RSL - Muskeln
Lehre der Muskeln
Lehre der Muskeln
Wie funktioniert die Aerobe Energiegewinnung?
- Glukose wird zu 2 Pyrovat umgewandelt, dabei entstehen 2 ATP
- über den Zytratzyklus werden die beiden Pyrovate vollständig zu Wasser und Kohlendioxyd zerlegt. Dabei entstehen 30 ATP
Wie wird die Sauerstoffzufuhr zu den Muskeln, bei plötzlich starker Anstrengung, aufrecht gehalten?
- Zu Beginn wird der Sauerstoff welcher im Myoglobin gespeichert ist verbraucht (2 bis 4 Minuten)
- Danach sind Durchblutung (Herzminutenvolumen) und Atmung (Atemminuntenvolumen) dem Bedarf angepasst
Was passiert wenn im Muskel mehr Sauerstoff verbraucht wird als zur Verfügung steht?
Es findet nur noch die Glykolyse statt und die Laktatkonzentration steigt (metabolische Azidose)
Wie funktioniert die ATP Gewinnung mit Kreatinphosphat?
ADP wird zu ATP und Kreatin umgewandelt
Führt eine Steady-state Belastung zur Erschöfpung?
Nein
Wo überall wird ATP im Muskel während der Belastung vorallem gebraucht?
- beim Kraftschlag
- Calciumpumpe im sarkoplasmatischem Reticulum
Woher kommt die Glukose?
Aus den Speicher im Muskel selber und der Leber (Glukogen), falls dieser leer ist, werden auf die Fettreserven zurückgegriffen.
Welche Muskelfasertypen werden in der Quergestreiften Muskulatur unterschieden?
- Typ I
- Typ II A
- Typ II X
Was sind Typ I Muskelfasern?
Was sind Typ II A Muskelfasern?
Was sind Typ II X Muskelfasern?
Was kann durch Muskeltraining, insbesondere Ausdauertraining verbesser werden?
- erhöhung der Mitochondrienanzahl
- erweiterung des Kapillarbetts
Eine Steigerung des Herzvolumen und -gewicht findet erst beim Hochleistungssportler statt.
Beschreibe den Muskeltonus?
Auch genannt Muskelgrundtonus
- Unter normalen Bedingungen sind immer einige Muskelfasern kontrahiert. Der Muskel ist angespannt, aber nicht genügend für eine Bewegung.
- Das ermöglicht die aufrechte Grundhaltung des Körpers.
Wie heissen die Abweichungen vom Muskeltonus?
- Muskelhypotonie
- Muskelhypertonie
- spastische hypertonie
- Rigor
Was passiert bei einer Muskelhypotonie?
abnormale Schlaffheit der Muskeln
Was passiert bei einer spastischen Muskelhypertonie?
- Des Muskeltonus ist erhöht
- Im Verlauf einer passiven Bewegung kann dieser aber plötzlich nachlassen
Was passiert bei einem Rigor?
Die Tonuserhöhung bei einer passiven Bewegung bleibt während der gesamten Ablaufs erhalten oder lässt ruckartig nach (Zahnradphänomen)
Wie kann eine muskuläre Kontraktion unterschieden werden?
- isotonische Kontraktion
- isometrische Kontraktion
Was ist eine isotonische Krontaktion und nenne ein Beispiel?
- der Muskel kontrahiert und erzeugt somit eine Bewegung
- der Muskeltonus verändert sich dabei nur wenig
- Kontraktion der Beinmuskulatur beim Gehen
Was ist eine isometrische Kontraktion und nenne ein Beispiel?
- der Muskel wird fixiert (z.B. durch Antagonisten) und kann sich nicht oder nur minimal verkürzen
- der Muskeltonus steigt
- obwohl keine Bewegung stattfindet wird Energie verbraucht
- Tragen eier Tasche am hängenden Arm, Planks
Was sind die Aufgaben der Muskulatur?
- Erzeugung von Körperbewegungen
- Stabilisierung der Körperlage
- Wärmeerzeugung (50 - 60% von der Energie welche für die Muskelarbeit aufgewendet wird geht als Wärme "verloren")
- Speicherung und Bewegung von Stoffen innerhalb des Körpers (Muskelpumpe in Venen für Transport von Blut, im Darm zur weiterleitung vom Essen)
Welche Grundeigenschaften weisen die Muskelzellen auf?
- erregbar (können auf Nervenreize reagieren)
- kontraktil (können sich verkürzen)
- dehnbar (lassen sich auseinanderziehen)
- elastisch (kehren nach Dehnung oder Kontraktion in ihre ursprüngliche Ruhelage zurück)
Auf welche Reize kann ein Muskel reagieren?
- elektrisch (Nerven)
- chemisch (PH-Wert)
- hormonell
- kinetisch
Welche Grundtypen von Muskelgewebe gibt es?
- Glatte Muskulatur
- Herzmuskulatur
- Quergestreifte Muskulatur (Skeletmuskulatur)
Wo ist die glatte Muskulatur zu finden?
- Hohlorgane (Magen, Darm, Venen, Atemwege)
- Iris
- Arterien
Wieviele Zellkerne besitzen die glatten Muskelzellen und wo befinden sich diese?
- 1 Zellkern
- in der Mitte
Wie wird die glatte Muskulatur angesteuert?
- keine bewusste Ansteuerung (vegetatives Nervensystem)
Was ist speziell an den Kontraktionen von glatter Muskulatur?
Sie findet langsam statt (braucht weniger Energie) und ist für viele Hohlorgane sehr wichtig.
Beschreibe die Form der Kontraktion einer glatten Muskelzelle?
Spindelform
Was ist der Unterschied von einer glatten- zur quergestreiften Muskulzelle, aus Sicht der glatten Muskulatur?
- die Kontraktion passiert unwillkürlich
- glatte Muskelfasern sind beträchtlich kleiner
- Die Fasern der glatten Muskelzelle sind meist eng vermascht
- die Kontraktion der glatten Muskelfaser ist 5 - 500 mal langsamer
Weshalb sind die Fasern der meisten glatten Muskelzellen eng vermascht?
- um ein kontinuierliches Netzwerk zu bilden
- Sobald ein Neuron eine Nervenfaser aktiviert, wird diese Erregung zu jeder Faser des Netzwerks weitergeleitet. Dadurch kommt es zur wellenförmigen (peristaltischen) Kontraktion
Die glatte Muskulatur wird in welche Muskeltypen unterschieden?
- Multi-Unit-Typ (neurogenen Typ)
- Singel-Unit-Typ (myogenen Typ)
Beschreibe die Eigenschaften von Single-Unit-Typ Gewebe auf und nenne ein Beispiel?
- haben eine Autorythmie
- mehrer Gap Junctions
- Auslösung durch Horme, Potenziale und äussere Einflüsse
- benötigen keine Auslösung durch ein Nervensignal
- Ruhetonus
- Darmwand, Uterus, Harnleiter
Beschreibe die Eigenschaften von Multi-Unit-Typ Geweben und nenne ein Beispiel?
- einige Motoneuronen (Nerven)
- wenige Gap Junctions
- Auslösung durch vegetatives Nervensystem
- Ruhetonus
- Blutgefässe, Haarmuskeln, innen Augenmuskeln
Was sind Gap Junctions und was sind deren Aufgaben?
- Ionenkanäle zwischen 2 benachbarten Zellen
- sorgen für Reizweiterleitung ohne direkte Stimulation der Zielzelle
- sorgen für Reizausbreitung in der glatten Muskulatur (Singel-Unit-Typ)
Was kann betreffend dem Auftreten von Gewebe als Singel- und Multi-Unit-Typ noch sagen?
In der Regel liegen Mischformen vor.
Die Spontane rhythmische Aktivität wird durch Einflüsse des vegetativen Nevernsystem verändert. Ausserdem reagiert sie z.B. auf den pH-Wert, die Sauerstoff- oder Kohlendioxidkonzentration im Blut. Diese selbständige Anpassung ist unentbehrlich, um die Durchblutung an die jeweiligen Stoffwechsellage anzupassen.
Wieviele Zellkerne besitzt die Quergestreifte Muskulatur und wo befinden sich diese?
- viele Zellkerne
- randständige Zellkerne
Wie wird die Quergestreifte Muskulatur auch noch genannt?
Skeletmuskulatur
Wie gross können Quergestreifte Muskelzellen werden?
- bis zu 15 cm lang
- ca. 0.1 mm dick
über welche Bewegungsart wird die Quergestreifte Muskulatur angesteuert?
willkürliche Bewegung (keine Autorhythmie)
-
- 1 / 107
-
Cartes-fiches
Was ist nötig um eine flüssige Bewegung ausführen zu können.
Das Zusammenspiel gegensätzlicher Muskel. Agonist (Spieler) und Antagonist (Gegenspieler)
Beschreibe den Agonist und den Antagonist anhand des Beispiel Beugung des Ellenbogen.
Um den Ellenbogen zu beugen muss sich der Agonist (M. biceps brachii) kontrahieren und der Antagonist (M. triceps brachii) muss sich entspannen, gedehnt werden.
Bei der gegenteiligen Bewegung ist Agonist und Antagonist umgekehrt.
Was passiert wenn der Agonist und der Antagonist mit gleicher Kraft kontrahieren?
Es entseht keine Bewegung, sondern eine sogenannte isometrische Kontraktion
Wie werden die Muskeln genannt welche den Agonisten in seiner Bewegung unterstützen?
Synergisten
Beim Ellenbogen ist der Agonist M. biceps brachii und der Synergist M. brachialis unterstützt dabei.
Wie heisst diese Hüllstruktur und welche Aufgabe hat sie?
Muskelfaszie
- trennt Muskel/Muskelgruppen von anderen Strukturen
- hält zusammen mit dem Epimysium den Muskel in seiner anatomischen Form
Wie heisst diese Hüllstruktur und welche Aufgabe hat sie?
Epimyisum
- trennt einzelne Muskeln
- hält zusammen mit der Muskelfaszie den Muskeln in seiner anatomischen Form
Wie heisst diese Hüllstruktur und welche Aufgabe hat sie?
Perimysium
- 10 - 100 Muskelfasern werden zu einem Muskelfaserbündeln (Faszikel) zusammengefasst
Wie heisst diese Hüllstruktur und welche Aufgabe hat sie?
Endomysium
- trennt jede einzelne Muskelfaser ab
Wie heisst dieser Teil der Muskelzelle?
Sarkolemm
bei einer normalen Zelle: Plasmamembran
Wie heisst dieser Teil der Muskelzelle?
Sarkoplasmatische Reticolum als Kalciumspeicher
bei einer normalen Zelle: Glattes endoplasmatische Reticolum
Was befindet sich zwischen den Myofibrillen?
Sarkoplasma als Glykogenspeicher
bei einer normalen Zelle: Cytoplasma
Was ist die Aufgabe der Satelitenzellen?
Können sich bis zu einer gewissem Menge teilen und treten in Kraft, wenn ein Muskel defekt ist. Da sich ein Muskel selbst nicht reparieren kann, übernimmt dies die Satellitenzelle
Wie heisst diese Struktur im Längsschnitt einer Myofibrille?
Z-Scheibe / Streifen
Hier wird die Kraft nach aussen auf die Myofibrille übertragen
Wie heisst diese Struktur im Längsschnitt einer Myofibrille und was ist deren Aufgabe?
Sarkomer
- Funktionelle Einheiten der Muskelfaser
Wie heisst diese Struktur im Längsschnitt einer Myofibrille?
Aktinfilament
Wie heisst diese Struktur im Längsschnitt einer Myofibrille?
Myosinfilament
Wie heisst diese Struktur im Längsschnitt einer Myofibrille?
Myosinköpfchen
Wie heisst diese Struktur im Längsschnitt einer Myofibrille und was ist deren Aufgabe?
Titinfilament
- Stabilisierung des Sarkomer
- einziges Protein welches elastisch ist
- sorgt dafür, dass der Muskel nach der Kontraktion wieder in Ursprüngsform zurück kommt
Welche 3 Proteingruppen (Übergruppen) werden im Sarkomer unterschieden?
- Kontraktile Proteine
- Regulatorproteine
- Strukturproteine
Was sind Kontraktile Proteine und welche Proteine gehören dazu?
- Action
- Myosin
Was macht das Protein Actin?
- Bindungsstelle für Myosin
- ist in der Z-Scheibe verankert
Was macht das Protein Myosin?
- wandelt chemische in kinetische Energie um (Motorproteine)
- besteht aus einem Schwanz und 2 Köpfen
- ist in der M-Linie verankert
Was sind Regulator Proteine und welche kommen im Sarkomer vor?
- Tropomyosin
- Troponin
Was macht das Protein Tropomyosin im Sarkomer?
Blockiert die Myosinbindungsstelle auf dem Actin
Wird bei einer Aktionspotentialverschiebung im Muskel, durch die Besetzung von den Troponin Proteine mit Ca+ Ionen verschoben und die Bidnungstellen des Actin werden frei.
Was macht das Protein Troponin im Sarkomer?
Hält das Tropomyosin an Ort und Stelle.
Bei einem Herzinfarkt gehen diese Einheiten kapput und werden ins Blut geschwemmt. Der Troponinanstieg kann nun gemessen werden.
Was sind Strukturproteine und welche sind im Sarkomer vorhanden?
- Titin
- Myomesin
- Dystophin
Was macht das Protein Titin im Sarkomer?
Durchspannt Sarkomer von Z-Scheibe bis zu M-Linie und verleiht dem Muskel Stabilität und Elastizität, kann bis auf das 4fache seiner Länge gedehnt werden.
Was macht das Protein Myomesin im Sarkomer?
verbindet beachbarte Myosinfilamente miteinander
Was macht das Protein Dystophin im Sarkomer?
Verbindet Actinfilamente mit Membranproteinen des Soarkolemms und sorgt für die Kraftübertragung.
Bei zu wenig Dystrophin spricht man von einer Muskelschwäche.
Wie heissen die Nervenzellen welche die Skeletmuskeln kontrahieren lassen und woher kommen diese?
- Motoneuronen
- kommen meist vom Rückenmark in Form eines Axon (Ausläufers)
Zähle die einzelnen Etappen der nervlichen Auslösung an der Motorischen Endplatte zur Kontraktion eines Skeletmuskel auf.
- Nervenimpuls kommend vom Axon auf die Motorische Endplatte
- Ca2+ Kanäle öffnen sich und Calcium strömt in die Synapse
- präsynaptische Vesikel (gefüllt mit Acetylcholin (ACh)) werden freigesetzt
- ACh tritt in den synaptischen Spalt ein
- dockt an die Kanalproteine an und öffnet diese
- Na+ Ionen strömen in die Muskelfaser ein
- Aktionspotential löst Muskelkontraktion aus
Wie funktioniert die Entspannung der Skelettmuskulatur (motorische Endplatte)?
- Acetylcholin im synaptischen Spalt wird durch Acetylcholinesterase aufgespalten
- Na+ Kanäle schliessen sich
- Reizweiterleitung ist unterbrochen
- Einen Teil der Spaltprodukte werden wieder zu Acetylcholin zusammengesetzt und in Vesikel angereichert
Was sind Motorische Einheiten und mache ein Beispiel wo sich Motorische Einheiten unterscheiden?
Alle Muskelfasern welche von einem Motoneuron gesteuert werden, sind eine Motorische Einheit.
Es ist nicht möglich nur einen Teil einer Motorischen Einheit anzusteuern. Je feiner und exakter eine Bewegung also sein muss, desto kleiner sind die Motorischen Einheiten.
Was besagt das "alles oder nichts Gesetz"?
Alle Muskelfasern dieser Motorischen Einheit werden immer maximal kontrahieren.
Es sind keine "halbe" Kontraktionen möglich.
Wie können trotz des "alles oder nichts Gesetz" Muskelbewegungen fein und gezielt gesteuert werden?
Die Alles oder nichts Regel besagt nicht, das auch alle Motorischen Einheit ausgelöst werden.
z.B. einmal werden 10 Motorische Einheiten, das andere Mal 20 und bei maximaler Anstrengung etwa 100 Einheiten gleichzeitig kontrahiert.
Wie werden Muskeln vor frühzeitiger Ermüdung geschützt?
Das ZNS wird in der Regel immer nur einen Teil der Motorischen Einheiten auf einmal aktivieren (abgesehen vom Krampfanfall), in der nächsten Zehntelssekunde werden die nächsten Einheiten ausgelöst. So können sich die zuerst gereizten wieder erholen.
Nur so sind Dauerleistungen möglich.
Wie heisst die Erholungszeit einer Muskelfaser?
Refraktärzeit
Erkläre die Refraktärzeit.
Das ist die Zeit inder sich das Aktionspotential in der Muskelzelle am zurückbilden ist.
Wird eine Motorische Einheit gereizt und kontrahiert, kann diese nicht unmitelbar sofort wieder angesteuert werden, sie wird nicht reagieren. Erst wenn das Aktionspotential wieder genug tief ist.
Was passiert bei der Totenstarre?
- Nach Eintritt des Todes werden die Muskeln steif und fest. (nach 8h voll ausgeprägt)
- kein ATP in Muskelzellen mehr verfügbar
- die Myosinköpfchen bleiben mit dem Aktinfilament fest verknüpft ("Weichmacherwirkung" des ATP fehlt)
- nach etwa 24 - 48h löst sich die Leichenstarre durch Autolyse wieder auf
