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Jeder Muskel im menschlichen Körper ist an einer aktiven Bewegung beteiligt – egal ob es sich dabei um den Ortswechsel eines bestimmten Körperteils, die Peristaltik in Hohlorganen oder eine Formveränderung handelt. Die Funktion der Muskulatur ist dabei unverzichtbar. Aber wie funktionieren die Muskeln eigentlich? Mehr zu diesem Thema, der Anatomie aber auch zu verschiedenen Beschwerden im Artikel.
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Muskel – Definition
Als Muskel (Latein: musculus) bezeichnet man die makroskopisch sichtbare Zusammenlagerung bestimmter Zellen, die als Einheit eine bestimmte Funktion zur aktiven Bewegung im Körper ausführt. Dadurch werden Körperteile in ihrer Form oder ihrem Ort verändert. Man unterscheidet drei Arten von Muskulatur:
- quergestreifte Skelettmuskulatur
- quergestreifte Herzmuskulatur
- glatte Muskulatur
Die voneinander abgrenzbaren Muskeln bestehen neben dem Muskelgewebe, das zu den Grundgewebearten gehört. Darüber hinaus gehören Sehnen, Gefäße, Nerven und Bindegewebe-Hüllen (Faszien) zu den kontraktilen Organen.
Muskel – Aufbau und Einteilung
Im wesentlichen besteht die Muskulatur aus Eiweißbausteinen, die ihre Bewegung ermöglichen:
- Aktin
- Myosin
- Troponin
- Tropomyosin
Grundsätzlich bilden diese Myofilamente, die sich zu Myofibrillen anordnen, die im Sarkoplasma (dem Zellplasma von Muskelzellen) liegen. Die einzelnen, teilweise sehr langen Zellen lagern sich zu Muskelfasern zusammen. Das charakteristische Aussehen der Muskulatur entsteht durch Muskelfaserbündel. Je nach Aufbau der Myofibrillen unterschiedet man verschiedene Muskelarten.
Quergestreifte Muskulatur
Ihren Namen verdanken die quergestreiften Muskeln den Mikrofibrillen, die ihnen unter dem Mikroskop charakteristische Querstreifen geben. Der größte Teil sind die Skelettmuskeln. Ihr Name kommt von der Verbindung zum Skelett über Sehnen. Dadurch wird die willkürliche Bewegung der Knochen und damit des gesamten Körpers ermöglicht.
Zahlen und Fakten über Muskeln
Es gibt über 600 Skelettmuskeln im menschlichen Körper. Der größte Muskel ist der Gluteus maximus, der im Schnitt 30 bis 40 cm lang und 15 bis 25 cm breit sein kann.
Neben den Skelettmuskeln gibt es zwischen Haut und Faszie auch einige Hautmuskeln (für die Mimik) und Organmuskeln, die quergestreift sind. Beispielsweise das obere Drittel des Ösophagus und Teile der externen Sphincteren des Harn- und Darmtraktes. Diese Muskeln sind willkürlich ansteuerbar und werden über efferente Nerven innerviert.
Auch die Herzmuskulatur zählt zur quergestreiften Muskulatur, unterscheidet sich jedoch in ihrem Aufbau stark von den anderen Muskeln dieser Art. Die Muskelzellen sind verzweigt und haben ihr eigenes Reizleitungssystem: Elektrische Impulse werden über Zell-Zell-Verbindungen (Gap junctions) an den Glanzstreifen weitergegeben.
Glatte Muskeln
Die glatte Muskulatur wird vom vegetativen Nervensystem (Sympathikus und Parasympathikus) gesteuert und ist für die Organfunktion – etwa für den Weitertransport von Sekreten in Hohlorganen, für die Regulierung des Blutdrucks und viel weiteres – verantwortlich. Je nach Konktraktionsverhalten lässt sich ein tonischer (dauerhaft kontrahiert) von einem phasischen (Wechsel aus Kontraktion und Erschlaffung) Typ unterscheiden. Man teilt die Muskeln außerdem nach ihren Funktionseinheiten ein: Single-Unit-Typ-Muskeln sind über Ionen und Second-Messenger-Molekülen funktionell verknüpft und kontrahieren oder erschlaffen gemeinsam. Sie finden sich beispielsweise im Darm oder im Uterus. Multi-Unit-Typen sind nicht untereinander verknüpft: Hier wird ein Muskel durch einen Nerv angesteuert. Dies betrifft beispielsweise die inneren Augenmuskeln oder die Haarmuskeln (M. erector pili).
Im Aussehen unterscheidet sich ein glatter Muskel auch von einem quergestreiften: Sie sind spindelförmig und haben einen zentral gelegen Zellkern. Hier ist im Lichtmikroskop keine Streifung erkennbar.
Muskel – Funktion und Bedeutung
Muskeln bilden häufig funktionelle Einheiten, um die unterschiedlichsten Funktionen im Körper zu erfüllen. Skelettmuskeln sind ins Skelettsystem integriert und ermöglichen die Körperhaltung, den aufrechten Gang und willkürlichen Bewegungen. Diese Stabilisierung und Feinmotorik wird durch die ständige reflektorische Kontrolle ermöglicht: Unterbewusst finden Bestimmungen zur Muskellänge und -Kraft statt.
Die Anforderungen für die glatte Muskulatur sind sogar noch höher: Die Muskeln sind an nahezu allen lebenswichtigen Funktionen beteiligt. Sie sind beispielsweise für die Volumenkontrolle in Hohlorganen verantwortlich, dürfen bei Füllung aber keinen Widerstand erzeugen, um einen Rückstau zu verhindern. Gleichzeitig muss der Muskel eines Gefäß seinen Tonus gegen den Blutdruck halten. Glatte Muskeln müssen anpassungsfähig sein und gleichzeitig kontrahiert bleiben können, ohne viel Energie zu verbrauchen.
Muskel – Entzündung und Beschwerden
Der Muskelapparat ist vielfältig und genau so divers können seine Erkrankungen sein. Letztere können primär vom Muskel ausgehen (Myopathie) oder sekundär entstehen und neurologische oder vaskuläre Ursachen haben – also von Nerven oder Gefäßen ausgehen. Myopathien können genetisch bedingt sein, aber auch toxische, entzündliche, endokrine, metabolische oder traumatische Ursachen haben. Besonders sind hierbei Menschen betroffen, die ihre Muskeln viel (Über-)Beanspruchen, also Sportler/innen. Die häufigsten Verletzungen in diesem Zusammenhang sind Muskelzerrungen und Risse von Muskelfasern.
Häufige Fragen
- Was verursacht Muskel- und Gelenkschmerzen am ganzen Körper?
- Was ist der Piriformis-Muskel?
- Kann ein Oberschenkel Muskel reißen?
- Wie funktioniert Muskelaufbau biologisch?
Muskel- und Gelenkschmerzen im ganzen Körper können durch verschiedene Ursachen wie Entzündungen, Infektionen, Überlastung oder autoimmune Erkrankungen wie Fibromyalgie oder rheumatoide Arthritis verursacht werden. Eine gründliche medizinische Untersuchung ist oft erforderlich, um die genaue Ursache für die Schmerzen zu ermitteln und eine angemessene Behandlung einzuleiten.
Der Piriformis-Muskel ist ein schmaler, dreieckiger Muskel im Gesäßbereich, der vom Becken zur Oberschenkelknochen verläuft. Seine Hauptfunktion besteht darin, das Bein seitlich zu drehen und das Becken zu stabilisieren.
Ja, ein Oberschenkelmuskel kann reißen, was als Muskelfaserriss oder Muskelriss bezeichnet wird. Dies kann durch plötzliche, übermäßige Belastung oder Trauma verursacht werden und führt zu Schmerzen, Schwellungen und Bewegungseinschränkungen im betroffenen Bereich.
Beim Muskelaufbau biologisch gesehen führt körperliches Training zu Mikroverletzungen in den Muskelfasern. Diese Mikroverletzungen lösen eine Entzündungsreaktion aus, die zur Freisetzung von Wachstumsfaktoren führt. Diese Faktoren stimulieren die Muskelzellen zur Vermehrung und Fusion, was zu einer Zunahme der Muskelmasse und -stärke führt, wenn die Muskelfasern repariert und verstärkt werden.
- Pape et al., Physiologie, Thieme (Verlag), 10.Auflage, 2023
- Aumüller et al., Duale Reihe Anatomie, Thieme (Verlag), 5. Auflage, 2020
- Schünke et al., Prometheus LernAtlas – Allgemeine Anatomie und Bewegungssystem, Thieme (Verlag), 6. Auflage, 2022
