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Muskelkontraktion
Aufgabe der Muskulatur ist es, die Bewegung von Teilen des Knochengerüstes und bestimmte Körperhaltungen in Ruhe oder Bewegung zu erhalten. Hierbei werden Gelenke, Bänder und Sehnen mit einbezogen.
Bewegungen entstehen durch aufeinander abgestimmte Zusammenarbeit mehrer Muskeln oder Muskelgruppen. Diese werden durch das Zentralnervensystem gesteuert. Die Bewegungsnerven haben ihren Ursprung im Gehirn (Cerebrum) und erreichen über das Rückenmark (Medulla spinalis) die unterschiedlichen Körperregionen.
Beim Eintritt in den Muskel spalten sich die motorischen Nerven in einzelne Fasern auf und treten mit jeder einzelnen Muskelzelle in Kontakt. Ein elektrischer Impuls, der vom Gehirn ausgeht, läuft entlang des Nervs bis zur motorischen Endplatte, die den Übergang zwischen Nerv und Muskel bildet. Diese Erregung wird vom Nerv über Acetylcholin auf den Muskel übertragen, wodurch die Kontraktion des Muskels ausgelöst wird. Dieses verläuft folgendermaßen:
In jeder Muskelfaser (Filament) befinden sich zwei verschiedene Eiweiße, Aktin und Myosin. Diese sind über Querbrücken verbunden. Im Ruhezustand des Muskels ergibt sich ein grobmaschiges Muster mit wenigen Querbrücken. Schieben sich die Filamente übereinander, verkürzt sich der Muskel. Myosin- und Aktinfilamente verbinden sich untereinander, bilden mehr Querbrücken aus und erzeugen ein dichteres Muster. Haben sich genügend Muskelfasern zusammengezogen, verkürzt sich der gesamte Muskel und der Knochen wird bewegt.
Die Stärke der Muskelkontraktion ist abhängig von der Stärke und Frequenz der Erregung, die ihn erreicht. Ist die Verbindung zwischen Nerven und Muskeln unterbrochen, ist die Muskelbewegung gestört bzw. gelähmt. Durch Muskeltätigkeit entsteht im Muskel die Milchsäure. Bei Übersäuerung des Muskels wird der Muskel härter, seine Kontraktion und damit auch seine Bewegung wird kleiner; es kommt zum Muskelkater.
Zu jedem Zeitpunkt befinden sich Muskeln in kontrahiertem Zustand. Sie versetzen den Muskel in einen gewissen Spannungszustand (Tonus) und geben dem Körper Haltung. Auch das Einnehmen einer bestimmten Körperhaltung (z.B. Stehen oder Liegen) entsteht durch die Spannung der Muskulatur, einer Kraft, die nur über hohen Energieverbrauch erhalten bleiben kann. Diese Kraftentwicklung ohne Bewegung wird auch als isometrische Kontraktion bezeichnet. Kommt es zu einer Bewegung (z.B. Heben eines Gegenstandes), muss der Spannungszustand der Muskulatur erhöht werden, und die Verkürzung des Muskels setzt ein (Isotonische Kontraktion).
