Die Skelettmuskulatur
Aufbau und Funktion Feinstruktur der Skelettmuskelzelle (inkl.Filamenttheorie und Fasertypen) Konzept der Funktionskreise (inkl.Muskelkette) Agonist, Antagonist,Synergist,konzentrisch und exzentrisch
Aufbau und Funktion Feinstruktur der Skelettmuskelzelle (inkl.Filamenttheorie und Fasertypen) Konzept der Funktionskreise (inkl.Muskelkette) Agonist, Antagonist,Synergist,konzentrisch und exzentrisch
Kartei Details
Karten | 18 |
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Lernende | 12 |
Sprache | Deutsch |
Kategorie | Sport |
Stufe | Grundschule |
Erstellt / Aktualisiert | 11.04.2013 / 28.11.2021 |
Weblink |
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Hauptfunktion der Skelettmuskulatur
Die Skelettmuskulatur (struktur) verbindet Knochen und ermöglicht durch das sich zusammenziehen und verlängern die Bewegung (Funktion). Dies ist die Hauptfunktion der Skelettmuskulatur.
Hilfsorgane der Muskeln
- Sehnen (passiver Bewegungsapparat) : befestigen den Muskel an beiden Enden am Knochen.
- Sehnenscheiden: Führen Sehnen eng am Knochen (z.B. Fingersehnen)
- Sesambeine: Ermöglichen bessere Kraftentwicklung , funktionieren wie ein Hebel durch welchen die Muskeln mehr Kraft entwickeln können.
- Schleimbeutel: Schützen die Muskeln vor starkem Abtrieb und liegen zwischen Knochen und Muskulatur.
Wovor schützt trainierte Muskulatur?
Trainierte Muskulatur schützt
- vor Unfällen da sie schneller Einsatzbereit ist und so Stürze und Verletzungen des Bewegungsapparates vermeidet.
- Unerwünschte Bewegungen (stolpern) können aufgefangen werden.
- Ausdauertraining verbessert die Stoffwechselvorgänge und schützt vor verschiedenartigen Stoffwechselerkrankungen. (z.B. Blutzuckererkrankungen und zu hohe Blutfeettwerte)
Feinstruktur der Skelettmuskelzelle
Muskel ist unterteilt in verschiedene Faserbündel (Muskelfasciculus), welche durch die Muskelfaszie ( äussere Haut des Muskels) zusammengehalten werden.
Die einzelnen Muskelfasern (=Muskelzelle) sind von Kapillaren umgeben, welche Blutversorgung sicherstellen. Unter dem Mikroskop sind helle und dunkle Streifen sichtbar bei den Fasern, diese ergeben sich durch die Myofibrillen. Jeder Faser ist aus mehreren Myofibrillen zusammengesetzt. Die Myofibrille hat mehrere Myofilamente, welche die kleinsten Bausteine der Muskulatur sind.
Myofilamente
- Es gibt drei Arten: Myosinfilament, Aktinfilament und das Titinfilament.
- Das Myosinfilament ist dicker und gleicht einem Baumast von welchem mehrere kleine Ästchen abzweigen. Am ende dieser Zweige befinden sich die Myosinköpfe, ihre Beweglichkeit ermöglicht eine Muskelkontraktion. (d.h eine Verkürzung der Muskulatur)
- Das Aktinfilament ist dünner und gleicht mehreren aneinander gereihten Hanteln, die gegeneinander verdreht sind. Die unterschiedlichen Durchmesser von Aktin und Myosin ergeben die quergestreifte Struktur.
Sarkomer
- Längsunterteilung der Muskelfaser nennt sich Sarkomer.
- Sarkomer ist die Distanz von einer Z-Scheibe zur nächsten.
- Z-Scheibe ist das Ende der Aktinfilamente. Zwischen der Aktinfilamenten liegen die Myosinfilamente. Myosin ist durch das Titin mit der Z-Scheibe verbunden, dies verleiht den Myofibrillen elastische Eigenschaften.
(Nach bisherigen Untersuchungen geht man davon aus, dass Titin einen Einfluss auf die Grundspannung (Tonus) der Muskulatur hat)
Kontraktionsvorgang
- Dabei verändert sich die Stellung der Filamente
- Wenn der Muskel kontrahiert verbinden sich Myosinköpfe mit den Aktinfilamenten. Durch eine Kippbewegung der Köpfe ziehen diese die Z-Scheiben näher zueinander und lösen sich wider. Dies passiert mehrmals bis der Muskel die gewünschte Länge erreicht hat. Dadurch gleiten die Myosin- und Aktinfilamente ineinander, ohne sich zu verkürzen. Der Kontraktionsvorgang wird durch einen Nervenreiz(Impuls)ausgelöst und benötigt auch Energie in Form von ATP welches den Myosinköpfen ermöglicht zu kippen.Aktin, Myosin und Titin sind Eiweissmolekühle welche für einen optimalen Kontraktionsvorgang eine Betriebstemperatur von über 37 Grad benötigen.
Zellkern
(Bestandteil der Muskeln)
- eine Muskelzelle hat mehrere Zellkerne sie liegen am rand der Zelle um den Kontraktionsvorgang nicht zu stören.
- Genetische Infos sind in ihnen gespeichert und sind verantwortlich für Steuerung des gesamten Zellstoffwechsels.
Mitochondrien
(Bestandteil der Muskeln)
- Energiekraftwerke einer Muskelzelle und befinden sich zwischen den Filamenten. In ihnen findet aerobe Energiegewinnung statt(mit Sauerstoff)
- .Sie vermehren sich durch training und Ausdauerfähigkeit kann somit auch erhöht werden.
Sarkoplasma (Zellplasma)
(Bestandteil der Muskeln)
- Flüssige Mischung jeder Muskelfaser welche aus Wasser, Eiweiss,Fette, Kohlenhydraten, Vitaminen und Mineralsalzen besteht.
- Da findet die anaerobe Energiegewinnung statt.
Ausdauerleistungsgeprägte Typ-1-Fasern (slow twitch oder ST)
- langsam zuckende Fasern
- sind rötlich
- aerobe Energiebereitstellung
- Geringe Ermüdbarkeit
- Hohe Kapillarisierung
- geringe Kraftentwicklung
- Funktion: ausdauernde Aktivität, eher Haltung (=Tonisch)
- Aktivieren bei kleineren Kraftanforderungen
- hoher Mitochondriengehalt
Ein typisches Merkmal ist die ausgesprochene Ausdauerfähigkeit. Energiebereitstellung erfolgt aerob. Für den Transport ist der Sauerstoff im Blut an das Hämoglobin (Farbstoff der roten Blutkörperchen) gebunden. Ähnlich ist es in der Muskelzelle: Sauerstoff ist an das Myoglobin (roter Muskelfarbstoff) gebunden und so zwischengespeichert. Die höhere Konzentration des Myoglobins verleiht die rote Farbe. Für die Sauerstoffversorgung ist die Typ 1 Faser mit viel Kapillaren durchzogen und zur hohen Ausdauerfähigkeit trägt die hohe Anzahl der Mitochondrien bei.
Wegen Ausdauerfähigkeit sind Typ 1 Fasern eher in Haltemuskeln (z.B. im Bereich der Halswirbel) zu finden, man spricht auch von tonischen Fasern, wegen der Haltearbeit. Sie sind auch für fein koordinierte Bewegungen zuständig.
schnell-kontrahierende Typ-2-Fasern (fast twitch oder FT)
- schnell zuckende Fasern
- weissliche Farbe
- anaerobe Energiebereitstellung
- schnelle Kontraktion
- grosse Ermüdbarkeit
- niedrige Kapillarisierung
- hohe Kraftentwicklung
- Funktion: schnelle aktivität, eher Bewegung(=phasisch)
- Aktivierung bei grösseren Kraftanforderungen
- niedriger Mitochondriengehalt
Typ 2-B ist der schnellere Typ und Typ 2-A besitzt mehr ausdauerfähigkeit. Sie zeichnen sich durch die schnelle Kontraktionsgeschwindigkeit aus, da sie ihre Substanzen welche diese Geschwindigkeit bestimmen, qualitativ und quantitativ für schnelle explosive Krafteinsätze ausgerichtet haben. Sie sprechen bei schnellen und kurzen Bewegungen vorallem an. Sie arbeiten kurz und wiederholt(phasisch). Um sie zu aktivieren brauchts einen starken willkürlichen Reiz.
Vorkommen der Fasertypen im Menschen
Es gibt keine Muskeln mit nur Typ 1 oder 2 Fasern, es ist immer eine Mischform. Durchschnittlicher Anteil 40% langsame typ 1 Fasern und Zirka 60% schnelle Typ 2 Fasern.
Zusammensetzung ist genetisch (Faktor Talent), durch die Vererbung bedingt oder durchs Training beeinflusst. Durchs Training können Typ2B Fasern zu Typ2A ausgebildet werden.
Agonist
der die Bewegung einleitende Muskel
Antagonist
Gegenspieler des Agonisten, führt oder Bremst die Funktion des Agonisten
Synergist
Unterstützende Muskeln des Agonisten
konzentrisch
Kraftentwicklung mit Muskelverkürzung
exzentrisch
Kraftentwicklung mit Muskelverlängerung
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