Muskelgewebe Flashcards
Kennzeichen des Muskelgewebes
- Entstehung aus Mesoderm
- chemische und elektrische Erregung -> Steuerung durch Nerven
- Farbstoff: sauerstoffbindendes Myoglobin
- schlechte Regeneration
Aufgaben des Muskelgewebes
- Kontraktion durch Aktin- und Myosinfilamente
- Umwandlung von chemischer Energie in Mechanik
- Regulation des Wärme-Haushalts (Muskelzittern)
Arten von Muskelgewebe
- quergestreifte Skelettmuskulatur: willkürlich, Muskelfasern, randständige Zellkerne
- quergestreifte Herzmuskulatur: unwillkürlich, Muskelzellen, zentrale Zellkerne
- glatte Muskulatur: unwillkürlich, Muskelzellen, zentrale Zellkerne
Eigenschaften der Skelettmuskulatur
- 40%-50% des Körpergewichts
- hoher Energieaufwand
- Innervation durch somatisches Nervensystem (willkürlich)
Vorkommen der Skelettmuskulatur
- aktiver Bewegungsapparat
- mimische Muskulatur
- Zunge, Gaumen, Rachen, Kehlkopf, Ösophagus, Zwerchfell
- äußere Augenmuskeln
- Mittelohr (Paukenhöhle)
- Beckenboden, Schließmuskulatur
Eigenschaften der Muskelfasern
- 1-15 cm lang; bis zu 0,1 mm dick
- zylindrisch
- vielkernig (Synzytien): bis zu 10.000 randständige Kerne/Muskelfaser
- Umhüllung durch Basalmembran: Basallamina und Lamina fibroreticularis des Endomysium
Arten der Muskelfaserbündel
Primärbündel:
- Gruppen von ca. 250 Muskelfasern
- Querschnitt: 1mm^2
Sekundärbündel: besteht aus mehreren Primärbündeln
Eigenschaften der Myofibrillen
- netzartige Anordnung
- Cohnheim-Felderung
Eigenschaften der Muskelfaszien
- straffes kollagenes Bindegewebe vom Typ I, scherengitterartige Anordnung
- äußere derbe Hülle und darunter Verschiebespalt
Umhüllungen eines Muskels
- Epimysium
- Perimysium
- Endomysium
Epimysium
Umhüllung des ganzen Muskels
- lockeres Bindegewebe mit Kollagen-Typ I
Perimysium
Umhüllung von Sekundärbündeln (Perimysium externum) und Primärbündeln (Perimysium internum)
- Verlauf von Gefäßen und Nerven
- Kollagen-Typ III
Endomysium
Umhüllung einzelner Muskelfasern
- retikuläres Bindegewebe
- Verlauf von Kapillaren, Arteriolen und Venolen
- Endverzweigung von Nerven
Anordnugn der Muskelfasern
- 000 Myofibrillen, aufgebaut aus Aktin- und Myosinfilamenten
- Aktin: 8 nm dick; 1 μm lang
- Myosin: 15 nm dick; 1,5 μm lang; besteht aus Kopf (bindet ATP und Aktin), Hals und Schwanz
A-Streifen
Aufbau aus Myosin (und teilweise Aktin); dunkle Färbung
I-Streifen
Aufbau aus Aktin; helle Färbung
Z-Streifen
- Begrenzung der Sarkomere
- Quervernetzung der Aktinfilamente durch Proteine (α- Aktinin, Desmin, Vimentin)
H-Streifen
Aufbau aus Myosin (ohne Aktin)
M-Streifen
Vernetzung der Myosinfilamente
weitere Muskelfilamente
- Titin: federnde Wirkung; über MyPB-C (myosin-bindendes Protein C) an Myosin fixiert
- Nebulin: Stabilisierung der Aktinfilamente
L-System der Skelettmuskulatur
- longitudinal zu Myofibrillen verlaufende Tubuli
- Calcium-Speicher (sarkoplasmatisches Reticulum)
-> Proteinbrücken zwischen terminalen Zisternen und T-Tubuli = Triaden (1+2)
T-System der Skelettmuskulatur
- transversal zu Myofibrillen¬ verlaufende Tubuli
- gehen vom Sarkolemm aus -> enthalten Extrazellulärflüssigkeit
- Erregungsleitung bioelektrischer Impulse -> synchrone Kontraktion
- komplette Durchquerung der Muskelfasern in der Breite (zwischen Myofibrillen an A/I-Grenze)
Aufbau des ruhenden Muskels
ruhender Muskel: Bindung zwischen Aktin und Myosin blockiert
- Tropomyosin besetzt Bindungsstelle (Regulation durch Troponin-Komplex)
Stimulation des Muskels
- Freisetzung von Calcium aus L-System
- Bindung von Myosin an Aktin -> Myosinköpfchen ziehen Aktinfilamente in Richtung des Sarkomer-Zentrums
- Kontraktion der Fibrille
Regeneration des Muskels
mittels Satellitenzellen:
- seitliche Anlagerung an Skelettmuskelfasern unter der Basallamina
- Aktivierung von Myoblasten
- Teilung und Fusion nach Defekt -> Entstehung vielkerniger, intakter Myotuben
- dystropher Muskel: übermäßige Vermehrung von Fibroblasten durch Mangel an wichtigen Proteinen
Typen von Muskelfasern
- Zuckungsfasern (Arbeitsmuskulatur)
- tonische Fasern
Zuckungsfasern
- schnelle Kontraktion
- 1-2 motorische Endplatten (fokale Innervation)
- Typ I (rote Fasern)
- Typ II (weiße Fasern)
Typ I - Zuckungsfasern
- langsamere und längere Kontraktion
- hohe Kapillardichte und hoher Myoglobingehalt -> rote Farbe
- viele Mitochondrien, ausgedehntes ER
- oxidativer Stoffwechsel, enthalten viel ATP
- weniger Myofibrillen
Typ II - Zuckungsfasern
- schnellere und kraftvollere Kontraktion -> rasche Ermüdbarkeit
- geringerer Sauerstoffbedarf: geringere Kapillardichte und geringerer Myoglobingehalt
- wenige Mitochondrien und ER
- anaerober Stoffwechsel, enthalten wenig ATP
- größerer Durchmesser und mehr Myofibrillen
tonische Fasern
- langsame wurmförmige Kontraktion
- Oberfläche leitet kein Aktionspotenzial weiter, viele kleine Nervenendigungen (multiple Innervation)
Vorkommen tonischer Fasern
Muskelspindeln, äußere Augenmuskeln, Ösophagus
Funktion tonischer Fasern
Einstellung der Empfindlichkeit der Muskelspindeln durch Änderung von Spannung und Länge
- Muskelspindeln regulieren als Dehnungsrezeptoren die Muskelspannung, liefern Informationen über Stellung und Bewegung der Extremitäten (= propriozeptive Wahrnehmung)
Eigenschaften der Herzmuskulatur
- Querstreifung
- keine motorische Endplatte
- Innervation durch vegetatives Nervensystem (unwillkürlich)
- erhöhte Belastung führt zu Hypertrophie und Polyploidie
- Vorkommen: Herz
Aufbau der Herzmuskulatur
- Einzelzellen mit zentralen Kernen (ohne Synzytien), aber z.T. zweikernig
- 40-100 μm lang, 10-20 μm breit
- Glanzstreifen an Grenzen zwischen 2 Zellen -> glänzen bei Lupenbetrachtung von nativem Gewebe
- reich an Myoglobin, Mitochondrien und Lipidtropfen
Glanzstreifen
Transversalabschnitte: mechanische Übertragung der Kontraktionskraft
- Adhärens-Kontakte: Einstrahlung von Aktin
- Desmosomen: Einstrahlung von Desmin
Longitudinalabschnitte: elektrische Kopplung
- Gap Junctions
T-System der Herzmuskulatur
Tubuli in Höhe des Z-Streifens
L-System der Herzmuskulatur
sarkoplasmatisches Reticulum
- gering ausgebildet mit kleinen terminalen Zisternen (Proteinbrücken zwischen terminalen Zisternen und T-Tubuli = Dyaden)
Aufbau der Herzwand
- Perikard (Herzbeutel)
- Epikard
- Myokard
- Endokard
Perikard
- straffes geflechtartiges Bindegewebe
- zwischen Perikard und Epikard: flüssigkeitsgefüllter Spalt (= Perikardhöhle)
Epikard
- einschichtiges Plattenepithel (= Mesothel) und subepikardiale Bindegewebsschicht mit eingelagerten Fettzellen
- Koronargefäße und Nerven
Myokard
- Umgebung der Myozyten von Basallamina und Endomysium
- dichtes Kapillarsystem mit kontinuierlichem Endothel
Endokard
- einschichtiges Plattenepithel (= Endothel) und subendokardiale Bindegewebsschicht, die sich in das Endomysium des Myokards
fortsetzt - Gefäße, Nerven und Purkinje-Fasern
Eigenschaften der glatten Muskulatur
- Muskeltonus wird gehalten -> geringer Energieaufwand, keine Ermüdung
- Innervation durch vegetatives Nervensystem (unwillkürlich)
- spontane Eigenkontraktionen
Vorkommen der glatten Muskulatur
- Gefäßwände
- Wand von Hohlorganen (Verdauungstrakt, Luftwege, Harntrakt, Genitaltrakt)
- Auge: Iris, Ziliarkörper, Mm. Tarsales
- Haut: Mm. arrectores pilorum, Tunica dartos
Aufbau der glatten Muskulatur
- spindelförmige Bündel von Einzelzellen (20-800 μm lang, 3-10 μm breit, Faserketten, können an Sehnen befestigt sein)
- Zellkern: zentral, zigarrenförmig (bei Kontraktion: korkenzieherförmig)
- Myofilamente in Längsachse der Zelle (keine Sarkomere)
- eigenständige Synthese von Kollagen, Elastin und Proteoglykanen
kontraktiler Apparat der glatten Muskulatur
- gitterähnliches Netzwerk von Aktin und Myosin in schräg verlaufenden Bündeln
- Verdichtungszonen (Areae densae) -> entsprechen dem Z-Streifen
- Anheftungsplaques über innere Oberfläche verteilt
(Einstrahlung von Desmin und Vimentin) - langsame Kontraktion durch Anstieg von Calcium
(Verkürzung bis auf 1/3 der Ruhelänge)
T-System der glatten Muskulatur
nicht vorhanden
L-System der glatten Muskulatur
sarkoplasmatisches Reticulum geringfügig vorhanden
- Plasmalemm enthält Caveolae (= bläschenförmige Einstülpungen) und Calcium -Pumpen
