Anatomie und Physiologie

Muskelgewebe zeichnet sich durch Eigenschaften aus, die Bewegung ermöglichen. Muskelzellen sind erregbar; sie reagieren auf einen Reiz. Sie sind kontraktil, das heißt, sie können sich verkürzen und eine Zugkraft erzeugen. Wenn sie zwischen zwei beweglichen Objekten, d. h. Knochen, angebracht sind, bewirken die Kontraktionen der Muskeln, dass sich die Knochen bewegen. Einige Muskelbewegungen sind freiwillig, das heißt, sie werden bewusst gesteuert. Zum Beispiel entscheidet sich eine Person, ein Buch aufzuschlagen und ein Kapitel über Anatomie zu lesen. Andere Bewegungen sind unwillkürlich, d. h. sie werden nicht bewusst gesteuert, wie z. B. das Zusammenziehen der Pupille bei hellem Licht. Das Muskelgewebe wird je nach Struktur und Funktion in drei Typen eingeteilt: Skelettmuskel, Herzmuskel und glatter Muskel ((Abbildung)).

Skelettmuskeln sind an den Knochen befestigt und ihre Kontraktion ermöglicht die Fortbewegung, die Mimik, die Körperhaltung und andere willkürliche Bewegungen des Körpers. Vierzig Prozent der Körpermasse bestehen aus Skelettmuskeln. Skelettmuskeln erzeugen Wärme als Nebenprodukt ihrer Kontraktion und tragen so zur thermischen Homöostase bei. Frösteln ist eine unwillkürliche Kontraktion der Skelettmuskulatur als Reaktion auf die empfundene Unterschreitung der normalen Körpertemperatur. Die Muskelzelle, der Myozyt, entwickelt sich aus Myoblasten, die aus dem Mesoderm stammen. Die Anzahl der Myozyten bleibt im Laufe des Lebens relativ konstant. Das Skelettmuskelgewebe ist in Bündeln angeordnet, die von Bindegewebe umgeben sind. Unter dem Lichtmikroskop erscheinen die Muskelzellen gestreift mit vielen Kernen, die entlang der Membranen gequetscht sind. Die Streifung ist auf den regelmäßigen Wechsel der kontraktilen Proteine Aktin und Myosin sowie der Strukturproteine zurückzuführen, die die kontraktilen Proteine mit dem Bindegewebe verbinden. Die Zellen sind vielkernig als Ergebnis der Fusion vieler Myoblasten, die zu jeder langen Muskelfaser verschmelzen.

Der Herzmuskel bildet die kontraktilen Wände des Herzens. Die Zellen des Herzmuskels, die so genannten Kardiomyozyten, erscheinen unter dem Mikroskop ebenfalls gestreift. Im Gegensatz zu den Skelettmuskelfasern sind Kardiomyozyten Einzelzellen, die typischerweise einen einzigen, zentral gelegenen Zellkern haben. Ein Hauptmerkmal der Kardiomyozyten ist, dass sie sich ohne äußere Stimulation in ihrem eigenen Rhythmus zusammenziehen. Kardiomyozyten sind über spezielle Zellverbindungen, die so genannten Interkalationsscheiben, miteinander verbunden. Die Interkalationsscheiben haben sowohl Verankerungsverbindungen als auch Gap Junctions. Die miteinander verbundenen Zellen bilden lange, verzweigte Herzmuskelfasern, die im Wesentlichen ein mechanisches und elektrochemisches Synzytium darstellen, das es den Zellen ermöglicht, ihre Aktionen zu synchronisieren. Der Herzmuskel pumpt das Blut durch den Körper und steht unter unwillkürlicher Kontrolle. Die Verbindungsstellen halten benachbarte Zellen über die dynamischen Druckschwankungen des Herzzyklus hinweg zusammen.

Die Kontraktion des glatten Muskelgewebes ist für die unwillkürlichen Bewegungen der inneren Organe verantwortlich. Sie bildet die kontraktile Komponente des Verdauungs-, Harn- und Fortpflanzungssystems sowie der Atemwege und Arterien. Jede Zelle ist spindelförmig, hat einen einzigen Kern und keine sichtbaren Streifen ((Abbildung)).