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Muskelfasern – Ein Überblick

Muskelfasern – Ein Überblick

Woraus besteht eigentlich unsere Muskulatur?

Wir sind täglich in Bewegung und das ohne jegliche Unterbrechung. Sogar in unserem Schlaf sind Bewegungsmechanismen aktiv, da lebensnotwendige Abläufe rund um die Uhr stattfinden. Beispiele dafür sind das Herz und die Atemmuskulatur. Alle diese Abläufe werden von verschiedenen Muskelgruppen ausgeführt, doch was sind eigentlich Muskeln und woraus bestehen sie?

Muskeln bestehen im einfachsten Sinne aus Muskelfasern verschiedener Typen, die je nachdem was für einen Aufbau sie besitzen, verschiedenen Aufgaben nachgehen. Grundsätzlich kann die Muskulatur des Körpers in glatte und faserige Muskeln unterschieden werden. Wir möchten hier einen Einblick in die verschiedenen Muskelfasern geben, also diejenigen Muskeln, die uns durch eine bewusste Steuerung des Gehirns in Bewegung versetzen.

Eine einzige Muskelfaser ist eine längliche Muskelzelle, die eine Vielzahl an Zellkernen besitzt. Muskelfasern entstehen damit aus einem Zusammenschluss von determinierten Stammzellen, auch Progenitorzellen, die sich zu den Muskelfasern entwickeln. Ein Muskel entsteht, wenn ein Bündel dieser Fasern zusammenkommt und einen Muskelstrang bildet. Hauptbestandteil der Muskelfasern sind Proteine, merklich Myofibrillen, Action und Myosin. Diese sind wichtig für den Aufbau und Kontraktion von Muskelfasern, weshalb eine Versorgung des Körpers mit ausreichend Proteinen oft als wichtiges Diät-Kriterium angeführt wird.

Muskelfaser, Aufbau

Ein Überblick: Es werden zwei Muskelfaser-Typen unterschieden, die sich in ihrer Ausstattung bezüglich von Mitochondrien und Enzymen des aeroben Stoffwechsels unterscheiden. Diese sind S-Fasern (Slow) und F-Fasern (Fast). S-Muskelfasern sind auf andauernde, sich immer wiederholende Bewegungsabläufe spezialisiert. Sie reagieren dafür langsamer als F-Fasern, sind aber bestens für monotone Anstrengungen geeignet, beispielsweise Zähneputzen. In ihnen finden sich mehr Enzyme zur aeroben Energiegewinnung und weniger Mitochondrien, die Energie für explosive Bewegungsabläufe bereitstellen können.

F-Fasern dagegen besitzen mehr Mitochondrien. In der Muskulatur des Oberschenkels sind mehr F-Fasern zu finden, da für explosive Sprints und Sprünge diese dort viel Energie generieren können. Zu erwähnen ist allerdings, dass anhand der jeweiligen Belastung, die ein Körper täglich erlebt, die Zusammenstellung der Muskelfasern von dem Körper angepasst werden kann. F-Fasern werden weiterhin in zwei Untergruppen unterteilt. Zum einen die FF-Fasern (fast-fatigue) und FR-Fasern (fast-resistant). FR-Fasern gleichen den S-Fasern, wogegen FF-Fasern deutliche Unterschiede aufweisen und ein enormen Kraftpotential besitzen, aber auch entsprechend schnell ermüden.

Die Kontraktion der verschiedenen Muskelfasern ist ein Zusammenspiel von aus dem Gehirn versendeten Aktionspotentialen und den Muskelproteinen Actin und Myosin. Durch eine Versorgung der Muskelgruppen mit Nervenbahnen, werden Aktionspotentiale an spannungssensitive Rezeptoren geleitet, die durch einen Ionenausschüttung innerhalb der Muskelfasern eine Kontraktion bewirken. Die Kontraktion durch die beiden Bewegungsproteine Actin und Myosin kann mit der Funktionalität eines Zahnrads verglichen werden. Beide Proteine besitzen Fortsätze, die ineinander Greifen und dadurch eine Verlängerung oder Verkürzung der gesamten Muskelfaser bewirken. Um eine anhaltende Kontraktion zu erreichen, wird eine fortlaufende Erregung der Muskelrezeptoren mit Aktionspotentialen benötigt. Die Frequenz, die zu einer dauerhaften Anspannung des Muskels führt, ist dabei von der Art der erregten Muskelfasern abhängig.

Es wird dabei schnell deutlich wie viele Mechanismen an einer einzelnen Bewegung des Körpers beteiligt sind und dass ein effektiver Bewegungsapparat nicht nur durch die reine Muskelmasse gekennzeichnet ist, sondern auch durch die Ionenversorgung, den neuronalen Bahnen und der Sensibilität der Erregungsrezeptoren an den Muskelfasern.


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