Tutorium Nerv und Muskel

Physiologietutorium 2 – Nerv und Muskel
Motorische Einheit: ein α-Motoneuron und alle von ihm innervierten Muskelfasern
Ca2+ hat 2 Funktionen:
– calciumvermittelte Exocytose
– calciumvermittelte Kontraktion
Acetylcholin braucht Nerv, um Muskel zur Kontraktion zu bringen.
Ligandengesteuerte Ionenkanäle werden aktiviert, Summation der Endplattenpotentiale
(EPP), bei bestimmter Depolarisation Auslösung AP (Massenweise öffnen von
Ionenkanälen), idR Na+
Ablauf Muskelerregung:
Postsynapse schüttet ACH aus, Aufnahme in Muskelzelle führt zu Na+ Einstrom, Ca2+
Ausschüttung in T-Tubuli, über Dehydropyrrelinrezeptor und RY-Rezeptor wird Ca2+ im
Sarkoplasmatischen Retikulum ausgeschüttet, es kommt zur Kontraktion
allgemeines Überträger-Prinzip: Spannung wird in Kationenströme umgesetzt und
andersrum
bei quergestreifter Muskulatur: meistes Ca2+ von innen
bei glatter Muskulatur: meistes Ca2+ von außen
Feinbau quergestreifter Muskulatur:
Faserbündel 1mm
Muskelfaser ~10-100ym
Myofibrille 1 ym
Sarkomer
2 Grundsätzliche Fortbewegungstypen: Polymerisation / Kontraktion
Troponin zwischen Aktinglobulin: der Kippschalter, maskiert mit Tropomyosin
Aktinbindungsstelle, 3 Untereinheiten T,I,C
Befestigung Aktin an Z-Scheiben: 1 Sarkomer zw. 2 Z-Säulen
Befestigung Myosin an M-Scheiben
ein Myosinfilament von 6 Aktinfilamenten umklammert „Pfeifenputzer“
Titin: zwischen Myosinfilamenten + Z-Scheibe: verhindert Überdehnung Sarkomere
Phosphorylierung: ermöglicht Konformationsänderung von Proteinen durch
Ladungsänderung, damit Änderung Funktion, Konformation, Aktivität
Myosinköpfe: „Tausendfüsslerfüsschen“
Knick: von 50 auf 45 Grad: nach ATPbindung, dann ATPase
T-Tubulus und SR kommunizieren NICHT über Plasmabrücke
Kraftregulation an Muskeln
Steigerung:
– Erhöhung AP-Frequenz (vom Nerv aus)
– Rekrutierung motorische Einheiten
Superposition: Ca2+ Konzentration ↑ durch schnelle AP Folge, keine Zeit zum
Wiederauspumpen
häufige WdH: Ca2+ Plateau in Zelle
Tetanus: planes Plateau: vollst. Tetanus
2 extreme Kontraktionsformen:
–
–
Isometrisch: Kraft ↑, keine Verkürzung
Isotonisch: Kraft bleibt gleich, gleichmäßige Verkürzung
normal ist die Kombination
Anschlagszuckung: isotonisch, dann isometrisch (Bsp: Auf Tisch hauen)
Unterstützungszuckung: isometrisch dann isotonisch (Bsp: Getrankekasten hochheben)
Kraftentwicklung abhängig von Sarkomerlänge
optimale Sarkomerlänge: 2,5 ym für optimale Kraft
Herzmuskulatur ist viel weniger dehnbar als Skelettmuskulatur
ab bestimmter Länge erfolgt bei Dehnung passive Kontraktion durch Titin
oberhalb des optimalen Bereichs Gesamtenergieverbrauch durch „Ruhedehnungskraft“
größer
Frank-Starling-Mechanismus:
durch Blutrückstrom ↑ bei erhöhter Erregung sinkt Kraftaufwand für
Pumpleistungserhöhung
Herzmuskel zu lange refraktär für Superposition/Tetanie
Zusammenhang: Last ↑ --> Verkürzungsgeschwindigkeit ↓
Glatte Muskeln: keine geordnete Aktin-Myosin Struktur
single unit Typ: Schicht wie eine Einheit durch Nexus/GJ
multi unit Typ (z.B. Arteriolen/Samenleiter): chem. Synapsen, lokale Kontraktionen (z.B.
Vasokonstriktion/Samenauspressung)
Aktinfilamente an Anheftungsplaques befestigt Ca2+ fast nur an EZM für Kontraktion
A-M Interaktion ohne Troponin + Tropomyosin, dafür mit Calmodulin (aktiviert) und
Caldesmon (maskiert)
In glatter Muskulatur immer Grundtonus
Verhältnis: Mehr Aktin weniger Myosin als in Skelettmuskulatur