Arbeitsweisen der Muskulatur by Lilli Simon
An den Actinfilamenten sitzen in ca. 40 nm Abstand voneinander Troponinmoleküle auf. Diese Anordnung ergibt eine rillenförmige Ausbuchtung entlang des Actinfilaments. Dagegen ist Myosin (Molekulargewicht: 500 000) ein langes Molekül, an dessen Ende eine Art Köpfchen sitzt; 150-360 Myosinpaare bauen ein Myosinfilament auf. Ein Myosinfilament ist etwa 10 nm lang, die Länge variiert. Das Myosinmolekül ist unterteilt in Kopf, Hals und Schwanz – in der Art wird es als leichtes Myosin bezeichnet, falls der Schwanz fehlt oder nur teilweise vorhanden ist, als schweres Myosin. Bei einem Nervenreiz verbinden sich die terminalen Bläschen der longitudinalen Tubuli des sarkoplastischen Retikulums und die transversalen Tubuli zu der sog. Triadenstruktur. Aus dieser Struktur werden dann Ca 2+ – Ionen freigesetzt, deren Konzentration sich innerhalb von 20 ms um das 500fache erhöht. Reaktivkraft – Wikipedia. Dieses Calcium verbindet sich mit den auf den Actinfilamenten aufsitzenden Troponinmolekülen. Dadurch verformt sich das Troponin, und wird in die Rillen zwischen den Actinproteinen gedrängt.
Die sportwissenschaftliche Unterteilung in dynamische und statische (auch isometrische) Kraft bildet eine weitere Abgrenzungsmöglichkeit. Hierbei verändert sich zwar die Spannung des Muskels, seine Länge bleibt jedoch konstant. Die Kraft in Bewegung wird noch genauer unterschieden, nach konzentrischer, exzentrischer sowie exzentrisch-konzentrischer Kraft. Arbeitsweisen der muskulatur beispiele. Unter die konzentrische Kraft fallen dabei alle Bewegungen, die die Muskulatur kontrahieren und kürzer werden lassen und dabei eine positive Bewegung oder auch eine Überwindung eines Widerstandes darstellen. Exzentrisch ist demgegenüber eine nachgebende, negative Bewegung, bei der die Muskulatur trotz Kontraktion gedehnt wird. Die Kombination beider Aktionsformen bildet die dritte Kategorie. Die nächste Abbildung veranschaulicht diese Zusammenhänge nochmals. Beispiel Stellen Sie sich einen Hantelcurl vor: In der ersten Phase wird das Gewicht angehoben und der Widerstand überwunden: konzentrische Kraftphase. Am höchsten Punkt wird die Hantel kurz gehalten: isometrische Kraftphase.
Die wissenschaftlichen Namen der Muskeln weisen auf ihre Form, ihre Funktion oder ihre Befestigungspunkte hin: Der Trapezmuskel auf dem Rücken hat diesen Namen, weil er die geometrische Form eines Trapezoids hat. Und der Kaumuskel im Gesicht, wissenschaftlich Masseter genannt, hat seinen Namen nach dem griechischen Wort masètèr (Kauer). Die Muskelfasern kann man nach ihrer Funktion in schnelle und langsame Fasern einteilen. In den Skelettmuskeln sind meist beide Typen vorhanden, wobei aber häufig einer überwiegt. Die schnellen Fasern (= Quergestreifte Muskeln) sind dunkler gefärbt; sie können sich sehr plötzlich zusammenziehen und Kraftstöße erzeugen. Die helleren (= Glatte Muskeln) langsamen Fasern sind dafür ausdauernder. Formen der Muskelkontraktion und Muskelarbeit. Glatte Muskulatur ist nicht willentlich steuerbar (z. B. Kontraktion der Geschlechtsorgane beim Orgasmus), quergestreifte dagegen schon (z. Laufen). Alle Muskeln befinden sich in einer Art Dauerkontraktion, wie sie z. zum Sitzen oder zur normalen Kopfhaltung notwendig ist, dem sog.
Normalerweise verhindert aber das Troponin, das sich das Myosin mit dem Actin verbindet, da das Troponin jetzt aber nicht mehr da ist, kann das Myosin Myosinquerbrücken bilden. Dabei verliert es ADP und Phosphat, das noch aus dem letzten Kontraktionszyklus vorhanden ist. Jetzt kommt der oben schon beschriebene Vorgang in Gang: Die Myosinköpfe verbinden sich mit den Aktinfilamenten, die Köpfchen des Myosins knicken ab und das Actinfilament gleitet ca. 10 nm weiter (Gleitzyklus). Nach der Kontraktion wird das Ca 2+ unter ADP-Verbrauch in die longitudinalen Tubuli zurückgepumpt. Wenn dabei die ADP-Konzentration unter einen Minimalwert fällt (etwa durch das Absterben des Körpers) kommt es zur Totenstarre, weil sich die Myosinfilamente nicht mehr von den Aktinfilamenten lösen. Arbeitsweisen der muskulatur reaktiv. Normalerweise aber wird innerhalb von 1-2 ms ATP nachgeliefert, dieses lagert sich an die Myosinquerbrücke an und löst das Calcium ab, dessen Konzentration inzwischen auch wieder gesunken ist. Dadurch spaltet es Actin und Myosin wieder voneinander, und wird selbst in ADP und Phosphat gespalten.