Eigene Fragen Flashcards
Was passiert bei einer Schädigung des α-Motoneurons?
Schlaffe Lähmung
Was gehört zu einer motorischen Einheit?
Motoneuron, Kollateralen, innerv. Muskelfasern
Nennen Sie die Bande des Sarkomers. Welche sind bei einer Kontraktion verkürzt?
I-Bande: Aktin
H-Zone: Myosin -> verkürzt
A-Bande: Aktin & Myosin
Welche Funktion hat das Titin?
Feder-Funktion
-> setzt Sarkomer nach Kontraktion wieder in Ausgangszustand zurück
Trägt zum Dehnungswiderstand inaktiver Skelettm.fasern bei
Verhältnis Aktin : Myosin
6 : 1
Wie sieht die Quartärstruktur des Myosins aus?
2 schwere + 4 leichte Ketten
Wo befinden sich die Perikaryen der α-Motoneurone?
Vorderhörner des RM
Ausnahme: Quergestreifte Muskeln, die von HN innerviert werden!
Verhältnis Kollaterale : Muskelzelle (Skelettmusk.)
1 : 1
Wie ist eine motorische Endplatte aufgebaut?
Synapse + Endknopf + Muskelfasermembran
Transmitter der Signalübertragung von der Präsynapse zur Muskelfaser-ZM
ACh
Rezeptortyp in Muskelfaser-ZM
N1
- > Ligandengest. Ionenkanal
- > Permeabel für monovalente Kationen (v.a. Na+)
Was löst die Ausschüttung von ACh aus den Vesikeln in den syn. Spalt aus?
Anstieg der intrazell. [Ca2+]
Was versteht man unter einem Endplattenpotenzial?
Die Depolarisation der Muskel-ZM
Welcher Vorgang beendet eine Erregung/Kontraktion an einer Skelettmuskelfaser?
ACh löst sich vom N1-Rez und wird von ACh-Esterase abgebaut -> Wiederaufnahme in Präsynapse
Ist das Endplattenpotenzial immer überschwellig?
Unter physiologischen Bedingungen ja.
Wo sitzt der Dihydropyridin-Rez.?
An der ZM des T-Tubulus
Wo sitzt der Ryanodin-Rez.?
An der ZM des L-Tubulus
Was sind T-Tubuli?
Extrazell. Einstülpungen des Sarkolemms
Was sind L-Tubuli?
Ausläufer des SR (ER), intrazell. Ca2+-Speicher
Aus was besteht eine Triade?
Bereich, in dem sich rechts und links seitl. des T-Tubulus jew. 1 L-Tubulus anlagert
Anordnung von DHPR und RyR1
DHPR-Tetraden
Wie nennt man den “Komplex” aus DHPR und RyR1?
Junctional feet
Woher kommt das meiste Ca2+ bei einer Kontraktion?
SR (99%)
[Ca2+] in Ruhe
[Ca2+] bei Erregung
10^-7 mol/L
10^-5 mol/L (100fach erhöht)
Was ist die Funktion des Troponin-Komplexes?
Es stabilisiert im Ruhezustand die Lage des Tropomyosins auf dem F-Aktin
Ab welcher intrazell. [Ca2+] werden die Aktinbindestellen frei?
10^-5 mol/L
Was sind die Vermittler der elektromechan. Kopplung und was tun sie?
Ca2+-Ionen
-> ermöglichen Bindung zw. Aktin und Myosin
Aufgabe des ATPs bei der Muskelkontraktion
- Energiequelle
- Ablösung des Myosinköpfchens vom Aktin
Energiequelle der Muskelkontraktion?
ATP
Wodurch kippt das Myosinköpfchen wieder zurück in seine Ausgangsposition/1. Kraftschlag?
Abspaltung von Pi
Wodurch wird der 2., kleinere Kraftschlag ausgelöst?
Abspaltung von ADP
Wodurch löst sich das Myosinköpfchen wieder vom Aktin?
Neues ATP bindet an Myosinköpfchen
Welcher Vorgang führt dazu, dass das Myosinköpfchen gespannt wird?
Spaltung von ATP
Welches ist der lastabhängige Schritt bei der Kontraktion?
- Kraftschlag -> ADP-Abspaltung
- > geringe Last: schnell
- > isometr. Kontraktion: langsam
Wodurch kann die Höhe der Amplitude moduliert werden?
Reizstärke
-> prop. zur Anzahl erregter mE
Erklären Sie das “Alles-od-Nichts-Gesetz” bzgl. mE
Alle Muskelfasern einer mE werden immer gemeinsam erregt, jedoch nicht zwingend max. aktiviert.
Wodurch kann die Frequenz verändert werden?
- Akkumulation des Ca2+ im SR
- Akkumulation der Dehnung serienelastischer Komponenten
Weshalb ist die Relaxation bei einer tetanischen Kontraktion verzögert?
Das akkumulierte Ca2+ muss erst wieder ins SR zurückgepumpt werden.
Wie viele Fasern können zu einer mE gehören?
20 - 10000
Was passiert bei einer gleichförmigen Kontraktion?
Superposition leicht zeitversetzter Einzelzuckungen verschiedener mE
- > zuerst Erregung kleinerer, langsamerer, weniger ermüdbarer mE über dünnere, niederfrequent leitende Axone
- > dann Erregung großer, schneller Einheiten
Wovon hängt die Kraft einer Muskelkontraktion ab?
- Kraft = prop. zur Vordehnung (bis 2,2μm)/Anzahl der Querbrücken
- Anzahl rekrutierter mE
-
In welchem Verhältnis stehen Kraft und Verkürzungsgeschwindigkeit?
Antiproportional
-> Leichte Gegenstände sind schneller anzuheben als schwere (man braucht weniger Kraft)
Mechanische Leistung (Formel)
Mechan. Leistung = Kraftentw. * Verkürzungsgeschwk.
Nennen Sie 2 Möglichkeiten zur Steuerung der Kraftentwicklung
1) Veränderung der Aktivität der α-Motoneurone (untersch. Aktiv.)
- > 1 AP: Einzelzuckung
- > Mehrere APs: Superposition
- > Viele APs in hoher Frequenz: Tetan. Kontraktion
2) Veränderung der Anzahl aktivierter mE
- > Viel Kraft: Aktiv. vieler mE
- > Wenig Kraft: Aktiv. weniger mE
Welche Art der Kontraktion liegt einer Willkürbewegung zugrunde?
Tetan. Kontraktion
Wie sind die mE meist bei einer Willkürbewegung tätig?
Asynchron
Über welche Nervenbahn wird das Signal vom ZNS weiter an die α-Motoneurone geleitet?
Pyramidenbahn
Welche Kontraktionsform liegt den meisten Bewegungen des Menschen zugrunde?
Auxotone Kontraktion
Bei welcher Kontraktionsform ermüdet der Muskel am Schnellsten?
Isotone Kontraktion
Bei welcher Kontraktionsform findet keine äußere Arbeit statt?
Isometrische Kontraktion
Bei welcher Kontraktionsform ist der Energieverbrauch am Höchsten?
Isometrische Kontraktion
Unter welchen Bedingungen wird eine maximale Leistung erreicht?
Isotonische Verkürzung unter moderaten Lasten (30-40% der isometr. Kraft)
a) Von welchem Parameter sind die Muskelverkürzungegeschwk. und die Leistung abhängig?
b) In welcher Beziehung (Formel) lässt sich dies ausdrücken?
a) Last
b) Hill-Beziehung: v = f (F)
Formel für
a) Arbeit
b) Verkürzungsgeschw.k.
c) Leistung
a) Arbeit = Kraft * Weg = F * s -> 1/t
- > A/t = (F*s) / t
b) v = Weg pro Zeit = s/t
c) Leistung P = Arbeit pro Zeit = A/t
- > P = F * v
- > A/t = F * s/t
Welche Muskelfasertypen gibt es?
S, I
FR, II
FF, III
Welchen Durchmesser besitzen die untersch. Muskelfasertypen?
I = dünn
II und III = dick
In welcher Reihenfolge werden die untersch. Muskelfasertypen rekrutiert?
- I
- II
- III
Geschwindigkeit der Kontraktion/Relaxation der untersch. Muskelfasertypen
I = langsam II = schnell III = sehr schnell
Anzahl der Kapillaren der untersch. Muskelfasertypen
I = sehr viele II = viele III = wenige
Konz. an Myoglobin in den untersch. Muskelfasertypen
I = sehr viel II = viel III = wenig
Konz. an Glykogen in den untersch. Muskelfasertypen
I = wenig II = viel III = sehr viel
Wie schnell ermüden die untersch. Muskelfasertypen?
I = langsam II = relat. langsam III = schnell
Wodurch wird die Kraftkinetik bestimmt?
Durch die Mischung der Muskelfasertypen in den Muskeln
Welche Muskelfasertypen der Skelettmuskulatur gibt es?
Rote
Weiße
Energiegewinnung der Muskelfasern der Skelettmusk.
Rot = überwiegend oxidativ Weiß = überwiegend NICHT oxidativ
Welche Funktionen besitzen die Muskelfasern der Skelettmusk.? Nennen Sie jew. 1 Muskelbeispiel
Rot = Haltefunktion -> M. soleus Weiß = Schnelle Bewegungen -> M. biceps brachii
Welche Transmitter werden für die Kontraktion der glatten Muskulatur verwendet?
Untersch. Transmitter des VNS und versch. Hormone
Wodurch lässt sich der Tonus (die Stärke) einer Kontraktion verändern?
- Neurotransmitter des VNS
- Hormone
- Metabolite
- Mechan. Dehnung (kann Depol./Kontraktion auslösen)
Welche Muskeltypen gibt es bei der glatten Muskulatur? Kurze Beschreibung und Bsp.
Single-unit-Typ (Darmmuskulatur)
- Gap junctions
- > Muskel = 1 Einheit
- > Feinabstimmung einzelner Muskelfasern NICHT möglich
Multi-unit-Typ ( M. ciliaris)
- Jede Muskelzelle muss von einem Nerv aktiviert werden (keine gap junctions)
- > Tonus = neurogen
Unterschiede Kontraktion glatte Muskelzellen zur Skelettmuskulatur
- Ca2+ nicht nur aus SR (IP3!), auch viel aus EZR
- Manche glatten Muskeln besitzen neben spann.gest. Ca2+-Kanälen auch rezeptorgest. Ca2+-Kanäle in ZM
- Ca2+ bindet an Calmodulin
- Verkürzung des Muskels langsamer
- Myosin muss phosphoryliert werden!
- > glatte Muskelzellen besitzen MLCK
- Ende d. Kontraktion: MLCP -> dephosphoryl. Myosin
Nennen Sie Relaxationsmechanismen glatter Muskelzellen
1) Deaktivierung der MLCK
2) Hyperpolarisation der Faser
3) Aktiv. Proteinkinase G
Wie kann die MLCK deaktiviert/gehemmt werden?
Stimulation β2-Rez
- > [cAMP] ⬆︎
- > PKA ⬆︎
- > Phosphoryl. MLCK
- > Relaxation
Beschreiben Sie, wie eine Faser hyperpolarisiert werden kann, um eine Muskelrelaxation herbeizuführen.
- Öffnung K+-Kanäle
- Freisetzg. von NO
- > Aktiv. Guanylat-Cyclase
- > Hyperpolarisation
- > Relaxation
Wie wirkt Botox (was passiert bei Botulismus)? Welche Folgen hat es?
Blockiert ACh-Ausschüttung der Vesikel
-> Unterbrechung der Signalübertragung vom Motoneuron zur Muskelfaser
Folge: Muskellähmung (tödl. Lähmung der Atemmuskulatur)
Wie wirkt Curare? Folgen?
Gift = d-Tubocurarin
Blockiert N1-Rez. - antagonistische Wirkung zu ACh
-> Kanal bleibt geschlossen
Folge: Muskellähmung
Nennen und beschreiben Sie eine neuromuskuläre Erkrankung. Welche Therapieform ist möglich?
Myasthenia gravis
Ursache: AK, die N1-Rez. blockieren (ähnl. Curare)
Folgen: Muskuläre Ermüdbarkeit⬆︎, Ptosis
Therapie: ACh-Esterase-Hemmer (Physostigmin, Tensilon)
-> verlängern Endplattenpotenzial
-> mildern Beschwerden
Klinische Anwendung eines muskellähmenden Stoffes
Anästhesie -> Muskelrelaxanzien
-> Curareähnliche Stoffe
Was passiert bei der Totenstarre/Rigor mortis?
Stoffwechsel kommt zum Erliegen
- > kein neues ATP
- > Myosin bleibt an Aktin haften
Auflösung nach wenigen Tagen durch Autolyse (enzymat. Abbau, Selbstauflösung) und Bakterien
