Drei Arten von Muskeln

Der Körper hat mehr als 600 Skelettmuskeln, und die Skelettmuskulatur macht etwa 40 Prozent des Körpergewichts aus.

Muskeln, die du steuerst, und Muskeln, die von selbst arbeiten

Wenn du eine Tasse Tee hebst, bestimmst du jeden Teil der Bewegung: wann sie beginnt, wie hoch und wie schnell. Währenddessen schlägt dein Herz weiter und dein Magen mischt seinen Inhalt weiter durch, und niemand fragt dich nach beidem. All diese Aufgaben erledigen Muskeln, aber verschiedene Arten davon. Der Körper hat drei Arten von Muskelgewebe: Skelettmuskulatur, Herzmuskulatur und glatte Muskulatur. In dieser Einheit werden sie verglichen. Der Rest des Kurses folgt der Skelettmuskulatur vom ganzen Arm bis zu einzelnen Molekülen.

Was alle drei gemeinsam haben

Jedes Muskelgewebe ist erregbar. Seine Zellmembran kann ihren elektrischen Zustand ändern und eine Welle, das Aktionspotenzial, über ihre ganze Länge weiterleiten. Alle drei Arten ziehen sich auf dieselbe grundlegende Weise zusammen: Ein Protein namens Myosin zieht an einem Protein namens Aktin. Alle brauchen ATP, um sich weiter zusammenzuziehen, und alle entspannen sich, wenn die Calciumionen wieder entfernt werden. Muskeln lassen sich außerdem dehnen, das nennt man Dehnbarkeit, und kehren danach wieder auf ihre Ruhelänge zurück, das nennt man Elastizität. Das Einzige, was ein Muskel nicht kann, ist drücken. Er kann nur ziehen. Deshalb braucht der Arm im Modell zwei Muskeln, um den Ellenbogen zu beugen und wieder zu strecken.

Skelettmuskulatur

Skelettmuskeln sind über Sehnen an Knochen befestigt, und sie sind die einzigen Muskeln, die du willkürlich steuerst. Unter dem Mikroskop sehen ihre Zellen gestreift aus, weil Aktin und Myosin darin sehr regelmäßig angeordnet sind. Man spricht deshalb von quergestreifter Muskulatur. Jede Zelle ist lang und zylinderförmig, darum nennt man sie meist Muskelfaser, und sie enthält viele Zellkerne. Die Skelettmuskulatur ist vollständig auf das Nervensystem angewiesen: Ohne Nervensignal zieht sich die Faser nicht zusammen. Der Körper hat mehr als 600 Skelettmuskeln, die genaue Zahl hängt davon ab, wie man Muskeln zusammenfasst. Bei Erwachsenen mit normalem Körpergewicht macht die Skelettmuskulatur etwa 40 Prozent der Körpermasse aus.

Das Skelett zu bewegen ist die offensichtliche Aufgabe, aber nicht die einzige. Skelettmuskeln halten dich mit kleinen, ständigen Anpassungen gegen die Schwerkraft aufrecht und verhindern, dass Gelenke aus ihrer Lage rutschen. Ringe aus Skelettmuskulatur an den Öffnungen von Verdauungs- und Harnwegen lassen dich entscheiden, wann du schluckst oder die Blase entleerst. Die Muskeln der Bauchwand schützen die Organe dahinter. Und weil beim Abbau von ATP Wärme frei wird, wärmt arbeitende Muskulatur den Körper. Genau deshalb zittert man: Beim Zittern zieht sich Skelettmuskulatur in schnellen, unregelmäßigen Stößen zusammen.

Herzmuskulatur

Herzmuskulatur gibt es nur im Herzen. Sie ist quergestreift wie die Skelettmuskulatur, aber ihre Zellen sind kürzer, verzweigt und haben meist nur einen Zellkern. Ihre Enden sind an Glanzstreifen miteinander verbunden. Gap Junctions in diesen Glanzstreifen lassen elektrischen Strom direkt von einer Zelle zur nächsten fließen, sodass sich das ganze Herz als eine abgestimmte Einheit zusammenzieht. Desmosomen halten die Zellen zusammen, damit sie nicht auseinandergerissen werden. Besondere Schrittmacherzellen starten jeden Herzschlag von selbst. Das vegetative Nervensystem und einige Hormone können die Frequenz erhöhen oder senken, aber du kannst dein Herz nicht durch einen Entschluss anhalten.

Glatte Muskulatur

Glatte Muskulatur kleidet die Wände von Hohlorganen wie Magen, Darm, Blase und Gebärmutter aus, ebenso die Wände von Leitungsbahnen wie Arterien, Venen und Atemwegen. Sie verändert auch die Größe der Pupille, formt die Augenlinse und richtet bei Kälte die Härchen auf deiner Haut auf. Ihre Zellen sind spindelförmig, etwa 30 bis 200 Mikrometer lang und haben jeweils einen Zellkern. Sie enthalten Aktin und Myosin, aber nicht in ordentlichen Reihen, deshalb gibt es keine Streifen. Glatte Muskulatur arbeitet unwillkürlich. Hormone, vegetative Nerven und örtliche Bedingungen, sogar eine Dehnung, können ihre Kontraktion auslösen. Sie arbeitet langsam und gleichmäßig über lange Zeit und verbraucht dabei relativ wenig Energie.

Drücke im Modell auf Abspielen und beobachte, wie die beiden Muskeln des Oberarms abwechselnd arbeiten. So erledigt die Skelettmuskulatur die Aufgabe, für die sie gebaut ist: am Knochen ziehen.

Dies ist Lernmaterial darüber, wie der Körper aufgebaut ist und funktioniert. Es ist keine medizinische Beratung und dient nicht dazu, Krankheiten zu diagnostizieren oder zu behandeln.