Muskeln verstehen: Typen, Kontraktion & Funktion
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Muskelfasern: Struktur und Funktion
Nach ihrer Struktur und Funktion gehören Muskelfasern zu folgenden Typen:
Skelettmuskulatur
Muskelzellen sind in spindelförmigen Paketen verbunden und bilden die Muskeln. Skelettmuskeln ermöglichen willkürliche Kontraktionen und sind rötlich. Sie werden so genannt, weil sie über Sehnen und Bänder (starke Bindegewebe) mit den Knochen verbunden sind.
Glatte Muskulatur
Sie zeigt unwillkürliche, weiß-rosa Zuckungen. Sie ist mit viszeralen Elementen (Organen, Drüsen usw.) verbunden und wird durch das endokrine System sowie das autonome Nervensystem (Sympathikus und Parasympathikus) gesteuert.
Herzmuskulatur
Sie bildet den Herzmuskel (Myokard). Der Herzmuskel ist autonom und verfügt über einen internen Herzschrittmacher, wird aber auch durch das autonome Nervensystem (Sympathikus und Parasympathikus) beeinflusst, z. B. bei intensiven Gefühlen, die den Herzschlag beschleunigen.
Die neuromuskuläre Synapse (Endplatte)
Die neuromuskuläre Synapse oder motorische Endplatte ist die Synapse zwischen Nervenzellen und Muskelzellen. Die Prozesse der Impulsübertragung von Nervenzellen sind vergleichbar mit denen, die zwischen Neuron und Neuron auftreten.
Muskelkontraktion: Mechanismus und Energie
Die Verkürzung (Kontraktion) der Muskelfasern erfolgt durch die Einwirkung von zwei kontraktilen Proteinen: Aktin und Myosin. Dieser Prozess erfordert Kalzium und Energie.
Diese Energie wird bei der Zellatmung gewonnen, die in den Mitochondrien der Muskelzellen stattfindet. Für diesen Prozess ist Sauerstoff (O2) erforderlich, der vom Hämoglobin im Blut zum Myoglobin im Muskel übertragen wird.
Funktionsweise der Muskeln
Die Skelettmuskulatur arbeitet immer in antagonistischen Paaren: Wenn ein Muskel kontrahiert, entspannt sich der andere notwendigerweise. Ein Beispiel hierfür sind der Bizeps und Trizeps im Arm. Außerdem ist jeder Muskel über Sehnen an zwei verschiedenen Knochen befestigt.
Glatte Muskulatur ist kreisförmig (wie der Iris-Schließmuskel) oder längs (wie im Darm) angeordnet. Die Kontraktionen der glatten Muskulatur sind oft rhythmisch und wellenförmig (Peristaltik), wie bei der Darmbewegung.
Eine verlängerte Muskelkontraktion führt zu Muskelermüdung und kann Muskelkrämpfe, Krämpfe und Kontrakturen verursachen.