isotonische Kontraktion

Muskelgewebe: Arten

quergestreifte Muskulatur

Herzmuskulatur

glatte Muskulatur
Muskelgewebe: Eigenschaften
 Fähigkeit zur Kontraktion
- Grund: besitzt kontraktile Fibrillen: Myofibrillen
 kann chemische direkt in mechanische Energie umwandeln
 Zellen stammen aus dem Mesoderm
- Ausnahme: Binnenmuskeln des Auges sind ektodermal
Muskelgewebe: besondere Nomenklatur
 Zytoplasma:
Sarcoplasma
 glattes ER :
sarkoplasmatisches Retikulum
 Mitochondrien:
Sarkosomen
 Plasmalemn (Membran):
Sarkolemn
Glatte Muskulatur: Vorkommen
 in der Wand von Hohlorganen:
- Speiseröhre (distaler Teil), Magen- und Darmwand
- Blut- und Lymphgefäße
- Gallenblase, Harnleiter, Harnblase
- Ductus epididymidis, Ductus deferens, Penis
- Vagina, Uterus, Tube
 Haut (Mm. erectores pilorum)
 innere Augenmuskulatur (Iris, Corpus ciliare)
Glatte Muskelzellen
 spindelförmig
- runder Durchmesser: 5-10µm
- 30-200µm lang
- Extreme Formen:
- Wand von Gefäßen: 10-15µm lang - 2µm dick
- Wand des graviden Uterus: bis 800µm lang (Hypertrophie)
 in Bündeln zusammenliegend
- diese bilden sich überkreuzende Schichten, Stränge oder Gitter

jeweils von einer Basallamina umgeben

im Extrazellulärraum: kollagene, elastische und Retikulin-Fasern
Glattes Muskelgewebe: Kontraktion
- zahlreiche Myofilamente (keine Querstreifung !)
- keine streng parallele Anordnung der Myofibrillen
- an der Membran über Anheftungsplatten befestigt
- bestehen aus Actin- und Myosinfilamenten
- zusätzliche Verdichtungszonen: dense bodies
- bei der Kontraktion zieht sich das ganze Myofibrillennetzwerk relativ
langsam zusammen
- kontrahiert bis 25% der Ruhelänge
- Kontraktionskraft oft stärker als bei Skelettmuskeln
- können länger im kontrahierten Zustand verharren
 hält Dauerspannungen über längeren Zeitraum aufrecht
- dabei wird 5-10x weniger ATP als bei Skelettmuskeln verbraucht
Glattes Muskelgewebe: Kontraktion
 Aktivierung: Myosin-abhängig
- Kalzium bindet an Calmodulin
 Aktivierung einer Myosin-S1-Kinase
 phosphoryliert Myosinköpfchen (ATP-Verbrauch)
 Wechselwirkung mit Actin
 nach Dephosphorylierung löst sich Actin von Myosin
 Innervation: meist parasympatisch
- Ausnahmen: sympatische Innervation von
- Gefäßmuskulatur
- M. dilatator pupillae, M. tarsalis
Quergestreifte Muskulatur: Eigenschaften
- bilden den aktiven Bewegungsapparat (willkürlich)
- Extremitätenmuskulatur
- Körperwandmuskulatur
- Gesichts- und Halsmuskulatur
- Zungen-, Schlund- und Kehlkopfmuskulatur
- äußere Augenmuskeln, Mittelohrmuskeln
- Zwerchfell
- Beckenbodenmuskulatur
Skelettmuskel: Sarkomer
dunkle A-Segmente:
- Myosinfibrillen + Aktinfilamente
- darin: H-Streifen: nur Myosinfilamente
- darin M-Streifen:
- durch Myomesin vernetztes Myosin
helle I-Segmente:
- Aktinfilamente von 2 Sarkomeren
- darin: Z-Streifen:
- -Aktinin
- Filamin
- Amorphin
- Z- Protein
Abfolge der Streifen:
(-I-)Z-I-A-H-M-H-A-I-Z(-I-)
Skelettmuskel: Bindegewebshüllen
Muskelfaser
- Endomysium
- Perimysium internum
- Perimysium externum
- Epimysium
Muskelfaszie
Quergestreifte Muskulatur: Energiestoffwechsel
- Hauptenergiequelle: ATP
- dieses wird aus Kreatinphosphat hergestellt
- aerobe Glycolyse: bei ausreichender O2-Versorgung
- Umsetzung von gespeichertem Glycogen
- Umsetzung von aufgenommener Glucose (Insulin!)
- anaerobe Glycolyse: O2-Mangel  Laktatbildung
- fehlendes ATP  Rigor mortis (Muskelstarre, Todesstarre)
Quergestreifte Muskulatur: Kontraktion
1. nervaler Reiz
2. Übertragung über motorische Endplatte
3. Freisetzung von Acetylcholin
4. Depolarisierung des Sarcolemns
5. Übertragung auf das T-Tubulus-Systems
6. Wirkung über Triade auf Sarcoplasmatisches Retilulum
7. Freisetzung von Ca2+ in das Sarcoplasma
8. dieses bindet an Troponin C
9. Konformationsänderung des Troponin-Komplexes
10. Tropomyosinfaden bewegt sich
11. Bindungsstelle für das Myosinköpfchen auf Actin wird frei
- dieses hat ADP und Pi gebunden
12. Pi wird freigesetzt
13. das Myosinköpfchen bindet an Actin
14. ADP löst sich von Myosin: Köpfchen biegt von 90° nach 45°
15. Actinfilament bewegt sich um 1% der Sarkomerlänge
16. ATP bindet an Myosinköpfchen: dieses löst sich von Actin
17. durch Wiederholung: Kontraktion um 40-50% der Länge
Quergestreifte Muskulatur: Kontraktionsformen
- isotonische Kontraktion:
 Bewegung
- das Sarkomer verkürzt sich
- die Länge des A-Streifens bleibt konstant
- die I-Streifen werden schmaler
- isometrische Kontraktion:
 Haltefunktion
- das Sarkomer verkürzt sich nicht
- der Muskel entwickelt Spannung
- er gleicht entgegenwirkende Dehnung aus
Herzmuskulatur: Eigenschaften
- verzweigte Zellen
- 1-2 mittelständige Zellkerne
- linsenförmig
- an den Zellkernpolen: Endoplasma
- viele Mitochondrien, Golgi- Apparat,
ER, Ribosomen
- Glycogen- und Lipidgranula
- an den Zellkontaktstellen:
- Glanzstreifen (Disci intercalares)
- meist treppenartig gestuft, selten gerade
- Desmosomen: Verankerung über intermediäre Filamente
- Zonulae adhaerentes
- Gap junctions: Kommunikationsweitergabe (Ionen)
Herzmuskulatur: Erregungsleitung
- Schrittmacherzellen
- große Mitochondrien, sehr viel Glycogen, wenig Myofibrillen
- Übergangszellen
- viele kleine Mitochondrien, wenig Glycogen, viele Myofibrillen
- Purkinje-Zellen
- kleine Mitochondrien, viele Glycogengranula