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Die glatte Muskulatur

Inhalt

Einleitung

Muskelgewebe ist aus kontraktilen Elementen aufgebaut, nämlich aus den Myofilamenten Aktin und Myosin. Abhängig von der Anordnung dieser Myofilamente lassen sich verschiedene Muskeltypen unterscheiden:

  • Glatte Muskulatur
  • Quergestreifte Muskulatur

Die Muskeltypen unterscheiden sich deutlich in ihrer Funktion. In diesem Artikel soll näher auf die glatte Muskulatur eingegangen werden. Mehr zur quergestreiften Muskulatur findest du hier.

Struktur der glatten Muskulatur

Die glatte Muskelzelle ist 3-10 µm dick und 20-200 µm lang. Das Zytoplasma ist homogen eosinophil und besteht vorwiegend aus Myofilamenten. Der Zellkern ist mittig und nimmt während der Kontraktion eine zigarrenförmige Gestalt an. Eine glatte Muskelzelle hat, im Gegensatz zur quergestreiften Muskelzelle, nur einen Zellkern. Da Skelettmuskelzellen aus der Fusion mehrerer einzelner Muskelzellen entstehen, haben sie mehrere Kerne.

Glatte Muskelfasern (Histologie)

Glatte Muskelfasern (Histologie)

Die Zellmembran bildet kleine säckchenartige Einstülpungen in das Zytoplasma (Caveolae), die funktionell den T-Tubuli in der Skelettmuskulatur entsprechen. Die glatten Muskelzellen sind durch eine Basallamina im umliegenden Bindegewebe verankert.

Die glatten Muskelfasern ordnen sich in Bündeln an, die sich teilweise verzweigen. Im Gegensatz zur Skelettmuskelfaser laufen die Bündel nicht streng parallel und geordnet zueinander, sondern liegen vielmehr in einer komplexen Ordnung vor, es liegen keine Sarkomere vor. Dadurch können die Zellen stärker kontrahieren im Verhältnis zur quergestreiften Muskulatur. Die Aktinfilamente sind zwischen Verdichtungszonen (dense bodies) im Zytoplasma und Anheftungsplaques (attachment plaques) an der Membran aufgespannt. Die Myosinfilamente liegen zwischen den Aktinfilamenten. Zusätzlich unterstützen Intermediärfilamente, z.B. Desmin und Vimentin, die Zellstruktur.

Zellverbände der glatten Muskulatur

Funktionell wird zwischen dem Single-unit-Typ und dem Multi-unit-Typ unterschieden. Die glatten Muskelzellen des Single-unit-Typs sind über Gap junctions elektrisch verbunden und kontrahieren wie eine funktionelle Einheit (sog. Syncytium). Dieser Typ liegt in den Wänden innerer Organe und kleinerer Blutgefäße vor (viszerale glatte Muskulatur). Der Multi-unit-Typ besteht aus Zellen, die unabhängig von einander sind und deshalb einzeln kontrahieren können. Die Einzelzellen werden einzeln innerviert. Dies erlaubt eine feinere Kontraktion des Muskels. Dieser Typ findet sich z.B. im Auge (M. ciliaris) und in Haarbalgmuskeln (M. arrector pili) wieder, sowie in größeren Gefäßen und den Bronchien.

Funktion

Glatte Muskulatur der Endbronchiole (Histologie)

Glatte Muskulatur der Endbronchiole (Histologie)

Glatte Muskulatur findet sich in (fast) allen Organsystem wieder. Hier einige Beispiele:

  • in Hohlorganen (Magen, Harnblase etc.)
  • in schlauchförmigen Strukturen (Gefäße, Gallengänge etc.)
  • in Sphinkteren
  • im Uterus
  • im Auge
  • in Gängen von exokrinen Drüsen

Insgesamt übernimmt sie vielfältige Aufgaben, wie z.B. den Verschluss von Öffnungen (z.B. Pylorus, Muttermund), den Transport der Nahrung durch wellenförmige Kontraktionen des Magen-Darm-Rohrs und die Aufrechterhaltung des Gefäßwiderstandes im gesamten Kreislaufsystem. Zwar kontrahieren glatte Muskelzellen langsamer als Skelettmuskelzellen, sind jedoch kräftiger, ausdauernder und benötigen weniger Energie. Darüber hinaus können einige Muskelzellen übrigens auch extrazelluläre Matrix produzieren. Im Falle der glatten Muskulatur ist dies zum Beispiel bei der Muskulatur der Gefäßwände relevant, die zur Produktion von atheromatösen Plaques beiträgt.

Sonderfall: Myofibroblast

Eine besondere Form der glatten Muskelzelle stellt der Myofibroblast dar. Dabei handelt es sich um glatte Muskelzellen, die zusätzlich Qualitäten eines Fibrozyten besitzen. Sie produzieren Bindegewebsproteine wie z.B. Kollagen und Elastin, weshalb sie auch als stationäre Bindegewebszellen bezeichnet werden. Myofibroblasten liegen u.a. in Alveolarsepten der Lunge und im Narbengewebe vor.

Innervation

Die Innervation der glatten Muskulatur ist äußert komplex. Sie steht unter dem Einfluss des vegetativen Nervensystems, arbeitet jedoch auch teilweise autonom. Zudem wird sie durch Neurotransmitter (z.B. Noradrenalin, Acetylcholin), Hormone (z.B. Östrogen, Oxytocin) und Gewebshormone (z.B. Prostaglandine, Histamin) gesteuert. Auch lokale Veränderungen (z.B. eine Dehnung) können stimulierend oder relaxierend wirken. Im Gegensatz zur Skelettmuskulatur ist die glatte Muskulatur unwillkürlich innerviert.

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Quellen anzeigen

Quellen:

  • U. Welsch: Lehrbuch Histologie, 2.Auflage, Urban & Fischer Verlag/Elsevier (2006), S.152-157
  • D. U. Silverthorn: Physiologie, 4.Auflage, Pearson Studium (2009), S.595-606

Autor & Layout:

  • Achudhan Karunaharamoorthy
  • Christopher A. Becker

Illustrationen:

  • Glatte Muskelfasern - Histologie
  • Glatte Muskulatur der Endbronchiole - Histologie
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