Die Muskeln und ihre Funktion

Die Muskeln sind aus kontraktilem Gewebe aufgebaut und machen 35-45 Prozent des Körpergewichts aus. Alle Bewegungsabläufe – vom kleinsten Augenzwinkern bis zum Marathonlauf – sind nur mit Hilfe der Muskeln durchführbar. Selbst im Schlaf bleiben die Muskeln teilweise aktiv, um bestimmte lebenswichtige Körperfunktionen aufrechtzuerhalten. Es gibt drei Arten von Muskeln, die sich in Aufbau und Funktion unterscheiden. Am stärksten vertreten ist die Skelett- oder quergestreifte Muskulatur. Die glatte Muskulatur, findet sich in der Wand von Arterien, Darm und anderen inneren Organen, sie ist für langsame, anhaltende Kontraktionsbewegungen zuständig. Wieder anders strukturiert ist der Herzmuskel, der mit kraftvollen Bewegungen das Blut durch den Körper pumpt. Die »willkürliche« Muskulatur
Nur die Skelettmuskulatur ist dem Willen unterworfen. Sie untersteht direkt dem Zentralnervensystem und dient der Ausführung von Willkürbewegungen. Die Skelettmuskulatur wird netzförmig von Blutgefäßen und Nerven durchzogen. Die einzelnen Muskelfasern werden bis 30 cm lang. Als Antwort auf entsprechende nervöse Reize können sich diese Fasern auf ein Drittel ihrer Länge verkürzen. Unter dem Mikroskop erscheinen die Fasern gestreift, was zu der Bezeichnung »quergestreifte Muskulatur« geführt hat. Jeder willkürliche Muskel wird von einer eigenen festen und elastischen Hülle zusammengehalten. Umgebendes Bindegewebe schützt ihn und trennt ihn von den benachbarten Muskeln. Die Skelettmuskeln, die entweder direkt oder über Sehnen mit den Knochen verbunden sind, kann man grob in Beuger und Strecker (von Gelenken) einteilen. Weiter gibt es Abduktoren, die z. B. den Arm vom Körper weg-, und Adduktoren, die ihn zum Körper hinbewegen. Für Drehbewegungen sind die sogenannten Rotatorien .zuständig. Jede Muskelfaser wird von einem eigenen Nervenast versorgt. Die Kontaktstellen zwischen Nerv und Muskel heißen motorische Endplatten. Ein vom Gehirn oder Rückenmark ausgehender nervöser Impuls setzt hier eine chemische Überträgersubstanz frei, die zur Kontraktion führt. Für sich betrachtet, ist ein einzelner Muskel von geringem Nutzen. Einmal kontrahiert, braucht er, um sich wieder entspannen zu können, einen Kontrahenten, der ihm entgegenarbeitet. Deshalb sind die Skelettmuskeln in Agonisten und Antagonisten angeordnet. Beuger und Strecker, Ab- und Adduktoren haben jeweils entgegengesetzte Wirkung. Kontrahiert sich ein Muskel, so verbraucht er Energie. Bei diesem Prozess entstehen Wärme, Kohlendioxid, Wasser und Milchsäure. Bei großer Anstrengung sammelt sich die Milchsäure im Gewebe an, weil nicht genug Sauerstoff für den Abbau zur Verfügung steht, es kommt zum wohlbekannten »Muskelkater«. Eine Anhäufung von Milchsäure kann in Verbindung mit Salz- und Wassermangel Krämpfe verursachen. Die »unwillkürliche« Muskulatur
Die dem Willen nicht unterworfene Muskulatur der inneren Organe hat ebenfalls wichtige Aufgaben zu erfüllen. Sowohl die glatte als auch die Herzmuskulatur müssen ständig arbeiten, um lebenswichtige Funktionen wie Atmung, Kreislauf, Herztätigkeit und Verdauung aufrechtzuerhalten. Man unterscheidet zwei Formen glatter Muskulatur. In den Arterien und in der Iris des Auges z. B. liegen die Muskelfasern einzeln, und jede kann isoliert auf nervöse Impulse reagieren. Dies erlaubt äußerst fein abgestufte Bewegungen. In der Wand von Darm, Gallengängen, Harnleitern und anderen inneren Organen dagegen findet man die Muskelfasern zu dichten Bündeln gepackt. Dieser Typ der glatten Muskulatur ist für die wellenförmigen Bewegungen verantwortlich, die als Peristaltik bezeichnet werden. Das Prinzip antagonistischer Funktionen ist auch hier verwirklicht. Einmal ist die Muskulatur in Schichten mit jeweils entgegengesetztem Faserverlauf angeordnet. Außerdem wird sie von zwei antagonistisch wirkenden Teilen des Nervensystems, dem Sympathikus und Parasympathikus, gesteuert. In der Speiseröhre (Oesophagus) arbeiten verschiedene Typen von Muskeln sinnvoll zusammen. Im oberen Drittel besteht die Wand aus quergestreifter Muskulatur, während sich im mittleren Drittel glatte und quergestreifte und im unteren Drittel nur mehr glatte Muskulatur findet. Auch die Blasenmuskulatur ist teils dem Willen unterworfen, teils autonom. Wenn sich die Blase füllt, entspannen sich die glatten Muskelschichten automatisch, zur Entleerung kontrahieren sie sich. Der Mechanismus der Blasenentleerung wird durch den willkürlich innervierten Sphinkter (Schließmuskel) gesteuert. Ist die Blase voll, so kommt es zum Harndrang, der Sphinkter wird bewusst geöffnet, und der Urin kann abfließen. Die Herzmuskulatur
Wie die Skelettmuskulatur besteht auch die Herzmuskulatur aus quergestreiften Fasern, die jedoch dem Willen nicht unterworfen sind. Herzmuskelfasern sind sehr elastisch. Durch das eindringende Blut werden sie gedehnt. Diese Dehnung erregt das Schrittmachergewebe des Herzens, das nun Impulse an die Muskelzellen aussendet. Dadurch stimuliert, kontrahieren sie sich und werfen das Blut aus. Auch hier kommt das antagonistische Prinzip zur Geltung, denn Herzfrequenz und Kontraktionskraft werden durch die Gegenspieler Sympathikus und Parasympathikus gesteuert, wobei der Sympathikus die Herztätigkeit anregt, während der Parasympathikus die Herztätigkeit hemmt.