Lernziele
Sie verwenden den ganzen Tag über verschiedene Muskeln in Ihrem Körper. Muskeln ermöglichen es Ihnen, sich zu bewegen. Sogar sehr grundlegende Dinge, die Sie tun, erfordern oft, dass Sie Ihre Muskeln einsetzen – aus dem Bett aufstehen, essen, gehen und spielen, alles beansprucht Muskeln! Bestimmte Teile Ihrer Arme und Beine haben Ihnen dabei geholfen, bestimmte Dinge zu tun, wie einen Ball zu werfen oder zu fangen, einen Ball zu kicken, zu rennen usw. Können Sie sich an andere Dinge erinnern, die Sie tun, bei denen dieselben Muskeln beansprucht werden? Wie wäre es mit Hüpfen, Hüpfen, Rad schlagen oder Purzelbäumen, Fangen oder Springen spielen, beim Tischdecken oder Geschirrspülen helfen, Zähne putzen und Spielzeug wegräumen?
Beuge deinen Arm wie der Junge im Bild unten. Fühle den Muskel dieses Arms. Das ist Ihr Bizeps – ein Muskel am vorderen Teil des Oberarms.
Versuchen Sie, die Dehnübung wie unten gezeigt durchzuführen. Spürst du die Dehnung in deinem Oberschenkel? Das sind Ihre "Quadrizeps" in Aktion. Die Quadrizepsmuskeln bestehen aus vier großen Muskeln an der Vorderseite des Oberschenkels
Die Muskulatur ist das Organsystem, das Bewegung erzeugt. Es besteht aus spezialisierten Zellen, den Muskelfasern.
Muskel ist kontraktiles Gewebe und stammt aus der mesodermalen Schicht embryonaler Keimzellen. Es erzeugt Kraft und verursacht Bewegung, entweder Fortbewegung oder Bewegung innerhalb innerer Organe.
Ein Großteil der Muskelkontraktion erfolgt ohne bewusstes Denken und ist überlebensnotwendig, wie die Kontraktion des Herzens oder die Peristaltik, die Nahrung durch das Verdauungssystem drückt. Willkürliche Muskelkontraktion wird verwendet, um den Körper zu bewegen und kann fein gesteuert werden, wie z. B. Bewegungen der Finger oder grobe Bewegungen wie die des Bizeps und Trizeps.
In unserem Körper gibt es über 650 Muskeln. Die Muskeln arbeiten mit dem Skelettsystem zusammen, um Bewegung, Haltung und Gleichgewicht zu erzeugen. Das Skelettsystem bildet zusammen mit der Muskulatur die Bewegungsapparat.
Muskeln sind durch Bindegewebe, das Sehnen genannt wird, mit den Knochen verbunden. Sehnen helfen dabei, eine Verbindung zwischen weichen, kontrahierenden Muskelzellen und harten Knochenzellen herzustellen.
Muskeln machen etwa die Hälfte des gesamten menschlichen Körpergewichts aus. Muskelgewebe ist außerdem etwa 15 % dichter als Fettgewebe.
Unser längster Muskel ist Sartorius . Es verläuft von der Hüfte bis zum Knie und hilft uns, das Knie zu beugen und unser Bein zu drehen.
Der stärkste Muskel befindet sich in unserem Kiefer und wird zum Kauen verwendet.
Der kleinste Muskel befindet sich in unserem Ohr und wird „Stapedius“ genannt. Es ist am kleinsten Knochen des Körpers, dem Steigbügel, befestigt.
Schauen wir uns einige der wichtigsten Muskeln des menschlichen Körpers an.
Die folgende Abbildung zeigt die Lage der Hauptmuskeln im menschlichen Körper.
Es gibt drei Arten von Muskeln:
Lassen Sie uns mehr über jeden dieser Muskeltypen erfahren.
Skelettmuskeln bestehen aus Muskelfasern oder Myozyten, die wiederum aus Myofibrillen bestehen, die wiederum aus Sarkomeren bestehen. Die Sarkomere sind die Grundbausteine des quergestreiften Muskelgewebes. Einmal durch ein Aktionspotential stimuliert, führen die Skelettmuskeln eine koordinierte Kontraktion durch Verkürzung jedes Sarkomers durch. Im Sarkomer überlagern sich Myosin- und Aktinfasern in einer kontraktilen Bewegung aufeinander zu. Myosinfilamente haben keulenförmige Köpfe, die in Richtung der Aktinfilamente vorstehen.
Größere Strukturen entlang des Myosinfilaments, bekannt als Myosinköpfe, werden zur Bereitstellung von Befestigungspunkten an den Bindungsstellen für die Aktinfilamente verwendet. Die Myosinköpfe schwenken zum Zentrum des Sarkomers, lösen sich und heften sich wieder an die nächste aktive Stelle des Aktinfilaments. Dies wird als Ratschenantriebssystem bezeichnet.
Dieser Prozess verbraucht eine große Menge ATP (Adenosintriphosphat), das die Energiequelle der Zelle ist. Es gibt ungefähr 639 Skelettmuskeln im Körper eines Menschen.
Das vegetative Nervensystem steuert direkt die glatte Muskulatur. Diese Muskeln sind unwillkürlich; das bedeutet, dass sie nicht durch bewusstes Denken bewegt werden können. Herzschlag und Lunge (die willentlich kontrolliert werden können) sind unwillkürliche Muskeln, aber keine glatten Muskeln.
Herzmuskeln unterscheiden sich von Skelettmuskeln dadurch, dass die Muskelfasern seitlich miteinander verbunden sind. Außerdem ist ihre Bewegung genau wie bei glatten Muskeln unwillkürlich. Der Sinusknoten steuert die Herzmuskulatur. Der Sinusknoten hingegen wird vom vegetativen Nervensystem beeinflusst.
Im Ruhezustand wird der Großteil des ATP aerob vom Körper in den Mitochondrien produziert, ohne dass Milchsäure oder andere ermüdende Nebenprodukte produziert werden. Während des Trainings unterscheidet sich die Produktion von ATP je nach individueller Fitness sowie Intensität und Dauer des Trainings. Bei niedrigen Aktivitätsniveaus, bei denen das Training über einen langen Zeitraum andauert, wird Energie aerob durch eine Kombination von Sauerstoff mit Kohlenhydraten und Fetten erzeugt, die im Körper gespeichert sind. Während einer Aktivität mit höherer Intensität, deren Dauer mit zunehmender Intensität abnimmt, kann sich die Produktion von ATP auf anaerobe Wege ändern, wie die Verwendung von Kreatinphosphat oder anaerobe Glykolyse. Die aerobe Produktion von ATP ist biochemisch langsamer und kann nur für langandauerndes Training mit geringer Intensität verwendet werden, produziert jedoch keine ermüdenden Abfallprodukte.
Die Muskelaktion kann entweder als willkürlich oder unwillkürlich klassifiziert werden.
Die Skelettmuskulatur bewegt die Gliedmaßen (Arme und Beine). Sie bewegen den Kiefer auf und ab, damit Nahrung gekaut werden kann. Skelettmuskeln sind die einzigen willkürlichen Muskeln. Dies bedeutet, dass sie der einzige Muskel sind, den Sie bewegen können.
Skelettmuskeln werden weiter in zwei Typen unterteilt – Slow-Twitch und Fast-Twitch.
Slow-Twitch-Muskeln (Typ I) enthalten Proteine, die ihm eine satte rote Farbe verleihen. Dieser Muskel transportiert mehr Sauerstoff effizienter und nutzt Fette, Proteine oder Kohlenhydrate als Energie, um langsam zuckende Muskelfasern über einen langen Zeitraum zusammenzuziehen. Diese eignen sich gut für Aerobic-Sportarten wie Langstreckenlauf und Radfahren.
Schnell zuckender (Typ II) Muskel hat eine weißere Farbe, da er weniger Myoglobin (ein sauerstofftransportierendes Protein) enthält. Fast-Twitch-Fasern ziehen sich schnell und stark zusammen, ermüden jedoch schnell. Dies ist nützlich für anaerobe Übungen wie Sprinten und für Kraftsportarten wie Gewichtheben.
Glatte Muskulatur steht unter unwillkürlicher Kontrolle und befindet sich in den Wänden von Blutgefäßen und von Strukturen wie der Harnblase, dem Darm und dem Magen.
Der Herzmuskel macht die Masse des Herzens aus und ist verantwortlich für die rhythmischen Kontraktionen dieses lebenswichtigen Pumporgans; auch sie steht unter unfreiwilliger Kontrolle.
Muskeln bestehen aus zwei Hauptproteinfilamenten: einem dicken Filament, das aus dem Protein Myosin besteht, und einem dünnen Filament, das aus dem Protein Aktin besteht. Muskelkontraktion tritt auf, wenn diese Filamente in einer Reihe sich wiederholender Ereignisse übereinander gleiten.
Wenn ein Muskel neurologische Signale empfängt, öffnen sie Löcher in seiner Zellmembran. Diese Löcher sind Proteine, die Calciumkanäle genannt werden. Dann strömen Calciumionen in die Zelle. Dieses Kalzium haftet an den spezialisierten Proteinen Aktin und Myosin. Dies löst diese Proteine aus, um den Muskel zusammenzuziehen. Wenn sich der Muskel zusammenzieht, zieht dies die Knochen, mit denen er verbunden ist, näher zusammen.
Muskeln, die Flexoren genannt werden, zwingen Ihre Gelenke, sich zu beugen. Muskeln, die Extensoren genannt werden, bewirken, dass sich Ihre Gliedmaßen strecken. Ein Bizeps ist ein Beuger und der Trizeps ist ein Strecker. Vielleicht haben Sie auch schon von Bändern gehört. Sie sind Bündel von Bindegewebe, die Knochen aneinander binden. Muskeln, Sehnen und Bänder arbeiten in fast allen Gelenken zusammen.
Bewegung lässt die Muskeln größer und stärker werden. Es verbessert sowohl die Muskelkraft als auch die Muskelausdauer. Muskelkraft ist die Fähigkeit eines Muskels, während einer Kontraktion Kraft einzusetzen. Muskelausdauer ist die Fähigkeit eines Muskels, sich über lange Zeit ohne Ermüdung zusammenzuziehen. Wenn eine Person nicht trainiert, tritt Muskelatrophie auf. Das bedeutet, dass ihre Muskeln kleiner und schwächer werden.
Übungen werden je nach ihrer Wirkung auf den Körper in drei Arten eingeteilt:
Es gibt drei große Gruppen von Muskelerkrankungen
1. Neuromuskuläre Erkrankungen – Dies sind Probleme damit, wie die Nerven den Muskeln sagen, dass sie sich bewegen sollen. Schlaganfälle, Zerebralparese und Parkinson-Krankheit sind neuromuskuläre Erkrankungen.
2. Motorische Endplattenerkrankung – Dies sind Probleme mit der Stelle, an der der Nerv den Muskel anweist, sich zu bewegen. Tetanus und Myasthenia gravis sind motorische Endplattenerkrankungen.
3. Myopathien – Dies sind Probleme mit der Muskelstruktur. Muskeldystrophie, Krebsarten wie das Ewing-Sarkom und Kardiomyopathie sind Myopathien.
