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2.1 Die Muskulatur
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Muskelphysiologie
Fragen in den letzten 10 Examen: 33
Insgesamt ist die Muskelphysiologie eines der
dankbarsten Themen in der Physiologie: Es ist
größtenteils recht anschaulich, und allein mit
dem Gleitfilamentmechanismus kannst du
bereits gut punkten. Dieses Thema zu lernen
lohnt sich auch für die mündliche Prüfung,
denn es gehört zu den am häufigsten in der
Physiologie gefragten Themen.
2.1
Die Muskulatur
Man unterscheidet drei Arten von Muskulatur:
–– Die quergestreifte Muskulatur,
–– die glatte Muskulatur und
–– die Herzmuskulatur.
Die Skelettmuskeln gehören zur quergestreiften Muskulatur. Sie werden vom Willkürnervensystem über Motoneurone vom Aα-Typ innerviert. Im Gegensatz zu glatten Muskeln und
zu Herzmuskeln gibt es bei ihnen keine Übertragung des Aktionspotenzials von einer Muskelzelle auf die andere. Quergestreifte Muskelzellen können viele Zentimeter lang werden
und enthalten mehrere, randständige Zellkerne (s. Skript Histologie 1).
Bereits lichtmikroskopisch kann man erkennen, dass die nebeneinanderliegenden Zellen ein quergestreiftes Muster zeigen. Wie es
dazu kommt, erfährst du gleich …
Merke!
–– Quergestreifte Muskelfasern werden durch
Aα-Motoneurone erregt,
–– eine Übertragung zwischen den Muskelfasern
findet nicht statt.
Herzmuskelzellen weisen ebenfalls eine Querstreifung auf, sie unterscheiden sich aber in einigen Eigenschaften von den Skelettmuskeln
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und werden deshalb als eigene Gruppe betrachtet.
Herzmuskelzellen haben in der Regel nur einen
Zellkern, der nicht randständig, sondern in der
Mitte liegt. Außerdem werden sie NICHT von
Aα-Motoneuronen innerviert, sondern über
das Erregungsleitungssystem des Herzens.
Gap junctions, welche Herzmuskelzellen miteinander verbinden, ermöglichen die Übertragung einer Erregung von einer Zelle auf die
nächste.
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Die glatte Muskulatur heißt so, weil sie im
Lichtmikroskop nicht quergestreift, sondern
glatt erscheint. Die Zellen sind meist spindelförmig und haben jeweils einen Zellkern in
der Mitte. Glatte Muskeln arbeiten ökonomischer als quergestreifte Muskeln: Um die gleiche Kraft pro Querschnitt zu erzeugen, brauchen sie weniger Energie.
Glatte Muskeln werden ebenfalls nicht von AαMotoneuronen innerviert, sondern durch verschiedene andere Mechanismen zur Kontraktion veranlasst:
–– Einige glatte Muskelzellen, z. B. diejenigen, die eine Konstriktion an Blutgefäßen
bewirken, werden durch Nervenfasern des
vegetativen Nervensystems innerviert. Sie
unterliegen also – im Gegensatz zur quergestreiften Muskulatur – nicht der Willkürmotorik, sondern werden unwillkürlich gesteuert.
–– Die glatten Muskelzellen, die in der Wand
der Verdauungsorgane für peristaltische
Kontraktionen zuständig sind, sind spontan aktiv. Dabei arbeiten einige der glatten
Muskeln als Schrittmacherzellen: Ihre Zellmembran neigt zu rhythmischen Spontandepolarisationen, wodurch Aktionspotenziale an der Membran ausgelöst werden,
die die Zelle zur Kontraktion bringen. Diese
Erregung wird dann – ähnlich wie bei den
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