Die Muskeln

Nach dem Bau und der Funktion wird das Muskelgewebe in drei Gruppen unterteilt:

• Skelettmuskulatur: Diese Muskulatur wird auch quergestreifte Muskulatur genannt. Sie kann willkürlich gesteuert, d.h. bewusst betätigt werden. Die meisten quergestreiften Muskeln sind am Skelett befestigt und für unsere aktiven Bewegungen zuständig. Quergestreifte Muskulatur findet sich aber z.B. auch im Gesicht, im Rachen, am Beckenboden etc.
• Organmuskulatur: Diese Muskulatur heißt auch glatte Muskulatur. Im Gegensatz zur Skelettmuskulatur erscheint sie unter dem Mikroskop betrachtet nicht gestreift, sondern glatt. Man findet sie in Organsystemen wie z.B. Magen, Darm, Blase, Blutgefäßen etc. Sie wird unwillkürlich über das Nervensystem gesteuert und kann nicht bewusst beeinflusst werden. Glatte Muskulatur ist z.B. verantwortlich für Bewegungen des Verdauungstraktes sowie für das Eng- und Weitstellen von Blutgefäßen.
• Herzmuskulatur: Auch das Herz ist ein Muskel. Seine Muskelzellen stellen eine Sonderform der quergestreiften Muskulatur dar. Die Herzmuskelzellen arbeiten unwillkürlich und mit einer unvergleichbaren Ausdauer und Kraft. Mehr zum Thema: Herz-Kreislauf-System: Basis-Info

Im Folgenden werden die Basis-Informationen der quergestreiften Skelettmuskulatur beschrieben.

Ein Skelettmuskel verbindet in der Regel zwei Knochen miteinander, d.h., er bewegt einen der beiden Knochen auf den anderen zu. Dementsprechend unterscheidet man einen

• Muskelursprung (die rumpfnahe Befestigung),
• einen Muskelbauch und
• einen Muskelansatz (die rumpfferne Befestigung).
  

Die Befestigung des Muskels am Knochen erfolgt über Sehnen. Ein Muskel kann nicht nur eine, sondern auch zwei (z.B. „zweiköpfiger Muskel“ Biceps) oder drei Sehnen (z.B. „dreiköpfiger Muskel“ Triceps) besitzen. Der Muskel selbst ist in einen Bindegewebssack eingebettet (Faszie), der in die Sehnen übergeht.

Jeder Muskel übt eine bestimmte Bewegung in eine bestimmte Richtung aus, oft wirken auch mehrere Muskeln als Muskelgruppe zusammen. Es gibt zu jedem Muskel- bzw. jeder Muskelgruppe einen Gegenspieler, der die genau entgegengesetzte Bewegung steuert (z.B. Streckmuskulatur als Gegenspieler zur Beugemuskulatur).

Der Muskelbauch kann unterschiedlichste Formen haben (spindelförmig, dreieckig etc.). Er besteht aus den eigentlichen Muskelzellen, die sich aus einzelnen, streng angeordneten Strukturelementen zusammensetzen:

Die kleinste Einheit des Muskels ist die sogenannte Myofibrille. Viele Myofibrillen zusammen bilden eine Muskelfaser, die bis zu 15 cm lang und bis zu 100 µm breit sein kann. Viele Muskelfasern werden zu Muskelfaserbündeln zusammengefasst. Der Zusammenschluss mehrerer Muskelfaserbündel bildet den eigentlichen Muskel.

Funktionseinheit der Muskelfasern

Jede Muskelfaser wird der Länge nach von feinsten, einzelnen Eiweißfäden durchzogen. Man unterscheidet zwei verschiedene Arten, Aktinfilamente und Myosinfilamente. Aktinfilamente erscheinen unter dem Mikroskop hell, Myosinfilamente sind dicker und dunkler. Durch ihre in regelmäßigen Abständen liegende spezielle Anordnung ergeben sie das Bild der Querstreifung. Jeder dieser Abschnitte wird als Sarkomer bezeichnet (kontraktile Einheit des Muskels). Viele Sarkomere hintereinander aufgereiht bilden die Myofibrillen.

Die Aktin- und Myosinfilamente verrichten die eigentliche Arbeit des Muskels: Sie können sich gegeneinander verschieben und bewirken dadurch ein Zusammenziehen (Kontraktion) des Muskels. Die Kontraktion des Muskels führt schließlich zur Bewegung des mit dem Muskel verbunden Knochens.

Um einen Muskel aktiv zu bewegen, läuft ein komplexer Prozess ab. Am Anfang jeder Bewegung steht ein Nervenreiz, der vom Gehirn an das Rückenmark und über die Nerven weiter zur Muskulatur geleitet wird.

An jeder Muskelfaser liegen sogenannte motorische Endplatten, die den vom Gehirn ausgehenden Nervenreiz über den Muskelnerv (Motoneuron) empfangen. Gelangt ein Nervenreiz an die motorische Endplatte des Muskels, wird der Transmitter Acetylcholin freigesetzt. Dieser vermittelt zwischen Nerv und Muskel, es kommt zu einem sogenannten Aktionspotenzial. In weiterer Folge erhöht sich in der Muskelfaser die Kalziumkonzentration. Aktin- und Myosinfilamente gleiten immer wieder ineinander, wodurch die eigentliche Kontraktion des Muskels zustande kommt.

Das Motoneuron liefert den ausschlaggebenden elektrischen Impuls, der den Muskel erregt und zur aktiven Arbeit veranlasst – er liefert sozusagen die Initialzündung. Ein Muskelnerv kann bis zu 1.000 Muskelfasern gleichzeitig versorgen. Je mehr motorische Einheiten ein Muskel hat, umso feiner kann seine Bewegung abgestimmt werden.

Damit die Muskeln aktiv Arbeit leisten können, sind sie auf eine spezielle „Energiewährung“ angewiesen, das Adenosintriphosphat (ATP). Es wird im Körper vorrangig aus Glukose und Fettsäuren unter Verbrauch von Sauerstoff gewonnen (aerober Energiestoffwechsel). Unter sehr hohen Belastungen kann ATP auch ohne Sauerstoff produziert werden (anaerober Energiestoffwechsel). Mehr zum Thema: Bewegung & Energiestoffwechsel

Sehnen sind faserige Verbindungen zwischen Muskeln und Knochen. Sie haben ein glänzendes Aussehen, bestehen aus Bindegewebe und bewirken die Kraftübertragung des Muskels auf den Knochen. Ohne Sehnen wäre sozusagen keine Bewegung der Knochen möglich.

Einige Sehnen sind von einer Sehnenscheide, einer flüssigkeitsgefüllten Gleithülle aus Bindegewebe, umgeben. Schleimbeutel sind ähnlich aufgebaut sind wie Sehnenscheiden. Sie bilden eine Art Polster zwischen einem Knochen und einer Sehne. Sehnenscheiden und Schleimbeutel vermindern mögliche Reibungsstellen unter Bewegungseinwirkung. Sie beugen somit Schäden an Sehnen vor. Mehr zum Thema: Sehnen und Bänder