Muskeln Flashcards
Was ist die neuromuskuläre Endplatte?
Was ist eine motorische Einheit?
Die neuromuskuläre Endplatte ist die Kontaktstelle zwischen den terminalen Axons eines Motoneurons und einzelnen Muskelfasern.
Die motorische Einheit ist die Gesamtheit eines Motoneurons und die von ihr innervierten Muskelfasern.
Wie groß ist der Spalt zwischen Endknöpfchen und Muskelfaser?
Was befindet sich dazwischen?
Welches Protein sorgt hier für die Verankerung des Cytoskeletts an der Plasmamembran?
Der Spalt zwischen Endknöpfchen und Muskelfaser ist in etwa 100nm breit.
Im Spalt befindet sich eine Basallamina.
Utrophin verankern in der neuromuskulären Endplatte das Cytoskelett der Muskelfaser an der Plasmamembran.
Um welchen Rezeptortyp (und welchen Transmitter) handelt es sich an der neuromuskulären Endplatte?
In welchen Verhältnis stehen Aktionspotentiale und Reaktion zueinander?
Acetycholin bindet an den nikotinischen Acetylcholin-Rezeptor (Kationen-Kanal).
Der Reiz, der an der Muskelfaser ankommt ist in der Regel immer überschwellig und löst so immer eine Kontraktion aus: Das Verhältnis ist also 1:1.
Was macht Botox?
Was macht Curare?
Was passiert bei Myasthenia gravis und was tut man dagegen?
Botox verhindert die Vesikelfreisetzung.
Curare hemmt kompetitiv die nAChR –> schlaffe Lähmung
Bei Myasthenia Gravis bildet der Körper einen Autoantikörper gegen nAChR. Als Therapie versucht man, die Cholinesterase zu hemmen.
Wie funktioniert die Elektromechanische Kopplung im Skelettmuskel?
Bei der Bindung von ACh an die nAChR, einem unspezifischen Kationenkanal, strömt Na+ in die Muskelzelle. Durch die Depolarisation ändert ein Dihydropyridinrezeptor (DHPR) seine Konformation und öffnet so mechanisch den Ryanodinrezeptor 1 am Sarkoplasmatischen retikulum (L-Tubuli). Dadurch kommt es zu einem Ca2+-Einstrom in die Muskelzelle und eine Kontraktion wird ausgelöst.
Wie unterscheidet sich die Elektromechanische Kopplung beim Herzmuskel?
Am Herzmuskel gibt es einen RyR2. Außerdem hat der DHPR eine richtige Kanalfunktion und es gibt mehr extrazelluläres Kalzium. Hierbei handelt es sich um eine calciuminduzierte Calciumfreisetzung.
Wodurch wird während der Muskelkontraktion das Kalzium zurück ins SR bzw. den Extrazellulärraum gepumpt?
SERCA (Calcium-ATPase) pumpt Na+ zurück ins SR und ein Na+/Ca2+-Austauscher tauscht zwischen Intra- und Extrazellulärraum drei Na+ gegen ein Ca2+. Es wird so viel Na+ gebraucht, weil der Kalziumgradient sehr hoch ist.
Wie wird die Kontraktion nach Calciumeinstrom in die Muskelzelle initiiert?
Calcium bindet an Troponin C, welches dadurch seine Konformation ändert. Diese Konformationsänderung wirkt sich auch auf die beiden anderen Bestandteile des Troponinkomplexes, Tropnin T und Troponin I aus, welche dann bewirken, dass sich Tropomyosin (welches im Ruhezustand die Myosinbindungsstelle des Aktins blockiert) löst und die Myosinköpchen binden können.
Wie läuft der Querbrückenzyklus ab?
Bei niedrigen ATP-Konzentrationen bildet das Myosinköpfchen eine starke Bindung mit Aktin aus. Bindet ATP an das Köpfchen löst es sich von Myosin. Durch die Dissoziation kommt es zur Hydrolyse von ATP zu ADP und Phosphat, was eine Konformationsänderung auslöst: Das Myosinköpfchen klappt nach vorne. Nun bildet sich wieder eine schwache Bindung zwischen Köpfchen und Aktin. Wenn Phosphat freigesetzt wird kommt es zum 1. Kraftschlag. Der zweite Kraftschlag und die feste Bindung von Myosin an Aktin erfolgt bei Freisetzung von ADP. Der Querbrückenzyklus kann solange weitergehen, bis ATP verbraucht ist.
Wie läuft der Calciumsignalweg bei glatter Muskulatur ab?
Wodurch kann man die Kontraktion der glatten Muskulatur hemmen?
Wie kommt es zur natürlichen Relaxation der glatten Muskulatur?
Bei Calciumseinstrom von Extrazellulär bindet Calcium an Calmodulin, welches dadurch aktiviert wird und die inaktive Myosin-Leichtketten-Kinase aktiviert, welche das am Myosin bereits gebundene ATP zu ADP und Phosphat spaltet.
Allerdings ist die Kontraktion der glatten Muskulatur nicht zwingend vom Calciumsignal anhängig. MLCK und MLCP können auch durch andere Proteine direkt gesteuert werden.
Zum Beispiel durch Nitroglycerin, kann man verhindern, dass die MLCK aktiviert wird.
Die glatte Muskulatur relaxiert, wenn Calcium-ATPasen und Natrium-Kalium-Austauscher intrazelluläres Calcium wieder in den Extrazellulärraum befördern und Calmodulin wieder inaktiv wird. Gleichzeitig verschiebt sich das intrazelluläre Gleichgewicht zwischen MLCK und Myosin-Leichtketten-Phosphatase zur Seite der MLCP, welche phosphoryliertes Myosin wieder in den inaktiven Zustand überführt.
Was sind die Eigenschaften von Typ I Muskelfasern?
Was sind die Eigenschaften von Typ II Muskelfasern?
Typ I Muskelfasern sind für Halte- und Dauerarbeit ausgelegt. Sie arbeiten aerob, haben viele Mitochondrien und viel Myoglobin, dafür aber wenig Glykogen.
Typ II Muskelfasern sind “schnell zuckend”, können anaerob arbeiten und haben deshalb wenig Mitochondiren und Myoglobin, dafür viel Glykogen.
Wie lassen sich Muskelzuckungen in Bezug auf elektrische Reize beschreiben?
Wie lange dauern Aktionspotentiale in Skelettmuskeln und Herzmuskeln?
Jeder einzelne elektrische Reiz löst eine Muskelzuckung aus, die immer gleich stark ist (Alles oder Nichts Prinzip). Bei schnell aufeinanderfolgenden Reizen kommt es zu einer Superposition der Zuckungen, bei niederfrequenten Reizen zu einer unvollständigen tetanischen Kontraktion, bishin zur vollständigen tetanischen Kontraktion bei hochfrequenten Reizen.
Im Skelettmuskel dauert ein Aktionspotential ca. 10ms, um Herz bis zu 400ms.
Ab was für einer Reizfrequenz fangen die Einzelzuckungen an, sich zu summieren und wann kommt es zu einem Tetanus?
Wie verändert sich die Kraftentwicklung bei verschiedenen Reizfrequenzen?
Wie hoch ist in etwa die Amplitude eines Aktionspotentials im Herzmuskel?
Ab ca. 10Hz kommt es zu einer Summation. Ein Tetanus wird bei etwa 40Hz erreicht.
Eine tetanische Kontraktion entwickelt mehr Kraft als individuelle Einzelzuckungen.
Ca. 100mV
Wie verläuft die Ruhedehnungskurve eines Skelettmuskels?
Wegen den elastischen Fasern im Muskel steigt die Kurve mit der Länge des Muskels exponentiell.
Es gibt also keine lineare Beziehung zwischen Muskellänge und Kraft. Die aktive Kraft ist bei mittlerer Muskellänge am Größten.
Welche Kontraktionstypen gibt es und wie sind sie klassifiziert?
- Eine isometrische Kontraktion ist eine Kontraktion des Muskels, bei der sich seine Länge nicht verändert. Sie ist im Alltag eher selten.
- bei einer isotonischen Kontraktion kommt es zu einer Längenveränderung des Muskels gegenüber einer konstanten Last.
- auxotonische Kontraktion beschreibt eine Mischform zwischen isotonischer und isometrischer Kontraktion mit Verkürzung des Muskels.
- eine Unterstützungszuckung ist eine zunächst isometrische, dann isotonische Kontraktion (z.B. Heben von schweren Kisten).
- eine Anschlagszuckung gibt es z.B. beim Kauen, wo erst eine isotonische, dann eine isometrische Kontraktion stattfndet.
