Ablauf der Muskelkontraktion
Die Kontraktion Muskel folgt einem präzisen Ablauf, der als elektromechanische Kopplung bezeichnet wird. Dieser Prozess verbindet das elektrische Signal des Nervensystems mit der mechanischen Arbeit des Muskels.
- Ein Aktionspotential erreicht die neuromuskuläre Synapse.
- Der Neurotransmitter Acetylcholin wird freigesetzt.
- Die postsynaptische Membran wird depolarisiert.
- Ein Muskelaktionspotential breitet sich über die Membran der Muskelfaser aus.
- Das Signal wird über T-Tubuli ins Innere der Muskelfaser geleitet.
- Kalziumionen strömen aus dem sarkoplasmatischen Retikulum ins Zellplasma.
- Die erhöhte Kalziumkonzentration legt Bindungsstellen am Aktinfilament frei.
Definition: Die elektromechanische Kopplung ist der Prozess, der das elektrische Signal in eine mechanische Muskelkontraktion umwandelt.
Der Querbrückenzyklus ist der zentrale Mechanismus der Muskelkontraktion:
- Myosinköpfe werden in eine 90-Grad-Stellung gebracht (ATP-abhängig).
- Aktivierte Myosinköpfe binden an die freigelegten Stellen des Aktinfilaments.
- Querbrücken werden ausgebildet.
Highlight: Der Querbrückenzyklus ist der eigentliche Motor der Muskelkontraktion und erklärt die Gleittheorie der Muskelkontraktion.
Die Wechselwirkung zwischen Aktin und Myosin führt zur Muskelverkürzung:
- ATP wird an den Myosinköpfen zu ADP und Phosphat gespalten.
- Myosinköpfe knicken um und verschieben das Aktinfilament.
- Aktin- und Myosinfilamente gleiten aneinander vorbei.
- Sarkomere verkürzen sich, was zur Kontraktion des gesamten Muskels führt.
Example: Eine auxotonische Kontraktion tritt auf, wenn sich der Muskel verkürzt und gleichzeitig die Spannung zunimmt, wie beim Heben eines Gewichts.




