Quergestreifte Muskulatur

Aufbau des Skelettmuskels

Muskelfasern und Bindegewebsschichten bilden gemeinsam den Skelettmuskel. Eine Skelettmuskelfaser ist ca. 20-100 µm dick und bis zu 20 cm lang. Sie entsteht embryologisch durch die kettenförmige Fusion von Myoblasten. Jede einzelne Muskelfaser wird von Endomysium umgeben. Ca. 200-250 Muskelfasern werden vom Perimysium umschlossen und bilden so zusammen das Primärbündel - die Funktionseinheit des Muskels.

Mehrere Primärbündel werden, ebenfalls vom Perimysium, zum Sekundärbündel zusammengefasst („Fleischfasern“). Der gesamte Muskel ist vom Epimysium umhüllt und liegt innerhalb einer Faszie, einer straffen Bindegewebsschicht, die ihn von umliegenden Strukturen abgrenzt.

Aufbau der Skelettmuskelfasern

Mikroskopisch auffällig sind die am Rande liegenden, länglichen Zellkerne. Das eosinophile Sarkoplasma (=Zytoplasma) besteht fast vollständig aus Myofibrillen. In Richtung der Myofibrillen verläuft das longitudinale (L-)System (=sarkoplasmatisches Retikulum).

Das Sarkolemm (=Zellmembran) ist von einer Basallamina umgeben und bildet tiefe Einstülpungen in das Sarkoplasma, die Transversal(T)-Tubuli.

Die hellen Banden werden als I-Streifen (isotrop) bezeichnet, die dunklen als A-Streifen (anisotrop). Mittig der A-Streifen befinden sich M-Streifen, in denen Myosinfilamente verankert sind. Die I-Streifen enthalten in der Mitte Z-Streifen, an denen Aktinfilamente verbunden sind.

Der Bereich zwischen zwei Z-Streifen bildet eine funktionelle Einheit, das Sarkomer. Die Myosin- und Aktinfilamente sind untereinander über Querbrücken verknüpft. Die Kontraktion des Muskels resultiert durch die ATP-gesteuerte Ruderbewegung der Myosinköpfe und der daraus folgenden Verschiebung der Aktinfilamente.

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Funktion 

Die Skelettmuskulatur ist Teil des Bewegungsapparats und hat die Aufgabe, das Skelett zu bewegen und stabilisieren. Hierfür ist sie über kollagenreiche Sehnen an den Knochen verbunden. Aber auch andere Organe wie z.B. die Zunge, die mimische Muskulatur und das Zwerchfell bestehen aus Skelettmuskulatur.

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Innervation

Die Innervation erfolgt über das somatische Nervensystem, sodass (fast) alle Skelettmuskeln willkürlich kontrollierbar sind. Ein Motoneuron und ihre dazugehörigen Muskelfasern bezeichnet man als motorische Einheit. Feine Muskeln (z.B. äußere Augenmuskeln) besitzen kleine motorische Einheiten und können dadurch präziser gesteuert werden als grobe Muskeln (z.B. Rückenmuskeln).

Aufbau der Herzmuskelzellen und -fasern

Eine Herzmuskelzelle (Kardiomyozyt) ist ca. 10-20 µm dick und 50-100 µm lang. Das Zytoplasma enthält neben Myofibrillen einen hohen Anteil an Mitochondrien. 

Die Fibrillen liegen nicht streng parallel zueinander, sondern sind komplex untereinander verzweigt. Die Herzmuskelzelle weist einen zentral gelegenen Zellkern auf. Der Aufbau des Sarkomers ähnelt dem der Skelettmuskelzelle. Die T-Tubuli sind größer und verzweigt, das L-System dagegen kleiner. Charakteristisch sind die verzahnten Zellmembranen (mikroskopisch als Glanzstreifen sichtbar), welche die Zellen sowohl mechanisch als auch elektrisch miteinander verbinden.

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Funktion

Herzmuskelzellen sind spezielle quergestreifte Muskelzellen, die ausschließlich im Herzen vorliegen. Ihre Hauptaufgabe ist die Kontraktion des Herzens. Im Vorhof sezernieren sie zudem das atriale natriuretische Peptid (ANP). Das ANP stimuliert die Diurese und hat somit eine blutdrucksenkende Wirkung.

Innervation

Die Innervation erfolgt autonom durch spezielle Herzmuskelzellen, die zum größten Teil subendokardial liegen. Zum Erregungsleitungssystem gehört neben dem Sinusknoten, dem „Schrittmacher“, der atrioventrikuläre (AV-) Knoten, das His-Bündel, die Tawara-Schenkel und die Purkinje-Fasern.