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Glatte Muskulatur
- besteht aus spindelförmigen Zellen
- schwaches Längsstreifenmuster erkennen
- in Haut, inneren Organen, Fortpflanzungsapparat, großen Blutgefäßen und Ausscheidungsorganen
Quergestreifte M. (Skelettmuskulatur)
- Diese Muskeln bestehen aus langen Fasern, die von einer Membranhülle sind
- Skelettmuskeln werden von Nerven aus dem Zentralnervensystem versorgt, das teilweise bewusst gesteuert werden kann; deshalb nennt man sie auch willkürliche Muskulatur.
Herzmuskel
- Muskelgewebe bei Wirbeltieren den größten Teil des Herzens
- Die Zellen zeigen Längsstreifen und unvollständiges Querstreifenmuster
- Von Skelettmuskelzellen unterscheiden sich v. a. durch die in der Mitte liegenden Zellkerne und durch verzweigten und verflochtenen Fasern.
- Herzmuskel wird vom autonomen Nervensystem gesteuert, aber diese Impulse können seine Tätigkeit nur beschleunigen oder verlangsamen. Für rhythmischen Kontraktionen des Herzens sind sie nicht verantwortlich.
Kontraktion
- Calcium-Ionen werden aus sarkoplasmatischen Retikulum der Muskelfaser freigesetzt
- Durch Diffusion gelangen Ionen an Troponinmoleküle u. werden dort gebunden à Konformationsänderung der Troponinmoleküle
- Tropomyosinfäden werden aus ihrer Lage gedrängt, so das Bindungsstellen auf Aktinfilamenten freigelegt werden à Anlagerung von Myosinköpfchen
- Myosinköpfchen klappen zu den Aktinfilamenten um
- Gebildete Aktomyosinkomplex kann ATP binden, wodurch Bindungsbestreben zum Aktin vermindert wird u. Komplex zwischen Aktin u. Myosin aufgelöst wird
- Durch Zerfall ATP à Bildung von Myosin-ADP + - Komplex
- Hohe Affinität des Komplexes für Aktin à erneute Anlagerung der Myosinköpfchen an Bindungsstellen des Aktinfilamentes
- ADP und freigesetzt
- Myosinköpfchen klappen um u. ziehen Aktifilamente über sich rüber. Vorgang wiederholt sich ständig, bis keine Calcium- Ionen mehr da sind
- Zurückpumpen der Calcium- Ionen ins sarkoplasmatische Retikulum à Ende Kontraktion
Gleitfilamenttheorie:
Myosin- Kopf wird durch zyklische Bindung in Aktinfilament u. Lösung der Bindung verschoben. Zerfall von ATP liefert Energie für den Zyklus.
Herzmuskel
Entsprechend den unterschiedlichen Aufgaben unterscheidet sich die Muskulaturdes Herzens in einigen Punkten von der Skelettmuskulatur. Wesentlichster Unterschied ist die sogenannte Refraktärzeit, d.h. eine elktrisch erregte Herzmuskelzelle kontrahiert sich und ist anschließend für einige Millisekunden unerregbarbar, während Skelettmuskeln durch fortgesetzte Nervenreizung über längere Zeit in einer Dauerkontraktion (Tetanus, nicht zu verwechseln mit der Krankheit!) verweilen können. Weitere Unterschiede und Gemeinsamkeiten sind in der folgenden Liste aufgeführt:
Querstreifung wie Skelettmuskel
keine vielkernigen Muskelfasern, sondern einkernige Muskelzellen, die durch sog. Glanzstreifen (entsprechend jeweils den Z-Streifen), miteinander in Reihen verbunden sind
außerdem können sich die Herzmuskelzellen - wie auch einzelne Filamentbündel - verzweigen, wodurch ein dreidimensionaler Netzaufbau des Herzmuskels ermöglicht wird.
T-System stärker, z.T.auch longitudinal ausgebildet; L-System dagegen spärlicher
Viele Mitochondrien und ausgeprägtes Sarkoplasma: Dauerleistung
die Kontraktion erfolgt im wesentlichen ohne äußeren Reiz, das vegetative Nervensystem und einzelne Hormone modulieren nur die Kontraktionstätigkeit
Es existieren sogenannte Erregungsleitungszellen: spezielle Muskelzellen, die weniger Fibrillen erhalten, und die gleichmäßige Ausbreitung der elektrischen Erregung im Herzmuskel gewährleisten.
a) rote Muskulatur
fibrillenarm
enthalten große Mengen von Myoglobin (verursacht die \"rote\" Farbe und speichert Sauerstoff)
Die rote Muskulatur ist für Dauerleistungen prädestiniert. Sie kontrahieren sich relativ langsam.
anderer Name: \"Tonische Fasern\"
b) weiße Muskulatur
fibrillenreich
wichtigster Energielieferant: Glucose
Es können kurzfristige, kräftige und schnelle Muskelkontraktionen ausgeführt werden.
Die Muskelfasern werden aufgeteilt in weiße und rote Muskelfasern. Die meisten unserer Muskeln bestehen jedoch aus beiden Faserarten.
Die weißen Muskelfasern - auch als FT-Fasern (fast twitch fibres) bezeichnet - kontraktieren schnell und kräftig, müssen sich allerdings auch wieder regenerieren. Sie sind v.a. für Kraftsportarten von Bedeutung.
Die roten Muskelfasern - auch ST-Fasern (slow twitch fibres) kontraktieren zwar eher langsam, ermüden allerdings auch weniger schnell und sind deshalb v.a. in den Ausdauersportarten bedeutend.
Man unterscheidet zwischen blassroter (weißer) und tiefroter Muskulatur. Die roten Muskeln enthalten Muskelfasern, die im Vergleich zu den weißen Muskeln u.a. einen höheren Anteil an Mitochondrien zu Lasten der Muskelfibrillenanzahl aufweisen. Daher arbeiten sie zwar langsamer, jedoch ausdauernder. Schnell u. kräftig, allerdings auch schnell ermüdend ist der weiße Muskel.
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