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muskulatur

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Muskulatur

Die Muskulatur ist ein Organsystem, das alle Muskeln eines Tieres umfasst. Allerdings kann damit auch ledeglich eine bestimmte Muskelgruppe gemeint sein, wenn man beispielsweise von Bein- oder Brustmuskulatur spricht.

Der Muskel (lat musculus "Mäuschen") ist ein mehrmals und in mehreren Formen vorkommendes kontraktiles Organ im tierischen Körper und hat eine eigene Gewebeart. Seine wichtigste Aufgabe ist es, innere und äußere Körperteile zu bewegen, damit sich das Tier fortbewegen, seine Gestalt anpassen und viele seiner Körperfunktionen erhalten kann.

Table of contents
1 Aufbau und Funktionsweise
2 Einteilung
3 Mensch
4 Erkrankungen und Verletzungen
5 Siehe auch

Aufbau und Funktionsweise

Wirksam wird der Muskel, indem er sich anspannen oder zusammenziehen (Kontraktion) und dabei Kraft ausüben kann. Eine Muskelkontraktion wird von elektrischen Impulsen (Aktionspotentialen) ausgelöst, die vom Gehirn oder Rückenmark ausgesandt und über die Nerven weitergeleiteten worden sind. Nach dem Entspannen oder auch Erschlaffen (Relaxation) allerdings, wenn die anregenden elektrischen Impulse aufhören, verharrt der Muskel ohne Weiteres in seinem verkürzten Zustand, nicht im Stande, sich in seine Ursprungslage zurückzustrecken. Wieder ausgedehnt wird er entweder, indem ein sich kontrahierender Gegenspieler-Muskel die Kontraktionswirkung des Muskels aufhebt und so dabei auch ihn in den Ursprungszustand zieht, oder aber, indem die Zugkraft anderer elastischer Körpergewebe wie Bänder beziehungsweise Drücke von anderen Organen oder Flüssigkeiten wie Blut oder Darm-Inhalt ihn zurückstreckt.

Jeder Muskel ist von einer festen Hülle aus Bindegewebe (Faszie) ummantelt, die mehrere Fleischfasern (auch Sekundärbündel) umschließt, welche wiederrum mit Bindegewebe (Perimysium externum und Epimysium) umschlossen und zusammengehalten werden, das von Nerven und Blutgefäßen durchsetzt ist und sich an der Faszie befestigt. Jede Fleischfaser unterteilt sich in mehrer Faserbündel (auch Primärbündel), die zueinander verschiebbar gelagert sind, damit der Muskel biegsam und anschmiegend ist. Diese Faserbündel sind eine Vereinigung von bis zu zwölf Muskelfasern, die durch feines Bindegewebe mit Kapillargefäßen vereint sind.

Die Muskelfaser ist eine Vereinigung aus mehreren Stammzellen, stellt also gewissermaßen eine Zelle mit einer betrachtlichen Länge von bis zu mehr als 30cm dar, genaugenommen aber ist sie keine Zelle, da sie trotz der einen Membran (Sarkolemma) mehrere Zellkerne besitzt. Sie kann sich deshalb auch nicht teilen, was der Grund ist, warum bei einem Verlust der Faser kein Ersatz nachwachsen kann und bei Muskelzuwachs sich ledeglich die Faser verdickt; das heißt, von Geburt an ist die Obergrenze der Muskelfasern festgelegt. Neben den üblichen Bestandteilen einer tierischen Zelle machen hauptsächlich Myofibrillen, das sind feinste Fäserchen, zu etwa 80% die Fasermasse aus.

Kontraktion

Aus dem biologischen Standpunkt bedeutet Kontraktion nicht zwangsläufig ein Zusammenziehen. Je nachdem, ob der aktivierte Muskel genug Kraft hervoruft, um seinen Widerstand zu bewegen, und so sich kontrahiert, bezeichnet man es als isotonische Kontraktion oder aber isometrische Kontraktion, wenn er sich nicht verkürzt aber angespannt bleibt.

Die Kontraktion ist eine Kettenreaktion, die durch einen nervösen Impuls ausgelöst wurde. Sie bewirkt, dass die zwei Bestandteile der Myofibrillen, die Myofilamente, überlappend ineinander gleiten. Das sogenannte dicke Filament besteht aus dem Eiweiß Myosin und wird von dem dünnen Filament, bestehend aus dem Eiweiß Aktin, umgeben. Die dicken besitzen feine aneinander gereihte Knöspchen und Köpfchen, die sich durch chemische Bindungen an den dünnen festhalten, so dass sich die Faser nicht in einzelne Myofilamente auflöst. Die Aktinfilamente sind mit einem Gespinnst aus Troponin und Tropomyosin umwunden. Ein Nervenimpuls löst dann komplexe chemische Reaktionen aus, die sich darin äußern, dass die Köpfchen des dicken Filaments sich mehrmals von dem dünnen lösen, einknicken und an der nächsten Stelle des dünnen Filaments wieder andocken, während am dünnen Filament die Eiweißgespinnste sich verlagern und neue Andockstellen offenlegen; diese Reaktionen verlaufen in Tausendstel von Sekundenbruchteilen und bewirken das letztliche Ineinander-Gleiten und kontrahieren oder anspannen der Fasern und Muskel.

Für Details siehe auch: Muskelkontraktion, Muskelrelaxation

Die Stärke eines Muskels ist direkt proportional zu seiner Durchschnittsfläche, also der Anzahl seiner Myofibrillen; die Stärke des gesamten muskulösen Körpers wird allerdings vor allem von biomechanischen Prinzipien (Hebellänge ...) bestimmt. Ein Muskel kann nur optimal arbeiten, wenn er im richtigen Maße gedehnt ist, also weder zu stark gedehnt noch zu stark verkürzt. Dazu verwendet die Natur am Körper oft das Prinzip von Antagonisten, also Gegenspieler am selben Gelenk, die sich ungefähr die Waage halten müssen. Tun sie das nicht, liegen sogenannte muskuläre Dysbalancen vor, die zu Problemen wie Haltungsschäden führen können.

Einteilung

Ein Muskel lässt sich auf verschiede Weise einordnen, wobei diese Einteilung nicht direkt und eineindeutig ist. Oft überschneiden sich die Eigenschaften. Je nach Blickwinkel werden sie durch ihrer Zellstruktur, Form oder Funktion unterschieden.

Zytologisch

  • Skelettmuskeln sind die willkürlich steuerbaren Teile der Muskulatur und gewährleisten die Mobilität des Tieres. Sie heißen auch gestreifte - bzw. quergestreifte Muskeln, da ihre Myofibrillen im Gegensatz zu den glatten Muskeln ganz regelmäßig angeordnet sind und dadurch ein erkennbares Ringmuster aus roten Myosinfilamenten und weißen Aktinfilamenten erzeugen. Sämtliche Skelettmuskeln werden der somatischen Muskulatur zugeordnet.
  • Die glatte Muskulatur ist nicht der bewussten Kontrolle unterworfen, sondern vom vegetativen Nervensystem innerviert und gesteuert. Dazu zählt zum Beispiel die Muskulatur des Darms. Sämtliche glatte Muskeln werden der viszeralen Muskulatur zugeordnet.
  • Der Herzmuskel arbeitet ständig, kann nicht krampfen, hat ein eigenes Nervensystem, kann spontan depolarisieren, enthält die kardiale Isoform des Troponin I und T. Er weist die Querstreifung von Skelettmuskel auf, ist allerdings unwillkürlich gesteuert und stellt somit eine eigene Muskelart dar.

Die gestreifte Muskulatur stammt von den Myotomen der Somiten der Leibeswand ab, die glatte aus dem Mesoderm der Splanchnopleura, sodass diese auch als Eingeweidemuskulatur bezeichnet wird. Im Bereich des Kopfdarms wird die viszerale Muskulatur von den Hirnnerven innerviert und ist quergestreift, während die restliche Eingeweisemuskulatur aus glatten Muskelfasern besteht.

Anatomisch

  • Ringmuskel
Beispiele: Ziliarmuskel zur Veformung der Linse des Auges
  • Hohlmuskel
Beispiele: Speiseröhre, Magen, Darm, Herz
  • spindelförmige Muskeln
  • federförmige Muskeln
  • mehrbäuchige Muskeln
  • mehrköpfig
Beispiele: Biceps brachii, Triceps brachii und Quadriceps femori.

Funktional

  • Im Hinblick auf ihrer Zusammenarbeit werden Muskeln in gegenspielende und zusammenwirkende unterteilt. Agonisten (Spieler) und Antagonisten (Gegenspieler) haben zueinander eine entgegengesetzte Wirkung. Synergisten dagegen haben eine gleiche oder ähnliche Wirkung und arbeiten deshalb bei vielen Bewegungsabläufen zusammen.
Beispiel: Antagonisten: Bizeps und Trizeps;
Beispiel: Synergisten: für Liegestütze braucht man den Trizeps und die Brustmuskeln (pectoralis major,- minor).
  • Muskeln, die Extremitäten an den Körper heranlegen, heißen Adduktor (Beuger), ihre Antagonisten, die Abduktor (Strecker), sorgen dafür, dass die Extremitäten vom Körper abgespreizt werden.
Beispiel: fast synonym verwendete sind die äußeren und inneren Muskeln des Oberschenkels, mit denen man die Beine spreizen und zusammenführen kann.
  • Flexoren (Beuger) dagegen knicken Finger und Zehen ein, ihre Antagonisten sind die Extensoren (Strecker).
  • Rotatoren

Mensch

Jeder gesunde Mensch besitzt über 600 willkürliche Muskeln, wobei diese beim Mann etwa 40%, bei der Frau etwa 23% der Gesamtkörpermasse ausmacht. Der größte Muskel ist der Große Rückenmuskel (musculus latissimus dorsi), der stärkste der Kaumuskel (musculus masseter). Aufgrund des Umfangs mechanischer Arbeit, die die Muskeln leisten müssen, sind sie neben dem Nervensystem einer der Hauptabnehmer von Körperenergie.

Erkrankungen und Verletzungen

  • Muskelkater
  • Muskelzerrung und Muskelriss
  • Sehnenentzündung und Sehnenriss
  • Muskelkrampf
  • Myasthenie (Muskelschwäche)
  • Muskelatrophie (Muskelschwund)
  • Muskeldystrophie
  • muskuläre Dysbalance

Siehe auch

Literatur:

  • Dr. Smith, T.: Der menschliche Körper - ein Bildatlas. Augsburg Bechtermünz Verlag 1999.
  • Prof. Dr. Benner, K.-U.: Der Körper des Menschen. Augsburg Weltbild Verlag GmbH 1996.

weitere Artikel:

ADP, ATP, Anabolikum, Anatomie des Menschen, Bewegung, Bodybuilding, Calciumionen, Endplatte, Ernährung, Faser, Fettreduktion, Filament, Hydrolyse, Körperfett, Sarkomere, Sarkoplasma, Skelett, Totenstarre, Vertebratenmuskulatur, FOP, Nomenklatur (Anatomie)

Weblinks:

  • http://www.gesundheit.de/roche/ro25000/r25621.html
  • Uni Mainz: Die Muskulatur des Menschen in Tabellen
  • Roche Lexikon Medizin: Muskulatur


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