) so aussieht, als würden die einzelnen Muskelfaserzellen eine regelmäßige Querstreifung aufweisen.
Normalerweise wird der Begriff synonym für die Skelettmuskulatur verwendet, da dieser Gewebetyp vor allem hier vorkommt.
Auch manche Muskeln, deren Aufgabe nicht die Bewegung des Skeletts ist, wie zum Beispiel die Muskulatur von Zwerchfell, Zunge oder Kehlkopf, sind von diesem Gewebetyp.
Allerdings findet man diese Querstreifung auch im Herzmuskel, der jedoch sowohl einige für ihn spezifische Eigenschaften als auch einige Merkmale aufweist, die in der restlichen quergestreiften Muskulatur nicht vorkommen, weshalb man meistens von drei verschiedenen Mukelgeweben spricht: quergestreifter Muskulatur, glatter Muskulatur und Herzmuskel.


Typen

Es gibt zwei verschiedene Arten von quergestreifter Muskulatur: die rote und die weiße Muskulatur.
Die Muskelfaserzellen der roten Muskulatur haben einen hohen Gehalt am Sauerstofflieferanten Myoglobin, der durch seine Rotfärbung für die Farbe dieser Muskelart sorgt. Dadurch ist rote Muskulatur vor allem für lang dauernde Belastungen ausgelegt und man kann sie vor allem vermehrt bei Ausdauersportlern wie Marathonläufern finden.
Die Muskelfasern der weißen Muskulatur hingegen enthalten weniger Myoglobin und erscheinen deswegen heller. Sie sind vor allem für schnelle, starke Bewegungen zuständig und überwiegen deswegen bei Personen, bei denen es vor allem auf die Muskelkraft ankommt, so zum Beispiel bei Kraftsportlern.
Durch Training lässt sich weiße in rote Muskulatur umwandeln, ob dies auch umgekehrt möglich ist, konnte bis heute noch nicht abschließend geklärt werden.

Aufbau der Quergestreiften Muskulatur

Jeder Skelettmuskel ist von Bindegewebe (Epimysium) umgeben, von welchem einzelne Fasern, die man auch als Septen (Trennwände) bezeichnet, abgehen, die einerseits jede einzelne Muskelfaser umgeben (Endomysium) und andererseits auch mehrere Muskelfasern als Gruppen zusammenfassen (Perimysium), sodass sich die sogenannten Muskelfaserbündel bilden.
Das Epimysium geht über in die Muskelfaszie und dann in die Sehnen, über die der Skelettmuskel am Skelett befestigt werden kann.
Man unterscheidet in der Anatomie jeweils Ansatz und Ursprung eines Skelettmuskels.

Die Querstreifung kommt durch den speziellen Aufbau der einzelnen Muskelfaserzellen (Myozyten) zustande. Abgesehen von den gewöhnlichen Zellorganellen, die sich auch in den Muskelfasern finden lassen (Zellkern, Mitochondrien, Ribosomen, Endoplasmatisches Retikulum (das hier allerdings aus einem komplexen Tubuli-System gebildet wird und Sarkoplasmatisches Retikulum genannt wird)), bestehen diese Zellen aus tausenden von sogenannten Myofibrillen. Diese Fibrillen sind fadenförmige Strukturen, die dicht gepackt nebeneinander liegen und den gesamten Muskel der Länge nach durchziehen. Diese sind wiederum aufgebaut aus mehreren Sarkomeren.

Abbildung einer Muskelfaser

  1. Muskelfaser
    eines Skelettmuskels
    Muscle fibra
  2. Muskelfaserbündel -
    Fasciculus muscularis
  3. Epimysium (hellblau) -
    Bindegewebehüllen um Gruppen
    von Muskelfaserbündeln
  4. Perimysium (gelb) -
    Bindegewebehüllen
    um Muskelfaserbündeln
  5. Endomysium (grün) -
    Bindegewebe zw. Muskelfasern
  6. Myofibrille (= Muskelfibrille)
  7. Sarkomer (Myofibrillensegment)
  8. Myosinfäden
  9. Aktinfäden
  10. Arterie
  11. Vene
  12. Muskelfaszie
    (=Muskelhaut) - Faszia
  13. Übergang der Muskelfasern
    in Sehnenfasern -
    Junctio myotendinea
  14. Skelettmuskel
  15. Sehnenfasern -
    Fibrae tendineae

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Sarkomere und Kontraktion

Sarkomere sind eine Einheit der Fibrille die wiederum aus den kleineren Bestandteilen Aktin und Myosin besteht.
Aktin und Myosin sind Proteine, die manchmal auch als kontraktile Proteine bezeichnet werden, da sie letztendlich dafür sorgen, dass unsere Muskeln sich zusammenziehen können.
Aktin und Myosin sind in den Sarkomeren so regelmäßig angeordnet, dass ein bestimmtes Muster entsteht:
Befestigt sind sowohl Aktin (direkt) als auch Myosin (über ein weiteres, sehr dehnbares Protein) an den sogenannten Z-Scheiben.
Von diesen Scheiben aus folgt zunächst ein Bereich namens „I-Bande“, in dem sich üblicherweise ausschließlich Aktin befindet. Dieses Gebiet erscheint unter dem Lichtmikroskop deswegen heller als die darauf folgenden „A-Banden“. Diese stellen nämlich den Bereich dar, wo Aktin und Myosin überlappen, je nach Kontraktionszustand des Muskels mehr oder weniger.
Ist der Muskel entspannt, so findet man eine Stelle, die „H-Zone“, an der sich nur Myosin, jedoch kein Aktin befindet. Wenn der Muskel allerdings kontrahiert ist, so rücken die Myosinfilamente näher in Richtung der Z-Scheiben, weshalb sie dann immer mehr mit den Aktinfilamenten überlappen und die „H-Zone“ immer kürzer wird, bis sie letztendlich verschwindet.
Dieser Vorgang ist in der Medizin als sogenannter Gleitfilamentmechanismus bekannt und ist die Grundlage dafür, dass unsere Muskeln sich verkürzen können.
Damit dieser Prozess ablaufen kann, benötigt der Muskel einerseits Calciumionen, die er zum einen aus dem Sarkoplasmatischen Retikulum und zum anderen aus der Zellumgebung erhält, und andererseits den Energielieferanten ATP.
Wenn kein ATP mehr gebildet wird, kann sich die Kontraktion des Muskels nicht mehr lösen, weshalb er in diesem angespannten Zustand verbleibt. Dies geschieht, wenn ein Organismus abstirbt und der Körper in der Totenstarre verharrt.

Erregung der quergestreiften Muskulatur

Ein wichtiges Merkmal der quergestreiften Muskulatur, gerade um sie von der glatten Muskulatur und der Herzmuskulatur abzugrenzen, ist, dass sie unserer willkürlichen Kontrolle unterliegt. ´
Quergestreifte Muskeln können von uns bewusst angespannt oder entspannt werden.
Sie werden von motorischen Nervenfasern erreicht, an deren Ende eine neuromuskuläre Endplatte liegt. Hier erfolgt die Ausschüttung eines Überträgerstoffes (Transmitters) namens Acetylcholin. Dieser bindet an Rezeptoren, die sich auf dem Muskel befinden, was letztendlich dazu führt, dass sich dort Kanäle öffnen, die eine Entladung der Muskelzelle zur Folge haben:
Es bildet sich ein sogenanntes Aktionspotenzial aus, das über die Membran der Muskelzelle weitergeleitet wird, wodurch über mehrere Schritte schließlich Calcium in das Innere der Zelle gelangt, wo es den Gleitfilamentmechanismus in Gang setzt. Der Muskel kontrahiert sich.
Bei den meisten Muskeln werden die einzelnen Muskelfaserzellen über eine Vielzahl von Nervenzellen erregt. Je nachdem wie viele Nervenzellen also aktiviert werden, kontrahieren sich unterschiedliche Zahlen an Muskelfasern innerhalb eines Skelettmuskels, nicht immer der gesamte Muskel. Darüber ist der Körper in der Lage, die augenblicklich benötigte Muskelkraft zu steuern. Nur weil ein Muskel aktiv sein soll, heißt das nicht, dass er seine volle Kraft benötigt.

Weitere Informationen zum Thema Quergestreifte Muskulatur

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