Muskelkontraktion / Synapse

Muskelkontraktion

Was ist die Skelettmuskulatur?

Muskeln, die eine aktive Bewegung des Körpers ermöglichen, gehören zur Skelettmuskulatur. Als ein bekanntes Beispiel gelten die Zunge, der Kehlkopf und das Zwerchfell

Aufbau:

Ein Skelettmuskel besteht aus Muskelfasern die eine Länge von bis zu 15 Zentimetern erreichen können. Außen sind die Fasern von Bindegewebe, der sogenannten Faszie, umgeben. Auch in seiner Gesamtheit wird ein Skelettmuskel von Bindegewebe umhüllt.

Vom Bindegewebe führen Septen nach innen und fassen einzelne Muskelfasern zu einem Bündel zusammen. Eine Muskelfaser kann selbst in eine Vielzahl an Fäden unterteilt werden. Hierbei handelt es sich um Myofibrillen. Sie verlaufen parallel entlang einer Muskelfaser und bestehen selbst aus kleinen Einheiten. Bei den Einheiten handelt es sich um Myofilamente. Dies sind Eiweißstrukturen, die eine Muskelkontraktion durch gegenseitige Interaktion ermöglichen. Hierbei spielt die Anordnung der Myofilamente eine wichtige Rolle. Darüber hinaus durchlaufen Nerven und Blutgefäße durch den Skelettmuskel.

Funktion:

Die Skelettmuskulatur kann in eine rote und weiße Unterkategorie gegliedert werden. Bei der Ersteren handelt es sich um Muskeln mit einer charakteristischen Rotfärbung. Sie weisen einen erhöhten Gehalt an Muskelfasern auf, wodurch die Energiegewinnung gefördert wird. In der Folge können Bewegungen mit einer höheren Ausdauer ausgeübt werden. Diese Art der Muskulatur spielt insbesondere bei Ausdauersportlern eine wichtige Rolle.

Bei der weißen Skelettmuskulatur fällt der Anteil an Muskelfasern gering aus. Damit können Muskeln schneller kontrahieren, was die Intensität einer Bewegung erhöht. Entsprechend wird der weißen Skelettmuskulatur im Bereich des Kraftsports ein hoher Stellenwert zugeschrieben.

Gleittheorie der Muskelkontraktion

Kontraktionszyklus:

Die Muskelkontraktion in der Gesamtübersicht. Die Freisetzung von Ca2+ aus dem sarkoplasmatischen Reticulum löst die Muskelkontraktion aus. Wenn Ca2+ an Troponin bindet, legt Tropomyosin die ActinMyosin-Bindungsstellen frei. Solange Bindungsstellen und ATP verfügbar sind, geht das Wechselspiel zwischen Actin und Myosin zyklisch weiter, und die Filamente gleiten übereinander

Synapse

• Eine Synapse bildet das Verbindungsstück, über das eine Nervenzelle mit anderen Zellen in Kontakt steht

• Die neuromuskuläre Synapse an der motorischen Endplatte des Axons ist ein typisches Beispiel
• Sie verbindet das Axon eines Muskelneurons mit einer Muskelfaser
• Synapsen sorgen auch für die Reiz-/Erregungsweiterleitung von einem Neuron zum nächsten
• Wobei Umwandlung von elektrischer Informationen in chemische Information erfolgt

Je nach Funktionalität unterscheidet man im Allgemeinen zwei Typen von Synapsen:

Chemische Synapse:

• Die Übertragung erfolgt durch einen Neurotransmitter
• einem chemischen Botenstoff

• Die Erregungsweiterleitung kann nur in eine Richtung erfolgen
• Diese Synapse herrscht bei Säugetieren

Elektrische Synapse: 

• Die Übertragung erfolgt an zwei eng aneinander liegenden Membranen

• über spezielle Ionenkanäle
• direkter Austausch von Ladungsträgern findet statt
• führen zur Erzeugung eines Aktionspotentials
• Die Erregungsweiterleitung kann in beide Richtungen erfolgen

Neurotransmitter

Was sind Neurotransmitter?

Neurotransmitter sind Botenstoffe, die an chemischen Synapsen die Erregung von einer Nervenzelle auf andere Zellen übertragen.

Wie und wo werden sie produziert ?

Die Transmitterstoffe werden im Zellkörper oder in der Endigung des Axons vom sendenden Neuron produziert, hier in Bläschen vorrätig gehalten und bei Erregung in bestimmten Mengen freigesetzt. Ihre Wirkung hängt von der Membranausstattung der empfangenden Zelle mit Rezeptoren und Ionenkanälen ab.

Neurotransmitter	Vorkommen und Wirkort	Wirkung	Wirkungstyp
Acetylcholin	Zentralessnervensystem der Wirbeltiere: neuromuskuläre Verbindungen im Skelettmuskel	Muskelkontraktion	hauptsächlich erregend
Dopamin	Nervensystem	Ehrgeiz,Erfolg,Belohnung	hauptsächlich hemmend
Serotonin	Wirbeltiere und Wirbellose: ZNS*, Hirnstamm	Glück	erregend und hemmend
GABA (Gamma-Aminobuttersäure)	Wirbeltiere, Krebstiere, Insekten: ZNS*, neuromuskuläre Endplatte der Wirbellosen	Entspannung	hemmend

*ZNS ZENTRALESSNERVENSYSTEM

Quellen:https://www.gehirnlernen.de;https://bewegungsapparatjilaiyana.wordpress.com;https://www.abiweb.de;https://medlexi.de/Skelettmuskulatur