35 2.3 Glatte Muskeln - Medi

2.3 Glatte Muskeln
rote und enthalten auch weniger Myoglobin:
Sie müssen ihre Energie rasch bereitstellen
und gewinnen sie daher vor allem nichtoxidativ. Zur schnellen Energiegewinnung enthalten weiße Fasern relativ viel Kreatinphosphat.
Außerdem sind sie sehr glykogenreich und die
Aktivitäten der Enzyme Glykogenphosphorylase und Hexokinase sind entsprechend hoch.
Übrigens …
Im Rahmen der anaeroben Glykolyse
bildet sich in weißen Fasern rasch viel
Lactat.
2.3
Glatte Muskeln
Glatte Muskeln funktionieren ähnlich wie quergestreifte Muskeln. Abgesehen vom histologischen Bild liegen die Unterschiede vor allem
im Mechanismus, der die Kontraktion auslöst
– entsprechend wird im schriftlichen Examen
genau danach auch oft gefragt.
Die Stärke der Kontraktion eines glatten Muskels, d. h. sein Tonus, kann je nach Untertyp
durch unterschiedliche Faktoren beeinflusst
werden. Viele glatte Muskeln können ähnlich
wie ein Skelettmuskel durch einen Neurotransmitter zur Kontraktion gebracht werden.
Während beim Skelettmuskel an motorischen
Endplatten Acetylcholin als Transmitter funktioniert, können an den Rezeptoren glatter Muskeln die unterschiedlichen Transmitter des
vegetativen Nervensystems sowie verschiedene Hormone den Tonus beeinflussen. Auch
im Stoffwechsel lokal anfallende Metabolite
können an der Regulation des Tonus glatter
Muskeln beteiligt sein. An einigen glatten Muskeln kann auch eine rein mechanische Dehnung eine Depolarisation mit nachfolgender
Kontraktion auslösen. Man unterscheidet übrigens glatte Muskeln vom single-unit und solche vom sogenannten multi-unit-Typ. Bei single-unit-Muskeln funktioniert der Muskel als
eine Einheit: Das heißt, dass die Muskelzellen untereinander mit gap junctions verbunden sind. Auf diese Weise führt eine neuronale
Erregung zu einer schnellen Ausbreitung über
www.medi-learn.de
den ganzen Muskel und zu dessen Kontraktion. Eine Feinabstimmung einzelner Muskelfasern ist so jedoch nicht möglich. Ein Beispiel
ist die sich rhythmisch kontrahierende Darmmuskulatur. Multi-unit-Muskeln sind nicht
über gap junctions miteinander verbunden,
sodass „jede“ Muskelzelle von einem Nerven
aktiviert werden muss, der Tonus ist also neurogen. Ein Beispiel für multi-unit-Muskeln ist
der M. ciliaris des Auges.
2
2.3.1 Calmodulin statt Troponin
Auch in glatten Muskelzellen finden sich Aktin- und Myosinfilamente, die allerdings nicht
so regelmäßig angeordnet sind wie in quergestreiften Muskeln. Im Gegensatz zum quergestreiften Muskel enthalten glatte Muskelfasern KEIN Troponin.Tropomyosin hingegen ist
– wie im Skelettmuskel – vorhanden. Für die
Ca2+-Bindung, die ja den Kontraktionsmechanismus auslöst, ist in glatten Muskelzellen Calmodulin zuständig. Zusätzlich gibt es in glatten
Muskelzellen Caldesmon und Calponin, von
denen vermutet wird, dass sie regulierend in
den Kontraktionsprozess eingreifen.
2.3.2 Ca2+-Einstrom in den glatten Muskel
Auch im glatten Muskel wird die Kontraktion
durch einen Anstieg der Ca2+-Konzentration im
Zytoplasma der Muskelzelle ausgelöst. Das
Ca2+ kommt hier ebenfalls zum Teil aus dem
sarkoplasmatischen Retikulum. Diese Calcium-Ionenfreisetzung aus dem sarkoplasmatischen Retikulum wird beim glatten Muskel unter anderem über den Second-messenger IP3
gesteuert. Darüber hinaus strömen beim glatten Muskel auch aus dem Extrazellulärraum
Calcium-Ionen in nennenswerter Menge ein.
Glatte Muskeln haben an ihrer Zellmembran
nämlich spannungsgesteuerte Ca2+-Kanäle, die
sich nach einem Aktionspotenzial an der Membran öffnen und so das Ca2+ einströmen lassen.
Und als ob das noch nicht genug wäre, gibt es
auch noch glatte Muskeln, die an ihrer Membran rezeptorgesteuerte Ca2+-Kanäle tragen.
35