MUSKELGEWEBE: EIGENSCHAFTEN, FUNKTIONEN, TYPEN, ZELLEN - ANATOMIE UND PHYSIOLOGIE - 2025

Das Muskelgewebe ist für die Orchestrierung der Bewegungen und Kontraktionen des Körpers verantwortlich. Es besteht aus Zellen, die sich zusammenziehen können, sogenannte Myozyten. Es ist ein reichlich vorhandenes Gewebe und macht beim Menschen etwas weniger als die Hälfte seiner gesamten Masse aus.

Es gibt drei Arten von Muskelgewebe, die sich hauptsächlich in den Zelleigenschaften und der Lage unterscheiden. Dies sind Skelett-, glatte und Herzmuskeln.

Quelle: Berkshire Community College Bioscience Image Library Der Skelettmuskel ist gestreift, mehrkernig und freiwillig. Das Herz zeigt auch diese strukturellen Eigenschaften, aber es ist unfreiwillig. Schließlich hat der Glatte keine Dehnungsstreifen, hat einen Kern und seine Bewegungen sind unwillkürlich.

Die Hauptfunktion des Muskelgewebes hängt mit der freiwilligen und unfreiwilligen Bewegung zusammen.

Es steuert sowohl die Bewegungen der Extremitäten und des Rumpfes als auch die Bewegungen der inneren Organe (Vasodilatation, Vasokonstraktion, Stuhlgang, Magen-Speiseröhre usw.). Es steuert auch die Bewegungen der Herzzellen in rhythmischen Schlägen.

Eigenschaften

Muskeln sind Gewebe, die die Fähigkeit haben, erregt zu werden und auf eine Reihe von Reizen zu reagieren, wie z. B. Druckänderungen, Hitze, Licht usw. Dieses Gewebe ist für die Bewegung von Organismen verantwortlich. Muskeln zeichnen sich durch ihre Eigenschaften Kontraktilität, Dehnbarkeit und Elastizität aus.

Die Muskeln bestehen zu fast 80% aus Wasser, das eine wichtige Rolle bei der Kontraktion spielt und ein geeignetes Medium für anorganische Ionen und organische Verbindungen im Gewebe darstellt. Die Proteine, aus denen es besteht, sind vom kontraktilen Typ: Actin, Myosin und Tropomyosin.

Eigenschaften

Bewegung wird als Eigenschaft von Lebewesen betrachtet und kann auf verschiedene Arten erfolgen.

Alle lebenden Zellen zeigen eine Bewegung ihrer intrazellulären Komponenten, Amöben (wie verschiedene einzellige Organismen) können ihre Umgebung durch Bewegung erkunden, und einige Organismen haben Zilien und Flagellen, die ihre Bewegung ermöglichen.

In den komplexesten mehrzelligen Organismen wird die Bewegung von einem speziellen Gewebe gesteuert: dem Muskel. Aus diesem Grund ist die Hauptfunktion, die mit Muskelgewebe verbunden ist, Fortbewegung und Bewegung, einschließlich Funktionen, die unter anderem mit Verdauung, Fortpflanzung und Ausscheidung verbunden sind.

Typen

Bei Wirbeltieren gibt es drei Arten von Muskelzellen, die 60 bis 75% des gesamten Körpergewichts ausmachen. Es gibt Skelettmuskeln, glatte Muskeln und Herzmuskeln. Nachfolgend werden wir die Details jedes einzelnen beschreiben:

Skelettmuskulatur

Es wird auch als gestreifter oder freiwilliger Muskel bezeichnet, da diese Strukturen vom Tier bewusst mobilisiert werden können. Zellen sind mehrkernig und in Längsrichtung angeordnet. Im nächsten Abschnitt werden wir diese Anordnung im Detail beschreiben.

Der Skelettmuskel ist an Körperbewegungen beteiligt. Jeder Muskel ist über Bindegewebe direkt an zwei oder mehr Knochen gebunden. Wenn sich der Muskel zusammenzieht, bewegen sich die Knochen um das Gelenk, das sie zusammenhält.

Vom Gesamtgewicht des Tieres entspricht der gestreifte Muskel ungefähr 40%. Beim Menschen ist der Anteil der Skelettmuskulatur beim weiblichen Geschlecht geringer.

Die Einheiten, aus denen dieses System besteht, bestehen aus Actin, Myosin und Tropomyosin. Unter den dreien ist Myosin das am häufigsten vorkommende Protein und kommt in den Primärfilamenten vor. Actin kommt in den Sekundärfilamenten und Tropomyosin in den I-Banden vor.

Glatte Muskelzellen

Die zweite Art von Muskelgewebe ist glatter Muskel, der durch das Fehlen von Dehnungsstreifen und durch Unwillkürlichkeit gekennzeichnet ist. Diese Art von Muskel befindet sich unter anderem als Teil der Wände der inneren Organe wie des Verdauungstrakts, der Atemwege, der Harnblase, der Venen und der Arterien.

Wie wir verstehen können, sind wir nicht in der Lage, unseren Darm zu bewegen oder unsere Venen freiwillig zusammenzuziehen, wie wir es mit unseren Extremitäten tun. Sie können einen Arm bewegen, aber Sie können Ihren Stuhlgang nicht modulieren, so dass dieser Muskel unwillkürlich ist.

Ein ähnlicher Typ glatter Muskeln existiert in der Linie der Wirbellosen und wird als Paramyosinfilamente bezeichnet. Wir finden sie in Mollusken und anderen Gruppen.

Die Kontraktion der glatten Muskulatur zieht sich viel langsamer zusammen als die Skelettmuskulatur, aber die Kontraktionen sind länger.

Herzmuskel

Der Herzmuskel befindet sich ausschließlich im Herzen. Es besteht aus gestreiften mehrkernigen Fasern, die in mehrfacher Hinsicht an den Skelettmuskel erinnern. Die Fasern sind in einer Syncytium-Modalität, aber sie verschmelzen nicht miteinander.

Im Gegensatz zum Skelettmuskel erzeugt der Herzmuskel ATP aerob und verwendet Fettsäuren für seine Erzeugung (und nicht Glukose).

Diese Muskeln sind darauf spezialisiert, rhythmisch auf Reize zu reagieren, um das Herz höher schlagen zu lassen. Wie glatte Muskeln wird es vom autonomen System innerviert, was es zu einem unwillkürlichen Muskel macht.

Im Vergleich dazu ähnelt der Herzmuskel in seiner Struktur dem glatten Muskel und ist unwillkürlich wie gestreifte Muskeln.

Phasische und tonische Muskeln

Im Körper von Wirbeltieren haben Muskeln zwei Arten von Anordnungen: phasische und tonische Muskeln. Die ersteren haben Insertionen in Strukturen und funktionieren in antagonistischen Paaren.

Tonische Muskeln finden sich in weichen Organen wie Herz, Harnblase, Verdauungstrakt und an den Körperwänden. Diese haben keine Ursprünge oder Bindungen, die mit der phasischen Muskulatur vergleichbar sind.

Muskelzellen

Jeder Muskel besteht aus einer Reihe von Zellen, die als Muskelfasern oder Myozyten bezeichnet werden und parallel zu ihren Nachbarn organisiert sind. Diese Strukturierung ermöglicht es, dass alle Fasern parallel arbeiten.

Um sich auf Muskelzellen zu beziehen, verwenden wir den Begriff "Faser", da diese viel länger als breit sind. Wir müssen jedoch vermeiden, mit anderen Arten von Fasern selbst verwechselt zu werden, wie zum Beispiel Kollagenfasern.

Muskelgewebezellen haben ihre eigene Nomenklatur: Das Zytoplasma ist als Sarkoplasma bekannt, die Zellmembran als Sarkolemma, das glatte endoplasmatische Retikulum ist das glatte saccharcoplasmatische Retikulum und die funktionelle Einheit das Sarkomer.

Je nach Muskeltyp variieren die Zellen in Form und Anzahl der Kerne. Die bemerkenswertesten Unterschiede sind:

Gestreifte Muskelzellen

Die Zellen, die Teil des gestreiften Muskels sind, haben einen Durchmesser zwischen 5 und 10 um, während die Länge mehrere Zentimeter erreichen kann.

Diese unglaubliche Größe kann erklärt werden, da jede Zelle aus vielen embryonalen Zellen stammt, die als Myoblasten bezeichnet werden und zu einer großen, mehrkernigen Struktur verschmelzen. Diese Zellen sind auch reich an Mitochondrien.

Struktur und Organisation

Diese mehrkernigen Einheiten werden Myotubes genannt. Wie der Name schon sagt, enthält die Struktur mehrere Röhrchen innerhalb einer einzelnen Plasmamembran und sie differenzieren sich zu einer reifen Muskelfaser oder Myofaser.

Jede Muskelfaser besteht aus mehreren parallel gruppierten Untereinheiten, die als Myofibrillen bezeichnet werden und wiederum aus einer Reihe sich in Längsrichtung wiederholender Elemente bestehen, die als Sarkomere bezeichnet werden.

Sarkomere sind die funktionellen Einheiten des gestreiften Muskels und jeder wird an seinen Enden durch die sogenannte Z-Linie begrenzt.

Das "gestreifte" Erscheinungsbild des Muskels tritt auf, weil die Myofibrillen einer Muskelfaser aus Sarkomeren bestehen, die sehr genau ausgerichtet sind und unter dem Licht des Lichtmikroskops ein gebändertes Erscheinungsbild erhalten.

Die Banden bestehen aus kontraktilen Proteinen. Die dunklen werden hauptsächlich von Myosin (hauptsächlich) und die hellen von Actin gebildet.

Weiche Muskelzellen

Anatomisch gesehen besteht der glatte Muskel aus spindelförmigen Zellen mit langen, scharfen Kanten und einem zentral gelegenen Kern.

Obwohl sie auch aus den Proteinen Actin und Myosin bestehen, fehlen ihnen Striae und Tubuli oder Zweige.

Herzmuskelzellen

Wie glatte Muskelzellen haben Herzmuskelzellen mehrere Kerne, obwohl es Zellen gibt, die nur einen haben. Sie sind kürzer als die der Skelettmuskulatur.

In Bezug auf ihre Morphologie sind sie länglich und haben mehrere Zweige. Die Enden der Zelle sind stumpf. Sie sind reich an Mitochondrien, Glykogengranulat und Lipofucsin. Unter dem Mikroskop betrachten wir ein Streifenmuster, das dem des Skelettmuskels ähnlich ist.

Erkrankungen des Muskelgewebes

Es gibt verschiedene Zustände, die die Muskeln beim Menschen betreffen. Alle diese Zustände haben Konsequenzen für die Fortbewegung - da die Hauptfunktion der Muskeln darin besteht, der Bewegung zu dienen.

Der Begriff Myopathie wird verwendet, um die Reihe von Symptomen zu beschreiben, die aus einer primären Veränderung des gestreiften Muskelgewebes resultieren. Es wird auch als myopathisches Syndrom bezeichnet. Das heißt, der Begriff gilt für jede Grunderkrankung und kann im weiteren Sinne auch für jede Muskelverletzung verwendet werden.

Die wichtigsten Krankheiten und Erkrankungen, die das Muskelgewebe betreffen, sind:

Muskelschwund

Duchenne-Muskeldystrophie ist ein Zustand, der durch eine rezessive genetische Störung verursacht wird, die mit dem X-Geschlechtschromosom zusammenhängt. Die Ursache ist eine Mutation im Gen, das für Dystrophin kodiert und dessen Abwesenheit im Muskel verursacht. Muskeldystrophie betrifft ein Kind von 3.500.

Interessanterweise ist das Dystrophin-Gen in Bezug auf die Größe eines der größten bekannten mit 2,4 Mb und einer 14 kB Messenger-RNA. Je nachdem, welche Mutation auftritt, kann die Dystrophie mehr oder weniger schwerwiegend sein.

Die Hauptfunktion von gesundem Dystrophin im Muskel ist strukturell, da es Aktinfilamente in Zellen mit Proteinen in der Zellmembran bindet. Die Bewegung und Kraft der Myofibrillen werden von diesem Protein auf die Membranproteine ​​und dann auf den extrazellulären Raum übertragen.

Die Krankheit ist dadurch gekennzeichnet, dass alle Muskeln betroffen sind und Schwäche und Muskelschwund verursachen. Die ersten Symptome treten normalerweise an den Extremitäten des Körpers auf. Mit fortschreitender Krankheit müssen die Patienten im Rollstuhl transportiert werden.

Rhabdomyolyse

Rhabdomyolyse ist eine Krankheit, die durch Nekrose (pathologischer Zelltod) der Muskeln verursacht wird. Insbesondere handelt es sich nicht um eine Krankheit, sondern um ein Syndrom, das mit mehreren Ursachen verbunden sein kann: unter anderem übermäßige Bewegung, Infektionen, Drogen- und Alkoholvergiftung.

Wenn Zellen sterben, werden verschiedene Substanzen in den Blutkreislauf freigesetzt, die normalerweise in Muskelzellen vorhanden sind. Die am häufigsten freigesetzten Substanzen sind Kreatinphosphokinase und Myoglobin.

Die Entfernung dieser atypischen Verbindungen aus dem Blut kann durch Dialyse oder Blutfiltration erfolgen.

Myasthenia gravis

Der Begriff Myasthenia gravis hat seinen Ursprung im Lateinischen und Griechischen und bedeutet "schwere Muskelschwäche". Es ist eine chronische Autoimmunerkrankung, die den Skelettmuskel des Körpers betrifft und einen Kraftverlust verursacht.

Mit fortschreitender Krankheit wird die Schwäche deutlicher. Es betrifft Muskeln, die an grundlegenden täglichen Aktivitäten wie Augenbewegungen, Kauen, Sprechen und Schlucken von Nahrungsmitteln teilnehmen.

Myositis

Muskelinflation wird als Myositis bezeichnet. Die Ursachen dieser Entzündung variieren stark, von Verletzungen bis hin zu Autoimmunerkrankungen. Zwei Hauptkategorien dieser entzündlichen Erkrankung werden unterschieden: Polymyositis und Dermatomyositis.

Die erste davon verursacht eine signifikante Muskelschwäche beim Patienten und betrifft Muskeln in der Nähe von Bauch und Rumpf. Im Gegensatz dazu wirkt sich die zweite Pathologie nicht nur auf die Schwäche der Muskeln aus, sondern auch auf die Haut.

Amyotrophe Lateralsklerose

Amyotrophe Lateralsklerose, Lou Gehrig-Krankheit oder Charcot-Krankheit ist eine Erkrankung vom neuromuskulären Typ, die auftritt, wenn Zellen des Nervensystems fortschreitend absterben und eine Lähmung der Muskeln verursachen. Langfristig führt diese Krankheit zum Tod des Patienten.

Die Krankheit tritt häufiger bei älteren Männern auf. Stephen Hawking war ein bedeutender Physiker und ist vielleicht der berühmteste Patient mit Amyotropher Lateralsklerose.

Verletzungen und Sehnenentzündungen

Übermäßiger Muskelverbrauch kann zu Erkrankungen führen, die die Bewegungsfähigkeit des Patienten beeinträchtigen. Sehnenentzündung ist eine Erkrankung, die normalerweise hauptsächlich die Gelenke betrifft und auf übermäßigen und erzwungenen Gebrauch der Gelenke wie der Handgelenke zurückzuführen ist.

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