lateinischer Name | Muskulatur ( TA +/- ) |
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Gittergewebe | D009132 |
Der Muskel ist ein Körper, der aus Weichgewebe besteht, das bei Tieren vorkommt. Es besteht aus Muskelgewebe und Bindegewebe (+ Blutgefäße + Nerven ).
Muskelzellen (aus denen Muskelgewebe besteht) enthalten Proteinfilamente aus Aktin und Myosin , die übereinander gleiten und eine Kontraktion erzeugen , die sowohl die Länge als auch die Form der Zelle verändert. Muskeln arbeiten, um Kraft und Bewegung zu erzeugen . Sie sind hauptsächlich für die Aufrechterhaltung und Veränderung der Körperhaltung , der Fortbewegung sowie der Bewegung innerer Organe , wie der Kontraktion des Herzens und des Nahrungsflusses durch das Verdauungssystem durch Peristaltik verantwortlich .
Muskelgewebe wird aus dem Mesoderm ( embryologischen Keimzellblatt ) durch einen als Myogenese bekannten Prozess gewonnen . Es gibt drei Arten von Muskeln: quergestreifte Skelettmuskulatur , quergestreifte Herzmuskulatur und glatte Muskulatur . Das Herz, die Hörmuskulatur und die glatte Muskulatur kontrahieren ohne das Eingreifen des Denkens und werden als unwillkürlich bezeichnet; während sich die quergestreiften Skelettmuskeln unter willkürlicher Kontrolle zusammenziehen. Gestreifte Skelettmuskelfasern werden in zwei Kategorien eingeteilt, schnelles Zucken und langsames Zucken.
Die Muskeln verwenden Energie, die hauptsächlich durch die Oxidation von Fetten (Lipiden) und Kohlenhydraten (Kohlenhydraten) im aeroben Zustand gewonnen wird , aber auch durch chemische Reaktionen im anaeroben Zustand (insbesondere zur Kontraktion schneller Fasern). Diese chemischen Reaktionen produzieren Adenosintriphosphat (ATP), eine Energiewährung, die für die Bewegung der Myosinköpfe verwendet wird.
Der Begriff Muskel leitet sich vom lateinischen musculus ab , was "kleine Maus" bedeutet, dessen Ursprung entweder von der Form bestimmter Muskeln oder von ihrer Kontraktion herrührt, die einer Maus ähnelt, die sich unter der Haut bewegt.
Muskelgewebe ist Weichgewebe und ist eines der vier Grundgewebe bei Tieren (zusammen mit Bindegewebe, Nervengewebe und Epithelgewebe). Bei Wirbeltieren werden drei Arten von Muskelgewebe erkannt :
Die Herz- und Skelettmuskulatur wird als „gestreift“ bezeichnet, weil sie bestimmte Struktureinheiten, die Sarkomere , enthält, die in sehr regelmäßigen Bündeln angeordnet sind; die Myofibrillen glatter Muskelzellen sind nicht in Form von Sarkomeren angeordnet und erscheinen daher unter dem Lichtmikroskop nicht gestreift.
Während sich die Sarkomere in der Skelettmuskulatur in parallelen Bündeln organisieren, verbinden sich die im Herzmuskel durch X-Verzweigungen.Die quergestreiften Muskeln kontrahieren und entspannen sich kurzzeitig aber intensiv und schnell, während die glatten Muskeln mehr oder weniger starke Kontraktionen mehr oder weniger unterstützen oder weniger dauerhaft.
Die Dichte der Skelettmuskulatur beträgt bei Säugetieren etwa 1,06 kg / Liter (Dichte des Fettgewebes (Fett) beträgt 0,9196 kg / Liter). Muskelgewebe ist 15% dichter als Fettgewebe.
Alle Muskeln entstammen dem paraxialen Mesoderm . Das paraxiale Mesoderm ist entlang des Embryos in Somiten unterteilt , entsprechend einem Segmentierungsphänomen des Körpers (deutlicher bei der Wirbelsäule zu finden ). Jede Somiten hat 3 Unterteilungen, die Sklerotom (welche Form Wirbel ), der Dermatom (welche Form Haut Dermis ) und die Myotom (die die Muskeln bildet). Das Myotom ist in zwei Abschnitte unterteilt, das Epimer und das Hypomer, die jeweils die epaxiale (oder paraxiale) und die hypaxiale Domäne bilden. Die epaxialen Domänen beim Menschen ermöglichen die Bildung der Aufrichtmuskeln der Wirbelsäule und der kleinen Zwischenwirbelmuskeln und werden vom dorsalen Ast der Spinalnerven innerviert . Alle anderen Muskeln stammen aus den hypaxialen Domänen und werden vom ventralen Ast der Spinalnerven (= Spinalnerven) innerviert.
Während der Entwicklung können Myoblasten (Muskelvorläuferzellen) in den Somiten verbleiben, um Muskeln zu bilden, die mit der Wirbelsäule verbunden sind (epaxial), oder um den Körper wandern, um alle anderen Muskeln zu bilden (hypaxial). Der Migration von Myoblasten geht die Bildung von Bindegewebe , meist aus dem lateralen Mesoderm, voraus . Die Myoblasten folgen chemische Signale ihre entsprechenden Stelle zu erreichen, und dann miteinander verschmelzen die Zellen der Skelettmuskulatur (Ausbildung bilden Synzytium ).
Die quergestreiften Skelettmuskeln (MSS) sind mit einem bindegewebigen (CT) dicht gezogenen Epimysium überzogen . Das Epimysium verankert Muskelgewebe an den Sehnen an jedem Ende des Muskels. Es schützt auch die Muskeln vor Reibung (gegen andere Muskeln oder Knochen). Das Epimysium umfasst mehrere Bündel, die selbst 10 bis 100 Muskelfasern enthalten . Die Bündel sind mit Perimysium bedeckt, das den Durchgang von Nerven und Blutzirkulation ermöglicht. Jede Muskelfaser (entsprechend den Muskelzellen, dem Myozyt ) ist von einem eigenen TC, dem Endomysium (loses TC) umschlossen .
Zusammenfassend besteht der Muskel aus Fasern (Zellen), die zu Bündeln zusammengefasst sind, die wiederum zu einem Muskel zusammengefasst sind. Auf jeder Clusterebene umgibt eine Kollagenmembran (Bindegewebe) das Bündel. Beachten Sie, dass diese Membranen durch Proteinkomplexe ( Dystrophin , Costamere ) mit dem Muskelgewebe verbunden sind und gegen Dehnung resistent sind.
Schließlich sind über den Muskel verstreut die neuromuskulären Spindeln (oder intrafusalen Fasern ), die eine sensorische Rückmeldung für das Zentralnervensystem liefern (empfindlich auf das Ausmaß der Muskeldehnung, Rolle beim myostatischen Reflex ).
In Muskelzellen (oder Muskelfasern oder Myofasern) finden wir Myofibrillen , die selbst Bündel von filamentösen Proteinen (Aktin) sind. Der Begriff „Myofibrille“ sollte nicht mit dem Begriff „Myofibrille“ verwechselt werden, der einfach eine andere Bezeichnung für die Muskelzelle ist. Myofibrillen sind eine komplexe Vereinigung von Proteinfilamenten, die in sich wiederholenden Einheiten, den Sarkomeren , organisiert sind . Das quergestreifte Erscheinungsbild der Skelett- und Herzmuskeln resultiert aus dem Vorhandensein dieser Sarkomere in den Zellen. Obwohl diese beiden Muskeltypen Sarkomere enthalten, sind die Fasern des Herzmuskels normalerweise zu einem Netzwerk verzweigt und durch interkalierte Scheiben miteinander verbunden, was dem Gewebe das Aussehen eines Synzytiums verleiht (das ist es an sich nicht).
Die beiden charakteristischen Filamente des Sarkomers sind Aktin und Myosin .
Ein Muskel kann in mehrere Teile unterteilt werden, die als Muskelkopf ( Pars musculi oder Caput musculi ) oder Muskelkopf bezeichnet werden . Ein Muskelkopf wird durch seine Ansätze individualisiert, manchmal mit Innervation und einer bestimmten Funktion. Die verschiedenen Köpfe desselben Muskels sind an ihrem proximalen Ansatz unabhängig (in so viele Sehnen eingesetzt), um sich an ihrem distalen Ansatz durch eine gemeinsame Sehne zu vereinen und zu verbinden.
Es gibt Muskeln von einem bis vier Köpfen. Zum Beispiel hat der Bizeps brachii zwei Köpfe, der Trizeps sural hat drei Köpfe, der Oberschenkel-Quadrizeps hat vier Köpfe.
Die drei Muskeltypen (Skelett-, Herz- und Glattmuskel) weisen wichtige Unterschiede auf. Alle drei nutzen jedoch die Bewegung von Aktinfasern , die mit Myosin verbunden sind , um eine Kontraktion zu erzeugen . In der Skelettmuskulatur wird die Kontraktion durch Aktionspotentiale stimuliert, die von bestimmten Nerven , Motoneuronen ( Motornerven ), übertragen werden. Herz- und glatte Muskulatur werden durch Stimulatorzellen im Inneren des Organs stimuliert (spontane, regelmäßige Kontraktion) und mit einer schrittweisen Fortpflanzung der Kontraktionsreihenfolge (Ionenkanäle zwischen den Zellen). Die Kontraktion aller Skelettmuskeln und vieler glatter Muskeln wird durch einen Neurotransmitter reguliert : Acetylcholin .
Die Aktion, die ein Muskel erzeugt, wird durch seine Lage und die seiner Ansatzpunkte bestimmt. Der Querschnitt eines Muskels (mehr als seine Länge) bestimmt die Kraft, die er erzeugen kann, indem er die Anzahl der Sarkomere definiert, die parallel arbeiten können. Jeder Skelettmuskel enthält lange Einheiten, die Myofibrillen genannt werden, und jede Myofibrille ist eine Kette von Sarkomeren. Da die Kontraktion für alle verbundenen Sarkomere gleichzeitig erfolgt, verkürzen sich diese Sarkomerketten zusammen und diese Verkürzung der Muskelfaser führt zu einer Längenänderung der Myofibrille.
Muskelaktivität verbraucht die meiste Energie (ohne zu vergessen, dass das Gehirn zu 1/3 zählt). Alle Muskelzellen produzieren Adenosintriphosphat (ATP), diese energetischen Moleküle werden für die Bewegung der Myosinköpfe verwendet . Muskeln können Energie für eine schnelle Verwendung in Form von Phosphokreatin speichern (das aus ATP erzeugt wird und dieses ATP bei Bedarf durch Kreatinkinase regenerieren kann ). Muskeln können auch Glukose in Form von Glykogen speichern (wie die Leber). Dieses Glykogen kann schnell in Glukose umgewandelt werden , um die Muskelkontraktionen fortzusetzen. In einem willkürlich zuckenden Muskel (Skelettmuskulatur) kann das Glukosemolekül in einem Prozess namens Glykolyse anaerob verstoffwechselt werden, der 2 ATP und 2 Milchsäuren produziert (beachten Sie, dass unter aeroben Bedingungen kein Laktat gebildet wird, sondern Pyruvat als Substrat für der Krebs-Zyklus ). Bei Spitzensportlern enthalten Muskelzellen auch in der Nähe befindliche Fettkügelchen, die während des aeroben Trainings verwendet werden. Die Energiegewinnung unter aeroben Bedingungen dauert länger und erfordert viele biochemische Schritte, produziert dafür aber viel mehr ATP als die anaerobe Glykolyse. Der Herzmuskel kann problemlos jeden der drei Makronährstoffe (Protein, Glukose und Fett) schnell aerob und mit maximaler ATP-Ausbeute verwerten. Das Herz , die Leber und die roten Blutkörperchen können Milchsäure (die während intensiver körperlicher Betätigung von der Skelettmuskulatur produziert wird) in ihrem eigenen Stoffwechsel wiederverwenden .
In Ruhe verbraucht die Skelettmuskulatur 54,4 kJ/kg (13,0 kcal/kg) pro Tag. Diese Werte sind für Fettgewebe 18,8 kJ/kg (4,5 kcal/kg) und Knochen 9,6 kJ/kg (2,3 kcal/kg) deutlich höher .
Neuromuskuläre Erkrankungen (alle Erkrankungen zusammenfassend) sind solche, die die Muskulatur und/oder deren Nervenkontrolle betreffen. Im Allgemeinen können Nervenprobleme Krämpfe oder Lähmungen verursachen (tödlich, wenn ein Atemmuskel betroffen ist). Ein großer Teil der neurologischen Störungen , im Bereich von dem Hub (Hub) in der Parkinson-Krankheit , durch die der Creutzfeldt-Jakob - Krankheit , kann zu Problemen führen , der Bewegung oder der motorischen Koordination .
Symptome einer Muskelerkrankung können Muskelschwäche, Spastik , Myoklonus und Myalgie sein . Die Verfahren zur Diagnose dieser Krankheiten sind Blut-Kreatinkinase-Tests und Elektromyographie (ein Maß für die elektrische Aktivität in den Muskeln). In einigen Fällen kann eine Muskelbiopsie durchgeführt werden, um die Myopathie zu identifizieren , sowie genetische Tests , um DNA- Anomalien im Zusammenhang mit diesen Myopathien und Dystrophien zu identifizieren .
Eine Elastographie misst nichtinvasiv das "Geräusch" des Muskels, um neuromuskuläre Erkrankungen zu überwachen. Der vom Muskel erzeugte Ton kommt von der Verkürzung der Myofibrillen entlang der Muskelachse. Während der Kontraktion verkürzt sich der Muskel und erzeugt an seiner Oberfläche Schwingungen .
In Frankreich ermöglicht der Telethon das Sammeln von Spendengeldern für die Erforschung von Myopathien .
Gesichtsmuskeln (Englisch)
Augenmuskeln.
Rechter Schläfenmuskel.
Nackenmuskulatur (Seitenansicht).
Nackenmuskel (ventrale Ansicht).
Rückenmuskulatur (siehe Bildbeschreibung für Bildunterschrift).
Bauchmuskeln (vorne).
Tiefe Armmuskulatur (Englisch).
Oberflächliche Brust- und Armmuskulatur.
Tiefe Brust- und Armmuskulatur.
Oberflächliche (vordere) Armmuskulatur.
Tiefe (vordere) Armmuskulatur.
Oberflächliche (hintere) Armmuskulatur.
Tiefe Armmuskulatur (posterior).
Muskeln der palmaren Hand (Englisch).
Oberschenkelmuskulatur (vorne).
Muskeln des Beins und des Knies (posterior).
Muskeln in der Dammregion für einen Mann (Englisch).
Muskeln im Dammbereich einer Frau (Englisch).
Muskeln und Bänder beim Pferd
Muskeln bei Hunden (siehe Bildbeschreibung für Bildunterschrift)
Muskeln bei Katzen