Aufbau des Muskels

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Muskelfaserbündel
Der Muskel setzt sich zunächst aus einer großen Anzahl von Faserbündeln
zusammen, in denen sich die Muskelfasern (Muskelzellen) befinden.

Muskelfaser

Jede Muskelfaser ist mit einer elastischen Bindegewebshaut überzogen, ebenso die einzelnen Faserbündel. Auch der Muskel als Ganzes ist noch einmal von einer besonders straffen, silbrig-weißen Bindegewebshaut umgeben. Dieses Bindegewebe schützt und verbindet die verschiedenen Funktionseinheiten des Muskels. Doch es hat daneben eine andere wichtige Aufgabe: Durch seine Elastizität sorgt es dafür, dass der Muskel nach einer Dehnung oder Verkürzung wieder in seine Ruhelage zurückkehrt. Nur aus dieser Entspannung heraus kann er seine Maximalkraft entwickeln.
Die Muskelfasern bestehen aus einer Vielzahl sogenannter (Myo-)Fibrillen.
Die Fibrillen selbst bestehen aus den relativ dünnen, an den "Z-Linien" miteinander verbundenen Aktinfilamenten und den dazwischen liegenden, etwas dickeren Myosinfilamenten. Diese winzigsten Strukturen, deren Anordnung aus der Abbildung hervorgeht, sind die eigentlichen Akteure bei der Muskelkontraktion.

Wie sie miteinander in Wechselwirkung treten, beschreibt die Gleit-Filament-Theorie. Sie fasst die Ergebnisse zahlreicher physiologischer und biochemischer Untersuchungen zu einem Erklärungsmodell zusammen. 
Myosinköpfchen und Aktinfilament haben eine hohe Affinität, d. h. sie sind bestrebt, spontan Bindung miteinander einzugehen

Unter Einwirkung von Kalzium auf das Troponin wird diese Blockierung aufgehoben, so dass sich das Brückenbildung Myosinköpfchen an das Aktinfilament anheften kann.

Bei Zufuhr von Energie kommt es jetzt zu einer Strukturveränderung innerhalb des Myosinmoleküls, was dazu führt, dass das Köpfchen in der Weise, wie es in der Abbildung dargestellt ist, um ca. 45° "umkippt" und dabei den angehefteten Aktinfaden um ein Stückchen verschiebt. Nach dem Umkippen löst sich das Köpfchen sehr rasch vom Aktin, richtet sich wieder auf und kann sofort eine erneute Bindung mit dem Aktin eingehen, wobei die jetzige Bindungsstelle gegenüber der ersten etwas versetzt liegt.

Dieser Zyklus : Brückenbildung und Verschiebung heften, Umkippen, Lösen, Aufrichten - zwischen Aktin- und Myosinfilament wird in Sekundenbruchteilen mehrfach durchlaufen. Die Myosinköpfchen arbeiten nicht synchron. Während sich die einen ziehen, richten sich die anderen auf. Die Aktinfilamente werden aufeinander zu bewegt, das Sarkomer verkürzt sich. Bei tausenden von Sarkomeren, die in der Muskelfaser hintereinander liegen, führt dies zu einer deutlichen Verkürzung des gesamten Muskels

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