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Anatomie – So ist ein Muskel aufgebaut
Rund 650 Muskeln besitzt der Mensch. Ihre Aufgabe besteht darin, Teile unseres Körpers zu bewegen. Durch die Kontraktion der Muskulatur wird die Bewegung ermöglicht. Aber wie ist ein Muskel überhaupt aufgebaut?
Grundsätzlich lassen sich drei Muskelarten unterscheiden: die glatte und quergestreifte Muskulatur und die Herzmuskulatur. In diesem Artikel soll es um die quergestreifte Muskulatur gehen, da sie das gesamte System der Skelettmuskulatur bildet. Als Skelettmuskeln werden die Muskeln bezeichnet, die für aktive Körperbewegungen verantwortlich sind.
Die Feinstruktur des Muskels ist sehr komplex. Verständlich wird diese, wenn man sich den Aufbau der Muskelfaser anschaut (hier erfährst Du etwas über die Muskelfaser-Arten). Die Muskelfasern bestehen aus sogenannten Myofibrillen, die die Muskelzelle zur Kontraktion (Verkürzung des Muskels) befähigen. Eine Myofibrille wiederum besteht aus Sarkomeren. Mit dem Sarkomer sind wir schließlich bei der kleinsten funktionellen Einheit des Muskels angelangt.
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Das Sarkomer setzt sich aus zwei Myofilamenten zusammen: dem dünnen Aktin- und dem dicken Myosinfilament (beides Eiweiße). Jedes Sarkomer wir an seinen Enden von Z-Scheiben begrenzt. Dabei ragen im Ruhezustand die Myosinfilamente parallel in die Aktinfilamente hinein ohne sie jedoch zu berühren; sie sind nämlich versetzt angeordnet. Verbinden sich beide Filamente miteinander, kontrahiert der Muskel; er verkürzt sich. Es ist wie beim Tauziehen: Das Myosin greift wie ein Widerhaken in das Aktin, sodass beide aufeinander zu ziehen. Dadurch, dass sich das Aktin nun von zwei Seiten in das Zentrum des Sarkomers bewegt, verkürzt sich das Sarkomer insgesamt. Auf diese Weise entsteht die Muskelkontraktion.
Übrigens: Die Bezeichnung quergestreifte Muskulatur ist auf die Anordnung der Sarkomere zurückzuführen. Unter dem Mikroskop weisen diese nämlich ein quergestreiftes Muster auf.
Quelle: Florian Horn: Biochemie des Menschen – Das Lehrbuch für das Medizinstudium (erschienen im Georg Thieme Verlag).
Struktur des Muskels
Um den Aufbau eines Muskels zu verstehen, guckt man sich zunächst seine grobe Struktur an – hier von innen nach außen. Jeder Muskel besteht aus Muskelfaserbündeln, die wiederum aus einzelnen Muskelfasern (= Muskelzellen) bestehen. Bis zu 15 Zentimeter lang kann eine solche Muskelfaser sein. Sie ist von einem Schutzmantel aus Bindegewebe – dem Endomysium – umgeben. Der Muskelbündel wird von einer anderen Bindegewebsschicht umschlossen: dem Epimysium, in dem sich Blutgefäße befinden. Das Epimysium geht schließlich in die Muskelfaszie über.Die Feinstruktur des Muskels ist sehr komplex. Verständlich wird diese, wenn man sich den Aufbau der Muskelfaser anschaut (hier erfährst Du etwas über die Muskelfaser-Arten). Die Muskelfasern bestehen aus sogenannten Myofibrillen, die die Muskelzelle zur Kontraktion (Verkürzung des Muskels) befähigen. Eine Myofibrille wiederum besteht aus Sarkomeren. Mit dem Sarkomer sind wir schließlich bei der kleinsten funktionellen Einheit des Muskels angelangt.
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Wie ein Muskel kontrahiert
Das Sarkomer setzt sich aus zwei Myofilamenten zusammen: dem dünnen Aktin- und dem dicken Myosinfilament (beides Eiweiße). Jedes Sarkomer wir an seinen Enden von Z-Scheiben begrenzt. Dabei ragen im Ruhezustand die Myosinfilamente parallel in die Aktinfilamente hinein ohne sie jedoch zu berühren; sie sind nämlich versetzt angeordnet. Verbinden sich beide Filamente miteinander, kontrahiert der Muskel; er verkürzt sich. Es ist wie beim Tauziehen: Das Myosin greift wie ein Widerhaken in das Aktin, sodass beide aufeinander zu ziehen. Dadurch, dass sich das Aktin nun von zwei Seiten in das Zentrum des Sarkomers bewegt, verkürzt sich das Sarkomer insgesamt. Auf diese Weise entsteht die Muskelkontraktion. Übrigens: Die Bezeichnung quergestreifte Muskulatur ist auf die Anordnung der Sarkomere zurückzuführen. Unter dem Mikroskop weisen diese nämlich ein quergestreiftes Muster auf.
Quelle: Florian Horn: Biochemie des Menschen – Das Lehrbuch für das Medizinstudium (erschienen im Georg Thieme Verlag).
