Muskel Flashcards
Muskelfunktionen
1) Bewegung und Körperhaltung
2) Speicher von Glucose, AS, Kohlenhydraten
3) Hormonhaushalt (Hormone, Zytokine, Myokine,…)
4) Atmung
Muskeltypen
1) Glatte Muskulatur in Hohlorganen und Gefäßwänden. Verantwortlich für Peristaltik, automatisch und langsam. Spindelförmige Myozyten mit einem Zellkern.
2) Herzmuskulatur: Blutpumpe, automatisch und mittelschnell. Verzweigte Myozyten mit ein bis zwei Zellkernen, quergestreift.
3) Skelettmuskulatur, verbunden mit Sehnen oder Aponeurosen. Verantwortlich für Körperbewegung, kontrolliert/ willkürlich, schnell. Quergestreift, lange, gerade Myozyten mit vielen Zellkernen an der Wand gelagert.
Allgemeiner Aufbau
Epimysium > Perimysium > Endomysium > Muskelzelle / Muskelfaser > Myofibrille
Kontraktionsmechanismus
1) ATP bindet an Myosinköpfchen –> Myosin lässt Aktin frei
2) ATP –> ADP + Pi + Energie => schiebt Myosin in ‚high energx‘ Form
3) Pi lässt vom Myosin ab und Myosin drückt aufs Aktin –> 1. Kraftschlag
4) ADP wird freigelassen –> 2. Kraftschlag
Chemische Energie –> mechanische Energie
Myosin
Enzym, da es ATP in ADP und Pi spaltet
Sarkomer
Von Z Scheibe zu Z Scheibe, Aktin– und Titinverankerung.
Z I A I Z
I: nur Titin und Aktin im relaxierten Zustand
A: Aktin und Myosin Überlagerung
Kontrahieren gleichzeitig aber relaxieren sequentiell
Titin
Verhindert Überdehnung des Sarkomers, sorgt für eine Grundspannung und zusätzliche Stabilität
Muskelfasertypen
Kontraktionsgeschwindigkeit: II > I Kapillarenanzahl: I > II Myoglobingehalt: I > II Glykogengehalt: II > I Ermüdungsgeschwindigkeit: II > I Durchmesser: II> I Erholungsgeschwindigkeit: II > I
Typ I: kann Fettsäuren metabolisieren und Laktat aufnehmen
Typ 2: hat eine hohe anaerobe Energiebereitstellung und kann schnell regenerieren
Typ IIa: Mischfaser
Tropomyosin
Blockiert Myosinbindung an das Aktin oder hält das Myosinköpfchen in Stellung
Troponin
Entblockt Tropomyosin durch Konformitätsänderumg bei erhöhter Calciumkonzentration => ermöglicht Kontraktion
Troponin I: inhibitorisch, starke Aktinaffinität
Troponin C: Calciumionen– Bindungsstelle
Troponin T: verdrängt Tropomyosin
Querbrücke
Myosinköpfchen stehen quer = in 90 Grad Stellung zu den Aktinfilamenten
Dihydropyridin Rezeptor (DHR)
T Tubuli membranständiger Rezeptor, der bei Depolarisation den Ryanodinrezeptor aktiviert und damit für einen Calciumionenrinstrom ins Zytoplasma sorgt
Beim Herzen Ryanodin Aktivierung über Calciumionen aus dem EZR durch Dihydropyridin Rezeptor (L Typ Calciumkanal) ins Zytosol = Calcium Induced Release
Wiederauffüllen des SR mit Calciumionen
1) Calcium ATPase (SERCA)
2) Na+ – Ca++ Austauscher
3) Ca++ ATPase der Zellmembran
4) vegetative Regulation
Länge Kraft Beziehung
Je länger das Sarkomer, desto länger die Kraft. Bis zu dem Punkt an dem Aktin und Myosinfilamente gar keinen Kontakt mehr haben also auch keine Kontraktion mehr ausführen können.
Muskelarbeit
Muskelarbeit = Hubhöhe (Verkürzung) x Kraft
Unterstützungszuckung
Erst isometrische Anspannung bis Kraft Nachlast erreicht ist, dann isotonisch.
Anschlagszuckung
Erst isotonische Verkürzungsstrecke bis zu einem Endpunkt, dort isometrische Krafterhöhung.
Kraftzunahme
A) Frequenzmodulation: durch eine erhöhte AP Frequenz, hat die Zelle nicht genug Zeit sich zu erholen und die Calciumionen wieder in das SR zu pumpen, also stauen diese sich im Zytoplasma auf und es kommt zu einer Kontraktionskraftzunahme
B) Amplitudenmodifikation: durch eine erhöhte Reizamplitude können mehr motorische Einheiten erregt werden und somit die Kraftausübung erhöht werden.
Muskelleistung
P = Kraft F x Geschwindigkeit v
ODER
P = Arbeit A / Zeit t
Steigt mit der Kraft bzw. Last bis zur Maximalen Leistung an und nimmt dann wieder ab
Muskelstoffwechsel
1) ATP: Leistungsdauer wenige Sekunden
2) Kreatinphosphat, Leistungsdauer 10 – 20 Sekunden
3) Anaerobe Glykolyse (Regenerierung von ATP) –> Laktat Bildung, Leistungsdauer 20 – 30 Sekunden nach Beginn der Muskeltätigkeit auf dem Höhepunkt
4) Aerober Stoffwechsel: Acetyl–CoA –> CO2 + H2O, beginnt etwa eine Minute nach Einsetzen der Muskeltätigkeit
