Das Muskelsystem

Das Muskelsystem ist ein komplexes Organsystem, das aus Muskelgewebe, Nervengewebe und Bindegewebe (einschließlich Blutgefäße) besteht. Die Muskulatur ist in der Lage, Bewegungen zu erzeugen, indem sie sich kontrahiert. Das Bindegewebe überträgt diese Bewegungen auf andere Körperteile wie Knochen, Organe oder Haut, an die der Muskel angeheftet ist. Die Nerven geben dem Muskel den Befehl, sich zu aktivieren und kontrollieren dabei Dauer und Stärke der Kontraktion, während die Kapillaren dem Muskel die notwendigen Nährstoffe zuführen.

Es werden drei Arten von Muskelgewebe unterschieden: Skelettmuskulatur, Herzmuskulatur und glatte Muskulatur. Die Skelettmuskeln sind in der Regel mit Knochen verbunden und erzeugen Bewegungen in Gelenken. In diesem Gewebetyp wechseln sich helle und dunkle Fasern ab, was ihm ein gestreiftes Aussehen verleiht. Die Steuerung der Skelettmuskeln erfolgt durch das somatische Nervensystem, das sowohl willkürlich als auch unwillkürlich Befehle senden kann. Die Herzmuskulatur hat eine ähnliche gestreifte Struktur wie die Skelettmuskulatur, wird aber vom vegetativen Nervensystem und Hormonen des endokrinen Systems gesteuert. Die glatte Muskulatur bildet die Wände von Blutgefäßen, Atemwegen und inneren Organen. Wie das Herzmuskelgewebe wird sie vom vegetativen Nervensystem und dem endokrinen System kontrolliert.

Muskelkontraktion

Bei der Kontraktion einer Muskelzelle bilden und lösen sich ständig Verbindungen zwischen dicken und dünnen Eiweißfäden in den Muskelfibrillen. Ähnlich wie ein Ratschenmechanismus ziehen sie Schritt für Schritt eine Fibrille zur anderen. Wenn eine ausreichende Anzahl von Fibrillen kontrahiert, versucht der ganze Muskel, sich zu verkürzen.

Ob es tatsächlich zu einer Verkürzung des Muskels kommt, hängt von äußeren Faktoren ab, insbesondere vom Vorhandensein und der Größe des Widerstands. Wenn nur wenige Fasern kontrahieren, können sie möglicherweise nicht das Gewicht des Körperteils, an dem der Muskel befestigt ist, wie z.B. den Arm oder den Kopf, überwinden. Unser eigenes Gewicht aufgrund der Schwerkraft ist der Hauptwiderstand, dem wir bei jeder Bewegung begegnen.

Muskeln kontrahieren sich nicht nach dem Prinzip „alles oder nichts“. Nicht alle Muskelfasern sind an diesem Prozess beteiligt. Der Muskel erbringt nur die Anstrengung, die durch den Dialog zwischen ihm und dem Nervensystem bestimmt wird. Daher kann es sogar vorkommen, dass der Muskel trotz Aktivierung der Fasern keine tatsächliche Verkürzung erfährt. Darüber hinaus kann ein aktiver Muskel sich sogar verlängern, wenn die Gegenkraft seine eigene Kraft übersteigt.

Antagonistische Muskeln

Muskeln arbeiten nie isoliert, sondern bilden ein vernetztes System, in dem ein Teil die Anstrengungen eines anderen kompensiert, verstärkt oder modifiziert, wobei das Bindegewebe als Verbindung dient.

Ein Beispiel für die Wechselwirkung von Muskeln sind die Agonist-Antagonist-Paare. Beim Beugen des Ellenbogens gegen die Schwerkraft ist der Bizeps der Agonist, während der Trizeps der Antagonist ist. Während der Bizeps den Unterarm beugt, streckt der Trizeps ihn wieder.