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Muskel

Synonyme

Muskelgewebe

Englischer Begriff

Muscle

Definition

Das größte Organ des menschlichen Körpers, welches durch Kontraktion die Bewegung des Organismus ermöglicht.

Beschreibung

Die Muskulatur ist aus dem Mesoderm hervorgegangen. Es gibt zwei Arten von Muskeln: quer-gestreifte und glatte Muskulatur. Zur quergestreiften Muskulatur gehören der Herzmuskel und die willentlich kontrahierbare Skelettmuskulatur, die Kontraktion der glatten Muskulatur (Gallenblase, Darm, Gefäße) ist unwillkürlich. Muskeln sind von einer bindegewebigen Schicht, dem Epimysium, umgeben und bestehen aus Muskelfaserbündel, die ihrerseits wiederum von einer Bindegewebsschicht, dem Perimysium, umgeben ist. Die einzelnen Muskelfasern entsprechen den Muskelzellen und sind von einer netzartigen Kollagenmatrix, dem Endomysium, bedeckt. Im Zytoplasma der Muskelzellen befinden sich die Myofibrillen, die die kontraktilen Elemente darstellen. Während die Myofibrillen der glatten Muskelzellen sich im Licht einheitlich anisotrop verhalten, sind die Myofibrillen der quergestreiften Muskulatur abwechselnd aus dunklen anisotropen A-Streifen, gebildet von den Myosinfilamenten, und hellen isotropen I-Streifen, gebildet von Aktinfilamenten, aufgebaut. Die A-Streifen sind durch die hellen H-Streifen (Hensen-Streifen), die I-Streifen durch dunkle anisotrope Z-Streifen unterteilt. Die H-Streifen haben in der Mitte eine dünne mittlere Membran, den M-Streifen. Die Zellen der glatten Muskulatur sind 50–200 μm groß, spindelförmig und haben einen zentralen Zellkern, die Zellen der Skelettmuskulatur sind langgestreckt mit multiplen randständig gelegenen elliptischen Kernen. Der Herzmuskel besitzt sich verzweigende und anastomosierende Zellen mit zentral gelegenem ovalen Zellkern.

Die Muskelfasern der quergestreiften Muskulatur lassen sich aufgrund elektrophysiologischer, biochemischer und morphologischer Eigenschaften in drei Gruppen einteilen.

Elektronenmikroskopisch werden mitochondrienarme Typ-A-Fasern, mitochondrienreiche Typ-C-Fasern und ein Intermediärtyp unterschieden. Aufgrund immunhistochemischer Färbungen werden Typ-I-Fasern mit überwiegend oxidativem Stoffwechsel, welche lang, schmal und ermüdungsresistent sind, von Typ-II-Fasern mit überwiegend glykolytischem Stoffwechsel unterschieden. Das Verhalten der myofibrillären ATPase der Typ-II-Fasern gegenüber Säure erlaubt eine weitere Unterteilung in Typ-II-A-Fasern (schnell, intermediäre Größe, relativ ermüdungsresistent), Typ-II-B-Fasern (schnell, groß, rasch ermüdbar), Typ-II-C-Fasern (oxidative Kapazität von Typ-I-Fasern und glykolytische Kapazität von Typ-II-A-Fasern). Sportphysiologisch werden die schnell kontrahierenden Fasern als fast twitch (FT) und die langsam kontrahierenden Fasern als slow twitch (ST) bezeichnet. Schnelle Fasern werden von größeren Motoneuronen innerviert als langsame Fasern. In schnellen Fasern ist die Aktivität der Myosin-ATPase um das 2,5-Fache höher als in langsamen Fasern. Die Zusammensetzung der verschiedenen Muskelfasertypen unterscheidet sich in den jeweiligen Muskeln, aber auch in dem gleichen Muskel bei verschiedenen Personen. Die Ausstattung eines Individuums mit schnellen und langsamen Muskelfasern ist genetisch festgelegt.

Autor

Iris Reuter

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