Muskeln at IU Internationale Hochschule | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Muskeln an der IU Internationale Hochschule

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TESTE DEIN WISSEN
Muskelkontraktion
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TESTE DEIN WISSEN
  • Basiert auf der Kontraktion der Sarkomere
  • Dabei gleiten die Myosin- und Aktinfilamente aneinander vorbei
  • Der Muskel verkürzt sich, die Länge der Filamente bleibt aber gleich
  • Ruhezustand: Aktion ist umschlungen von Troponin und Tropomyosin, sie verdecken so die Myosin- Bindestelle
  • Im Myosinköpfchen ist ATP gebunden, das Köpfchen hat einen 90 Grad Winkel
  • Nervensignal aktiviert den Muskel, Ca2+ Ionen werden aus dem SR ausgeschüttet
  • ATPase wird ausgelöst: Spaltung des ATP und so Energiegewinnung
  • Ca2+ Ionen binden an Troponin
  • Dadurch Strukturänderung: Bindestelle für Myosin- wird freigegeben
  • Das Myosin- kann jetzt am Aktin anbinden
  • Myosinköpfchen schüttet ADP und Phosphat aus
  • Dadurch freigesetzte Energie führt zu Kippbewegung (Ruderschlag) des Myosinköpfchen um 45 Grad
  • Um in Ruhezustand zurückzukehren lagert neues ATP im Myosinköpfchen an
  • Myosin- und Aktinfilamente lösen sich voneinander
  • Calciumkonzentration sinkt
  • Myosinköpfchen erreicht wieder 90 Grad
  • Ruhezustand wiederhergestellt
  • Damit die Muskeln bei der Dehnung nicht auseinanderfallen, werden sie von den Faszien in Form gehalten
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Glatte Muskulatur
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TESTE DEIN WISSEN
  • An den Wänden der Blutgefäße, der Atemwege, der Organe im Bauch- und Beckenraum
  • Besteht aus einkernigen, durch Gap-Junctions verbundene Zellen
  • Erregung wird durch Schrittmacherzellen (Single-Unit-Typ) oder Synapsen (Multi-Unit-Typ) automatisiert, über Neurotransmitter moduliert
  • Besitzt Rezeptoren für eine Vielzahl von Transmittern und Hormone, wie Acetylcholin, Katecholamin, Histamin, Serotonin

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Muskelveränderungen und Störungen: Ursachen, Arten, Regeneration

Muskelatrophie
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  • Können infolge von Training, Überlastung, Verletzung, durch erbliche Faktoren entstehen
  • Muskelkater, Muskelkrämpfe, metabolische Azidose, Muskelverspannungen durch psychische Belastungen
  • Bei der Regeneration des Muskels nach Verletzung tragen Muskelstammzellen mit ihrer Fähigkeit zur ständigen Zellteilung zur Bildung neuer Muskelzellen bei
  • Es kann zur Muskelatrophie kommen, z.B. durch Ruhigstellung des Muskels, Denervierung, Proteinabbau durch Extremdiät/Anorexie, sowie im Alter
  • Muskelfibrillen gehen zugrunde, Größe der Muskelfasern schrumpft
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Muskelkater
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  • Bei ungewohnter oder übermäßiger Belastung kommt es nach 24-48 h zu Muskelkater, der durch feine Risse (Läsionen) der überlasteten Muskelfasern verursacht wird
  • Das führt zu lokal begrenzten Entzündungen mit Wassereinlagerungen und verminderter Durchblutung
  • Durch dabei freigesetzte Mediatoren kommt es zu Schmerz
  • Magnesium als Hilfsmittel umstritten
  • Muskelmassage als effektivstes Mittel

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Muskeltonus 3 Hauptformen
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  • Jeder Muskel/jede Muskelfaser hat eine bestimmte Länge und Spannung, die bei der Kontraktion verändert wird
  • 3 Hauptformen der Kontraktion
1.Isotonische Kontraktion: Spannung bleibt gleich, Muskellänge wird verkürzt
  • z.B. bei Anheben eines Gewichts
2.Isometrische Kontraktion: Muskellänge bleibt gleich, Muskelspannung verändert sich
  • z.B. bei Haltearbeit, wie dem Halten eines Gegenstandes bei ausgestrecktem Arm
3.Auxotone Kontraktion: beide Parameter ändern sich gleichzeitig
  • z.B. bei vielen Bewegungsabläufen
  • Es gibt auch weitere Formen, die die 3 Hauptformen kombinieren
  • Unterstützungskontraktion: zuerst isometrische, dann isotonische oder auxotone Kontraktion (z.B. beim Gewichtheben)
  • Anschlagskontraktion: der Reihe nach erfolgen isotonische, dann auxotone, dann isometrische Kontraktionen (z.B. beim Boxen)
  • Vielzahl der Bewegung durch ein Zusammenspiel der verschiedenen Muskeln (intermuskuläre Koordination)
  • Ein Muskel (Agonist) kann sich durch Kontraktion beugen oder strecken, es ist aber ein weiterer Muskel notwendig (Antagonist)
  • Wird der eine Beugemuskel verkürzt, wird gleichzeitig der korrespondierende Streckmuskel gedehnt

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TESTE DEIN WISSEN
Energieumsatz im Muskel
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  • Muskeltonus ist abhängig vom Energieumsatz im Muskel, bei dem durch Spaltung von ATP Energie zur Verfügung gestellt wird
  • ATP wird in ADP (Adenosindiphosphat) und Phosphat gespalten, die entstehende Energie in mechanische Arbeit umgewandelt
  • Bei optimalen Bedingungen: Wirkungsgrad bei 40-50%, der Rest der Energie wird in Wärme umgewandelt, zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur
  • ATP-Vorräte in den Muskelzellen sind nur begrenzt, daher muss stets neues ATP generiert werden
  • Dafür stehen verschiedene aerobe und anaerobe Mechanismen zur Verfügung
  • Anaerobe Oxidation von Glucose bestimmt die Dauerleistungsfähigkeit, wird bei körperlicher Belastung genutzt (z.B. Mittelstreckenlauf)
  • Zusätzlich steht dabei die aerobe Oxidation von Triglyceriden zur Verfügung
  • Spaltung von Kreatininphosphat bei kurzzeitiger Höchstleistung (z.B. Sprint)
  • Anaerobe Glykolyse (Glucoseabbau zu Laktat) bei längerfristiger Höchstleistung (z.B. Langstreckenlauf)
  • Dabei sammelt sich Laktat in Zellplasma und Blut an (metabolische Azidose), weil dieses nicht schnell genug abtransportiert werden kann
  • Im Laufe der Zeit kommt es daher zur Ermüdung des Muskels
  • Eine gute Durchblutung ist wichtig für die Versorgung der Muskelfasern
  • Bei ATP-Mangel kommt es zur Muskelverkürzung, wie auch bei der Totenstarre

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TESTE DEIN WISSEN
Den Muskel betreffende Erbkrankheiten
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Bei Erbkrankheiten: Gendefekte und Mangel an Muskelproteinen führen zu Muskelschwäche und –schwund (z.B. Muskeldystrophie mit Schwächen an Dystrophin, Titin, Myotilin, etc)
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Steigerung der Kraft im Muskel
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  • Kraft im Muskel kann durch körperliches Training gesteigert werden (Dicke der Muskelfasern nimmt so zu)
  • Bei extremem Krafttraining kommt es zur Muskelhypertrophie, gekennzeichnet durch extreme Zunahme des Umfangs der Muskelfasern
  • Diese enthalten dann mehr Muskelfibrillen und sind zu kräftigen Kontraktionen in der Lage
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Herzmuskulatur
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TESTE DEIN WISSEN
  • Besteht aus einkernigen Zellen
  • verbunden durch Gap-Junctions, über die sich Erregung durch Ionenaustausch ausbreitet
  • Herztätigkeit durch Schrittmacherzellen automatisiert, diese generieren selbständig Aktionspotentiale
  • Schrittmacherzellen werden durch vegetatives Nervensystem (Sympathikus und Parasympathikus) beeinflusst

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Muskelkrämpfe
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TESTE DEIN WISSEN
  • entstehen durch hochfrequente Kontraktionen, die zum Anhaltenden Tetanus (Spannung) führt
  • Mögliche Ursachen: Überanstrengung, Ca2+-Mangel
  • Durch mangelnde Durchblutung, verminderte Sauerstoffversorgung mit Ansäuerung des Muskelgewebes durch Laktatansammlung, werden Nozizeptoren erregt, die den Schmerz verursachen

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Metabolische Azidose
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TESTE DEIN WISSEN
  • Bei überwiegender Energiegewinnung der Muskelzelle durch anaerobe Glykolyse, kann es zu einer metabolischen Azidose (also einer Übersäuerung des Muskels) kommen
  • Dies führt zu Muskelermüdung mit abnehmender Muskelkraft
  • Dabei wird die willkürliche Erregung vom zentralen Nervensystem reduziert, um den Muskel zu schonen

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Arten von Muskelgewebe
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TESTE DEIN WISSEN
Herzmuskulatur, glatte Muskulatur, quergestreifte Skelettmuskulatur
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Q:
Muskelkontraktion
A:
  • Basiert auf der Kontraktion der Sarkomere
  • Dabei gleiten die Myosin- und Aktinfilamente aneinander vorbei
  • Der Muskel verkürzt sich, die Länge der Filamente bleibt aber gleich
  • Ruhezustand: Aktion ist umschlungen von Troponin und Tropomyosin, sie verdecken so die Myosin- Bindestelle
  • Im Myosinköpfchen ist ATP gebunden, das Köpfchen hat einen 90 Grad Winkel
  • Nervensignal aktiviert den Muskel, Ca2+ Ionen werden aus dem SR ausgeschüttet
  • ATPase wird ausgelöst: Spaltung des ATP und so Energiegewinnung
  • Ca2+ Ionen binden an Troponin
  • Dadurch Strukturänderung: Bindestelle für Myosin- wird freigegeben
  • Das Myosin- kann jetzt am Aktin anbinden
  • Myosinköpfchen schüttet ADP und Phosphat aus
  • Dadurch freigesetzte Energie führt zu Kippbewegung (Ruderschlag) des Myosinköpfchen um 45 Grad
  • Um in Ruhezustand zurückzukehren lagert neues ATP im Myosinköpfchen an
  • Myosin- und Aktinfilamente lösen sich voneinander
  • Calciumkonzentration sinkt
  • Myosinköpfchen erreicht wieder 90 Grad
  • Ruhezustand wiederhergestellt
  • Damit die Muskeln bei der Dehnung nicht auseinanderfallen, werden sie von den Faszien in Form gehalten
Q:
Glatte Muskulatur
A:
  • An den Wänden der Blutgefäße, der Atemwege, der Organe im Bauch- und Beckenraum
  • Besteht aus einkernigen, durch Gap-Junctions verbundene Zellen
  • Erregung wird durch Schrittmacherzellen (Single-Unit-Typ) oder Synapsen (Multi-Unit-Typ) automatisiert, über Neurotransmitter moduliert
  • Besitzt Rezeptoren für eine Vielzahl von Transmittern und Hormone, wie Acetylcholin, Katecholamin, Histamin, Serotonin

Q:
Muskelveränderungen und Störungen: Ursachen, Arten, Regeneration

Muskelatrophie
A:
  • Können infolge von Training, Überlastung, Verletzung, durch erbliche Faktoren entstehen
  • Muskelkater, Muskelkrämpfe, metabolische Azidose, Muskelverspannungen durch psychische Belastungen
  • Bei der Regeneration des Muskels nach Verletzung tragen Muskelstammzellen mit ihrer Fähigkeit zur ständigen Zellteilung zur Bildung neuer Muskelzellen bei
  • Es kann zur Muskelatrophie kommen, z.B. durch Ruhigstellung des Muskels, Denervierung, Proteinabbau durch Extremdiät/Anorexie, sowie im Alter
  • Muskelfibrillen gehen zugrunde, Größe der Muskelfasern schrumpft
Q:
Muskelkater
A:
  • Bei ungewohnter oder übermäßiger Belastung kommt es nach 24-48 h zu Muskelkater, der durch feine Risse (Läsionen) der überlasteten Muskelfasern verursacht wird
  • Das führt zu lokal begrenzten Entzündungen mit Wassereinlagerungen und verminderter Durchblutung
  • Durch dabei freigesetzte Mediatoren kommt es zu Schmerz
  • Magnesium als Hilfsmittel umstritten
  • Muskelmassage als effektivstes Mittel

Q:
Muskeltonus 3 Hauptformen
A:
  • Jeder Muskel/jede Muskelfaser hat eine bestimmte Länge und Spannung, die bei der Kontraktion verändert wird
  • 3 Hauptformen der Kontraktion
1.Isotonische Kontraktion: Spannung bleibt gleich, Muskellänge wird verkürzt
  • z.B. bei Anheben eines Gewichts
2.Isometrische Kontraktion: Muskellänge bleibt gleich, Muskelspannung verändert sich
  • z.B. bei Haltearbeit, wie dem Halten eines Gegenstandes bei ausgestrecktem Arm
3.Auxotone Kontraktion: beide Parameter ändern sich gleichzeitig
  • z.B. bei vielen Bewegungsabläufen
  • Es gibt auch weitere Formen, die die 3 Hauptformen kombinieren
  • Unterstützungskontraktion: zuerst isometrische, dann isotonische oder auxotone Kontraktion (z.B. beim Gewichtheben)
  • Anschlagskontraktion: der Reihe nach erfolgen isotonische, dann auxotone, dann isometrische Kontraktionen (z.B. beim Boxen)
  • Vielzahl der Bewegung durch ein Zusammenspiel der verschiedenen Muskeln (intermuskuläre Koordination)
  • Ein Muskel (Agonist) kann sich durch Kontraktion beugen oder strecken, es ist aber ein weiterer Muskel notwendig (Antagonist)
  • Wird der eine Beugemuskel verkürzt, wird gleichzeitig der korrespondierende Streckmuskel gedehnt

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Q:
Energieumsatz im Muskel
A:
  • Muskeltonus ist abhängig vom Energieumsatz im Muskel, bei dem durch Spaltung von ATP Energie zur Verfügung gestellt wird
  • ATP wird in ADP (Adenosindiphosphat) und Phosphat gespalten, die entstehende Energie in mechanische Arbeit umgewandelt
  • Bei optimalen Bedingungen: Wirkungsgrad bei 40-50%, der Rest der Energie wird in Wärme umgewandelt, zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur
  • ATP-Vorräte in den Muskelzellen sind nur begrenzt, daher muss stets neues ATP generiert werden
  • Dafür stehen verschiedene aerobe und anaerobe Mechanismen zur Verfügung
  • Anaerobe Oxidation von Glucose bestimmt die Dauerleistungsfähigkeit, wird bei körperlicher Belastung genutzt (z.B. Mittelstreckenlauf)
  • Zusätzlich steht dabei die aerobe Oxidation von Triglyceriden zur Verfügung
  • Spaltung von Kreatininphosphat bei kurzzeitiger Höchstleistung (z.B. Sprint)
  • Anaerobe Glykolyse (Glucoseabbau zu Laktat) bei längerfristiger Höchstleistung (z.B. Langstreckenlauf)
  • Dabei sammelt sich Laktat in Zellplasma und Blut an (metabolische Azidose), weil dieses nicht schnell genug abtransportiert werden kann
  • Im Laufe der Zeit kommt es daher zur Ermüdung des Muskels
  • Eine gute Durchblutung ist wichtig für die Versorgung der Muskelfasern
  • Bei ATP-Mangel kommt es zur Muskelverkürzung, wie auch bei der Totenstarre

Q:
Den Muskel betreffende Erbkrankheiten
A:
Bei Erbkrankheiten: Gendefekte und Mangel an Muskelproteinen führen zu Muskelschwäche und –schwund (z.B. Muskeldystrophie mit Schwächen an Dystrophin, Titin, Myotilin, etc)
Q:
Steigerung der Kraft im Muskel
A:
  • Kraft im Muskel kann durch körperliches Training gesteigert werden (Dicke der Muskelfasern nimmt so zu)
  • Bei extremem Krafttraining kommt es zur Muskelhypertrophie, gekennzeichnet durch extreme Zunahme des Umfangs der Muskelfasern
  • Diese enthalten dann mehr Muskelfibrillen und sind zu kräftigen Kontraktionen in der Lage
Q:
Herzmuskulatur
A:
  • Besteht aus einkernigen Zellen
  • verbunden durch Gap-Junctions, über die sich Erregung durch Ionenaustausch ausbreitet
  • Herztätigkeit durch Schrittmacherzellen automatisiert, diese generieren selbständig Aktionspotentiale
  • Schrittmacherzellen werden durch vegetatives Nervensystem (Sympathikus und Parasympathikus) beeinflusst

Q:
Muskelkrämpfe
A:
  • entstehen durch hochfrequente Kontraktionen, die zum Anhaltenden Tetanus (Spannung) führt
  • Mögliche Ursachen: Überanstrengung, Ca2+-Mangel
  • Durch mangelnde Durchblutung, verminderte Sauerstoffversorgung mit Ansäuerung des Muskelgewebes durch Laktatansammlung, werden Nozizeptoren erregt, die den Schmerz verursachen

Q:
Metabolische Azidose
A:
  • Bei überwiegender Energiegewinnung der Muskelzelle durch anaerobe Glykolyse, kann es zu einer metabolischen Azidose (also einer Übersäuerung des Muskels) kommen
  • Dies führt zu Muskelermüdung mit abnehmender Muskelkraft
  • Dabei wird die willkürliche Erregung vom zentralen Nervensystem reduziert, um den Muskel zu schonen

Q:
Arten von Muskelgewebe
A:
Herzmuskulatur, glatte Muskulatur, quergestreifte Skelettmuskulatur
Muskeln

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