Muskulatur

Question 1

Muskelgewebe Einteilung

Answer 1

Quergestreifte Muskulatur:
- Sketellmuskulatur: willkürlich bewegbar
- Herzmuskulatur: autonom
Glatte Muskulatur: autonom

Question 2

Skelettmuskulatur

Answer 2

1. Typ 1 Fasern: Dauerleistung (aerober Prozess)
   - viel Lipidtropfen
   - viele Mitochondrien
   - viel Myoglobin (=rote Muskelfasern)
2. Typ-2-Fasern: kurze, kräftige Bewegungen (anaerobe Glykolyse
   - viel Glykogen
   - wenig Mitochondrien
   - wenig Myoglobin (=weiße Muskelfasern)

Question 3

Myoglobin

Answer 3

Sauerstoffbindendes Protein in Muskulatur

Question 4

Motorische Einheit

Answer 4

Skelettmuskulatur:

• Motoneuron plus die von ihm innervierte Muskelfaser (gehören zum gleichen Typ I oder II)
• kleine motorische Einheit: 200 Muskelfasern äußere Augenmuskeln
• große motorische Einheit (Kraftentwicklung): 2000 Muskelfasern Wadenmuskel

Question 5

Myogenese (molekulare Kontrolle)

Answer 5

Gliedmaßenmuskulatur und Rumpfmuskulatur
Extrazelluläre Signalmoleküle:
-> Myf5 oder Mrf4 -> MyoD -> Myogenin
1.Mesodermale Stammzellen spezifizieren zu
2. myogenen Vorläuferzellen + myogene Transkriptionsfaktoren (Myf5,Mrf4, MyoD) zu
3. Myoblasten bleiben liegen als
4. Satellitenzellen (fusionieren asymmetrisch mit bestehenden Muskelfasern) oder
5. differenzieren zu Myozyten (durch Myogenin, Mrf4) und fusionieren zu
6. Myotuben (Synzytium, nicht teilnar) und letztendlich SkelettMuskelfasern (bis 10 cm lang, Überlappung im Muskelbauch, 4 Kapillaren

Question 6

Paraxiales Mesodern

Answer 6

Herkunft der Muskulatur:

1. -> Kraniales Mesoderm -> Kopfmuskulatur
2. -> Somiten -> Dermatomyotom -> Rumpf und Gliedmaßenmuskulatur

Question 7

Mutation im Myostatin-Gen

Answer 7

Starke Zusahme an Muskelmasse

Question 8

Skelettmuskel Aufbau

Answer 8

• Randstöndig gelegendme Kerne (>10% zentralständige Kerne pathologisch)
• Basalmembran: umgibt 1 Skelettmuskulelfaser
• Endomysium: umfaßt 1 Muskelfaser, bestimmt Reißfestigkeit des Muskels
• Perimysium: Umfaßt mehrere Muskelfasern zu Primärbundeln (= perimysium internum) und
  Sekundärbündeln (= perimysium externum)
• Epimysium: Lockeres Bindegewebe unter Faszie
• Faszie: geflechtartiges, straffes Bindegewebe

Question 9

Muskelfaser Aufbau = Muskelzelle

Answer 9

• Organellen, Mitochondrien (zwischen Myofibrillen)
• Cohnheimische Felderung: Schrumpfartefakt in Muskelfasern
• Sarkoplasmatisches Retikulum (parallel zu Myofibrillen)
• Triade: T-Tubulus: Einstülpungen der Plasmamembran zwischen A und I- Bande/ Myofibrillen (~5/10x Oberflächenvergrößerung)
  & Terminale Zisterne: L-Tubuli stoßen an T-Tubuli
• L-Tubuli des Sarkoplasmatischen Retikulums Ca+ Speicher
• Myofibrillen: Z-Scheibe trennen Sarkomere

Question 10

Myofibrillen Aufbau

Answer 10

• Intrazellulär gelegen gemeinsame Z-Scheiben mit Kollagenfibrillen (Fibroblasten, außerhalb der Zellen)
• 3000 pro Muskelfaser
• Z-Scheibe
• I- Bande und H-Zone („Aufhellung“)
• > (verschwindet bei Kontraktion und groß bei Ausdehnung)
• M-Zone
• A-Bande

Question 11

Muskelkater

Answer 11

Mikrotraumen, keine übersäuerung, kaputte Z-Scheiben

Question 12

Sarkomer

Answer 12

= Abschnitt zwischen 2 Z-Scheiben

• M und Z- Scheiben dienen zur Verankerung
• I-Bande: Aktin
• A-Bande: Aktin und Myosin (dunkler)
• H- Zone: Myosin
• M- Scheibe: Myosin halbiert Sarkomer
• A
• I & H verschwinden
• Titin= Vebindung zu Z- Scheiben
• Kontraktion: Aktin und Myosin verschieben sich ineinander

Question 13

Sakrolemm

Answer 13

• Plasmamebran, fingerartige Ausstülpungen,
• quer verlaufend zu Myofibrille
• Sakromer, Sarkolemm Verbindung, in Basalmembran verankert:
  Costamer (Proteinkomplex): Integrale und periohere Membranproteine die Verankerung an Basalmembran vermitteln:
• Lamina densa mit Laminin α2 in
• Lamina rara mit Dystroglycane α,β
• Sarcoglycane (α,β,γ,δ)
• Dystrophin bindet an Aktinfilament
  => erblich bedingtes fehlen dieser Proteine verursacht Muskeldystrophien

Question 14

Proteine im Sarkomer, Nernetzung

Answer 14

Desmin: Intermediärfilament
- Auf Höhe der Z-Scheibe
- Verankert Myofibrillen untereinander und mit Plasmamembran
Aktin:
- 7 nm dick, 1 um lang, Quervernetzung im Bereich der Z-Scheibe durch alpha-Actinin
Myosin:
- 15 nm dick, 1 um lang, Quervernetzung im Bereich der M-Zone
Titin:
- von Z-Scheibe bis M-Zone
- 3x10mio Da groß
- Überdehnungsbremse, bestimmt Länge der Sarkomere

Question 15

Elektromechanische Kopplung in Skelettmuskulatur

Answer 15

Depolarisation:
- Nerv (Innervation über Motorische Endplatte=synaptische Verbindung) bringt Aktionspotential
- Transmitter im Zytosol: Acetylcholin aktiviert Rezeptor, Depolarisation der Skelettmuskelfaser
- Erregung breitet sich über Sarkolemm
- aktiviert DHP (Dihydropyridin)
- Rezeptor bewikt Konformationsänderung
Freisetzung von Ca+:
- Aktiviert Ryanodin
- Rezeptor Aktiviert Freisetzung von Ca+ aus SR
Freisetzung Myosin

Question 16

Myosin, Bewegung der Muskelfaser

Answer 16

• bei hoher [Ca+] Bindung an Aktinfilamente durch Myosinköpfe
• unter ATP-Verbrauch kommt es zu Abknicken der Myosinköpfchen
• Aktinfilamente bewegen sich relativ zum Myosin
  => Ineinanderschieben, Kontraktieren der Muskulatur

Question 17

Totenstarre

Answer 17

Fixierung der Myosinköpfe in der abgeknickten Stellung

Question 18

Muskelspindel

Answer 18

• 1-7mm lang und 100 bis 200um dick
• Funktion: misst Dehnung der Muskulatur
• umgeben von extrafusalen Muskelfasern (mit diesen verbunden)
• Perineuralkapsel
  Aff und eff Innervation:
• effetente (motorische) γ-Fasern -> Regulation der Empfindlichkeit (für extrafusale Muskelfasern)
• afferente (sensible) Iα II-Fasern -> Erregung durch passive und aktive Dehnung (gibt Info an RM weiter)
• Intrafusale Muskelfasern = Spindel:
• Kernkettenfaser (Kerne in Reihe)
• Kernsackfaser (Kerne auf einem Haufen)

Question 19

Golgi-Sehnenorgan

Answer 19

• dient dem Messen & der Regulierung der Muskelspannung
• Übergang Muskulatur-Sehne, misst Kraft die auf Muskel einwirkt
• 1,5mm lang, bis 120um dick
  Aufbau:
• nur durch afferente Nerven (Ib-Fasern) innerviert
  -> Hemmung der Motoneurone bei starter Muskelkontraktion = Reflexbogen
  -> geben Meldung der Kraft weiter an RM
• Perineuralkapsel
• Intrafusale Kollagenfasern
• Extrafusale Kollagenfasern

Question 20

Quergestreifte Muskulatur

Answer 20

Skelettmuskulatur oder Herzmuskulatur

Question 21

Herzmuskulatur

Answer 21

• Kein Synzytium (mehrkernige Plasmazelle), also nur ein zentraler Zellkern pro Zelle
• Kardiomyozyten sind verzweigt
• Glanzstreifen (Disci intercalares): „funktionelles synzytium“:
  1. Fascia adhärens (Flächenhafte Zonula adhärens & Kraftpbertragung)
  2. Desmosom (mechanisch)
  3. Gap junction „funktionelles syzytium“
• T-Tubuli in Höhe der Z-Scheibe (bei Skelettmuskel Übergang A- zu I- Bande)
• Dyaden: Oft nur eine terminale Zisterne am T-Tubulus angeschnitten (statt Triaden)
• Lipofuszingranula (Alterspigment)
• Reizleitungsbündel: Pukinje-Fasern
• > wenige Myofibrillen, viel Glykogen (schwache Färbung im LM)
• keine Satellitenzellen: nur noch Hypertrophie möglich, keine Zellteilung

Question 22

Glatte Muskulatur

Answer 22

≠ Querstreifung

• durch Gap-Junctions verbunden
• Einzellig, Zellkern zentral
• Korrelate der Z-Scheiben: Verdichtungszone „dense body“ (hier befestigt an Aktinfilamente)
• > glattmuskuläres Myosin (Myosinfilamente)
• > glattmuskuläres Aktin und umgeben von Intermediärfilmenten
• > keine Auerstreifung, somit keine Z-Scheiben an den Aktinfilamente aufgehöngt sind
• Teilungsfähig - Uterus, Harnblase (Skelettmuskelzellen/Kardiomyozyten nicht teilungsfähig)
• Jede Zelle ist von einer Basalmembran umgeben
• Innervation durch vegetative Nervenfasern mit Varikositäten (Stelle wo Neurotransmitter ausgeschüttet werden)

Question 23

Spontan und nicht spontan-aktive glatte Muskulatur

Answer 23

Spontan:

• Spontane Ausbildung eines Aktionspotentials
• Weiterleitung auf Nachbarzellen durch Gap-junctions (weitergabe der Erregung durch Gap junctions)
• Vorkommen: Verdauungstrakt und Harntrakt (Peristaltik)

Nicht-spontan aktive glatte Muskulatur:

• Kontraktion durch nervale Stimulation ausgelöst
• Wenige Gap junctions
• Vorkommen: Blutgefäße, innere Augenmuskulatur (Neuralleiste)

Question 24

Myofibroblasten glatte Muskulatur

Answer 24

• in der Lage zu Kontraktieren
• Übergang zwischen glatten Muskelzellen und Fibroblasten
• Aktin- / Myosinfilamente:
  plus Vimentin
  plus viel rauhes ER
• Vorkommen: Wundheilung (Schluss der Wundränder)