Muskelphysiologie Flashcards
Glatte Muskulatur
keine Querstreifung: Aktin und Myosin unregelmäßig/ nicht in Sarkomeren angeordnet
zentraler Kern
mechanische Kopplung durch Desmosomen
Wände innerer Organe
Troponin ersetzt Calmodulin als Ca-Sensor
energieeffizienter als quergestreifte Muskulatur
Unterteilung glatter Muskulatur in 2 Typen
single Unit Typ:
Darm, funktionelle Einheit durch Gap junctions, Spontanamtivität, phasisch-rhytmische Kontraktion
Multi Unit Typ
Irismuskeln, unabhängige Kontraktion, keine spontanaktivität, Zellen einzeln innerviert
es gibt Mischformen
Herzmuskulatur
quergestreifte
funktionelle Einheit dirch gap junctions, elektrische Kopplung
Skelettmuskulatur
quergestreift
aus Muskelfasern
Syncitium
Umschlossen von Bindegewebe: Faszie
kontraktiles Element: Myofibrille
helle isotrope I-Banden, geteilt durch Z-Scheibe
dunkle anisotrope A-Banden, durch M-Linie geteilt
Sarkomer: zwischen 2 Z-Tonen
Sarkomer
aus parallel angeordneten Aktin- und Myosinfilamenten
Aktinfilamente: Z-Linie bis H-Zone
Aktin polymerisiert zu Strängen (F vs G-Aktin)
Anlagerung von Troponin und Tropomyosin an Aktin
Myosinfilamente: Myosin aus 2 schweren und 2 leichten Ketten; schwere Kette hat globuläre Kopfdomäne
im Kopf katalytische Domäne
wie funktioniert Muskelkontraktion
relaxed:
Aktin an Z-Scheibe befestigt, Myosin über gedehntes Titin an T-Scheibe befestigt
H-Zone nur Myosin
kontrahiert: Titin relaxed, Sarkomer verkürzt, Myosin und Aktin zueinander verschoben
Gleitfilamentmechanismus
ACh aus motorischer Endplatte freigesetzt
Ca strömt aus sER ins Sarkoplasma
ATP in Myosin wird gespalten
Aktin und Myosin gegeneinander verschoben
P wird freigesetzt: niederaffine Bindung
Aktin und Myosin ggeinander verschoben
ADP freigesetzt: hochaffine Bindung
elektromechanische Kopplung der Skelettmuskulatur
alpha Motoneuron innerviert mehrere Muskelfasern
Motorische Einheit: gleiches Motoneuron
chemische Synpase: nikotinischer ACh Rezeptor
umgeben von mehreren Tubulussystemen
T-Tubuli: spannungsabhängige Ca-Kanäle (Dihydropyridinrezeptoren) öffnen -> Aktivieung der Ruanodinrezeptoren -> Ca strömt ein
L-Tubuli: kein EZ-Raum Verbindung
Ende der Kontraktion: Ca durch Ca-ATPas in sER transportiert
Einfluss der Ca-Konzentration auf Skelettmuskulatur
Ca reguliert Querbrückenzyklus
relaxierter Muskel: geringe Ca Konzentration im sER; Troponin verhindert Bindung von Aktin und Myosin
c(Ca) steigt: Ca bindet an Troponin C -> Konformationsänderung -> Tropomyosindoppelstrang umgelagert .> Bindungsstelle Aktiv-Myosin frei
Formen der Muskelkontraktion
isotonisch: Längenänderung ohne Kraftänderung
isometrisch: Kraftentwicklung ohne Längenänderung
Veränderung im Kraft-Länge-Diagramm= Veränderung im Ruhedehnungsdiagramm
Auxotonische Kontraktion: gleichzeitige Änderung von Kraft und Länge
Unterstützungszuckung: Hochheben eines gegenstand, zuerst isometrisch, dann isotonisch
Anschlagszuckung: Kauen, isotonisch, dann isometrisch
Unterscheidung Muskelfasertypen
Typ I Fasern
tonisch, langsam
Strützmuskulatur, langsame, zyklische Bewegungen
Ausdauerbelastung
alpha-Motoneuronen mit dünnen axoneen und niedriger Ap-Frequenz
günstige Sauerstofffversorgung
viel Myoglobin
viele Mitochondrien, aerob
Typ II Fasern
phasisch, schnell
schnelle Motorik
schnell leitende Axone, hohe AP-Frequenz
ungünstige Sauersoffversorgung
wenige Mitochondrien, anaerob
Anteil der Fasern geentisch bedingt, kann aber ineinander umgewandelt werden
Steigerung der Kraft (2 Mechanismen)
Steigerung der Erregunsrate der Motoneurone
Ca-Konzentration fällt nicht ab, Summation
Extremfall: Tetanus
Rekrutierung weitere motorischer Einheiten
Muskelspindel
kürzere Muskelfaser
umgeben von Kapsel
Innervation über sensorische afferente Ia-Faser, evtl Innervation über Typ II Faser
efferente motorische Innervation: gama-Motoneurone
messen Länge und Längenänderung des Muskels
Ia Faser feuert bei dehnung, nicht bei Kontraktion
Golgi-Sehnenorgan
liegt an Sehnen
marklose Nervenendigungen
umgeben von Kapsel
Nervenendigungen werden durch Zug der Muskel gequetscht und aktiviert
Nervenendigungen bilden Typ Ib Fasern
Messen Spannugn des Muskels
Herzmuskelzelle (elektromechanische Kopplung)
andere Ruanodinrezeptoren
andere Kopplung, Aktivierung durch Ca
Ca-indizuerte Ca-Freisetzung aus sER
