Sportmedizinische und bewegungswissenschaftliche

Josef Kretschmer, Philip Dankhoff, Florian Hauptmann, Nick Börner
Sportmedizinische und bewegungswissenschaftliche
Leistungsdiagnostik
Arbeitsaufgabe Gruppe 3
Motorische Einheit
Ein einzelnes Motoneuron und alle von ihr innervierten Muskelfasern bilden eine motorische Einheit
(Abb. 1):
Abb. 1: Motorische Einheit (nach [1])
Das Axon der Nervenzelle verzweigt sich im Bindegewebe des Perimysiums und tritt mit seinen
Verzweigungen an die Muskelfasern heran. Je größer die Verzweigungen, desto mehr Muskelfasern
können versorgt werden. Anzahl und Größe der motorischen Einheiten sind dabei in jedem Muskel
verschieden. Je größer die motorische Einheit, desto mehr Muskelfasern werden innerviert und desto
grobmotorischer arbeitet der Muskel. Ein Beispiel hierfür wäre der M. Biceps brachii, bei dem 1
Motoneuron in etwa 750 Muskelfasern versorgt. Hingegen innerviert ein Motoneuron am Auge nur 7
Muskelfasern, was eine feine Abstufung der Motorik ermöglicht. In einer motorischen Einheit
kontrahieren sich entweder alle innervierten quergestreiften Muskelfasern gleichzeitig oder alle nicht.
Diese Handlungsweise wird auch als Alles-oder-Nichts-Prinzip bezeichnet [4].
Motorische Endplatte
Die Synapsen des peripheren Nervensystems werden in der Skelettmuskulatur gebildet und als
motorische Endplatte bezeichnet (Abb. 2).
Josef Kretschmer, Philip Dankhoff, Florian Hauptmann, Nick Börner
Abb. 2: Motorische Endplatte (nach [2])
Diese synaptischen Endungen senken sich in die Grube an der Oberfläche der Muskeln. Zur
Vergrößerung der Kontaktfläche ist die Grube stark gefaltet. Die motorische Endplatte wird in die
präsynaptische-, die synaptische- und die postsynaptische Einheit unterteilt [4].
Erregungsübertragung
Die Erregungsübertragung von Nervenzellen auf Muskelzellen erfolgt über die motorische Endplatte.
Durch das Auftreten von Aktionspotentialen wird die Erregung elektrisch bis zu den Synapsen
weitergeleitet. Das Vorhandensein von Erregungen in der präsynaptischen Einheit führt zu einer
Depolarisation der Endstruktur. Infolge der ankommenden Aktionspotentiale öffnen sich
Calciumkanäle am präsynaptischen Teil, sodass die intrazelluläre Konzentration an Calcium-Ionen
steigt. In der Synapse befinden sich zahlreiche Vesikel, in denen Transmitter (Acetylcholin)
gespeichert sind. Durch die Erhöhung der Ca²+-Konzentration wird das Acetylcholin in den
synaptischen Spalt freigesetzt. Die Transmittersubstanz verbindet sich daraufhin mit speziellen
Eiweißstrukturen in der Membran des postsynaptischen Spalts (Rezeptoren), sodass sich die
Ionenkanäle dieser Rezeptoren öffnen. Die Erregung kann daraufhin in Form eines durch Natriumund Calcium-Ionen getragenen Stroms durch die geöffneten Kanäle fließen. Das Aktionspotential wird
somit auf die postsynaptische Einheit übertragen, wodurch eine erneute elektrische Weiterleitung
ermöglicht wird. Nach der Erregungsübertragung erfolgt eine Inaktivierung der Transmitter durch
enzymatische Spaltung. Das Acetylcholin wandert somit in die präsynaptische Struktur zurück, sodass
weitere Erregungsübertragungen erfolgen können [4].
Josef Kretschmer, Philip Dankhoff, Florian Hauptmann, Nick Börner
Die Erregungsübertragung zwischen den Zellen wird in der folgenden Abbildung visualisiert:
Abb. 3: Erregungsübertragung an der motorischen Endplatte [3]
Quellen
[1]
http://teaching.thehumanbrain.info/neuroanatomie/img/kap1_abb_1-4.jpg
[2]
http://www.biokurs.de/skripten/bilder/mEndpl.gif
[3]
http://www3.hhu.de/biodidaktik/Claudia/seiten/synaps1.html
[3]
Literatur aus der Lehrveranstaltung