Anatomischer Aufbau der Muskeln und ihre Funktion
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©DaniloAndjus
Sie formen deinen Körper, ermöglichen dir jede deine Bewegung und sind maßgeblich an der Funktion deines Stoffwechsels beteiligt – Die Rede ist von deinen Muskeln. Wir verraten dir, wie die Kraftpakete aufgebaut sind und welche Rolle sie bei deinem Training und im Alltag spielen.
Was ist ein Muskel?
Muskeln sind nur dafür da, um die Hantel beim Krafttraining hochzuheben? Falsch! Ohne sie könnte man gar nicht Leben! Dein Herz ist nämlich auch ein Muskel. Egal, ob essen, atmen, lachen oder einfach nur deinen Körper aufrecht halten, deine Muskeln übernehmen zahlreiche Aufgaben.
Etwa zwei Drittel deiner Muskulatur kannst du bewusst ansteuern, der Rest wird entweder durch Reflexe aktiviert oder funktioniert automatisch. So sind sie sowohl für deine aktive Bewegung als auch für den Ablauf innerer Körperfunktionen wie etwa deinen Herzschlag zuständig. Doch was ist ein Muskel genau?
Muskeln sind “kontraktile” Organe des menschlichen Körpers. Einfacher gesagt: Sie sind in der Lage, sich zusammenzuziehen bzw. zu kontrahieren und wieder zu entspannen1. Schaust du dir deine Muskeln unter einem Mikroskop an, wirst du Unterschiede in ihrer Oberflächenstruktur bemerken. So haben einige Muskeln feine Querstreifen und andere nicht.
Kleiner Tipp: Egal, ob du mehr Muskeln aufbauen, für ihren Erhalt sorgen oder einfach nur gesund leben willst, dein täglicher Eiweißbedarf sollte gedeckt sein. Die DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) rät dazu, täglich mindestens 0,8 g Protein pro Kilo Körpergewicht zu dir zu nehmen. Treibst du viel Sport, empfehlen wir 1,5 bis 2 g Protein pro Kilo Körpergewicht. Wenn du es nicht schaffst, über Nahrung genug Eiweiß aufzunehmen, probiere unsere Whey Protein Shakes. Praktisch, lecker und mit 23 g Protein pro Portion.
Quergestreifte Muskulatur
Die quergestreifte Muskulatur umfasst Skelettmuskulatur und Herzmuskulatur. Deine Skelettmuskulatur ist für die Bewegung des Körpers zuständig. Du kannst sie bewusst steuern. Zum Beispiel wenn du deinen Arm beugen willst, “befiehlst” du deinem Bizeps sich zusammenzuziehen. So kannst du ihn sowohl beim Training gezielt trainieren als auch im Alltag nach einem Gegenstand greifen.
Deine Herzmuskulatur enthält sowohl Elemente der glatten als auch der Skelettmuskulatur. Sie ist ständig am Arbeiten und kann nicht ermüden. So wird dafür gesorgt, dass dein Herz nicht stehen bleibt. Du kannst deine Herzmuskulatur nicht willentlich anspannen, jedoch können Reize aus deiner Umwelt sich auf deinen Herzschlag auswirken. Das Herz schlägt schneller, wenn du Angst hast oder aufgeregt bist, und wird langsamer, wenn du entspannt bist oder schläfst.
Glatte Muskulatur
Wie der Name schon sagt, besitzt glatte Muskulatur keine Querstreifung. Dazu zählen deine inneren Organe wie Darm oder Magen aber auch Gefäßmuskulatur. Die glatte Muskulatur unterliegt nicht deiner bewussten Kontrolle und wird über das autonome Nervensystem gesteuert. Das autonome Nervensystem ist ein Teil des Nervensystems, das weitgehend der willkürlichen Kontrolle entzogen ist. So werden auch Verdauung, Stoffwechselprozesse und Atmung durch das autonome Nervensystem kontrolliert2.
Side Fact: Der stärkste Muskel im Körper ist dein Kaumuskel. Im Verhältnis zu seiner Größe ist er ganz schön stark! Dein Kaumuskel hat eine Beißkraft von ganzen 80 Kilogramm. Im Vergleich dazu besitzt ein Wolf eine Beißkraft von 60 Kilogramm3. Gar nicht mal so übel, oder?
Was gibt es für Muskeln?
Was denkst du, wie viele Muskeln hat ein Mensch? Über 650! Je nach Anordnung der Muskelfasern bzw. der Muskelzellen, der unterschiedlichen Muskelform und der Beteiligung der Gelenke bei einer Kontraktion bzw. beim Zusammenziehen eines Muskels lassen sich verschiedene Muskelarten voneinander abgrenzen.
So besitzt du spindelförmige und gefiederte Muskeln. Bei den ersten sind die Fasern parallel angeordnet. Bei gefiederten Muskeln verlaufen die Fasern schräg.
Die spindelförmige Muskulatur kann sich deutlich mehr zusammenziehen als die gefiederte. Daher ist sie überall dort zu finden, wo schnelle ausladende Bewegungen gefragt sind. Zum Beispiel in deinem Bizeps oder Trizeps. Die gefiederte Muskulatur gibt es dort, wo kleine, aber kraftvolle Bewegungen ausgeführt werden. Zum Beispiel in deinem breiten Rückenmuskel4.
Zusätzlich lassen sich die gefiederten Muskeln in einfach und zweifach gefiedert unterteilen. Die spindelförmigen sind entweder als einköpfig, zweiköpfig (dein Bizeps), dreiköpfig (dein Trizeps) oder vierköpfig (der Oberschenkel) einzustufen.
Auch zwei- oder mehrbäuchige Muskeln sind voneinander zu trennen. So ist dein gerader Bauchmuskel mehrbäuchig und ist in sechs Segmente aufgeteilt. Aus diesem Grund ist bei einem geringen Körperfettanteil ein Sixpack zu sehen.
Wie ist ein Muskel aufgebaut?
Lass uns den Aufbau deiner Skelettmuskeln wie zum Beispiel von deinem Bizeps oder dem Oberschenkel mal genauer betrachten. Ein Skelettmuskel setzt sich in der Regel aus dem Muskelbauch und den Sehnen zusammen. Über die Sehnen wird der Muskel am Knochen befestigt. Die Enden des Muskels werden als Ansatz und Ursprung bezeichnet.
Als Ursprung gilt das Ende, was sich nah zu deinem Rumpf befindet. Nehmen wir deinen Bizeps als Beispiel. Er ist ein großer, dicker Muskel des Oberarms und besteht aus zwei Köpfen. Sein Ursprung befindet sich an deinem Schulterblatt-Knochen und somit nah zu deiner Körpermitte. Als Ansatz gilt der Punkt, der vom Rumpf fern liegt. So hat dein Bizeps seinen Ansatz am Unterarmknochen4.
Skelettmuskeln sind von einem Bindegewebe, der Faszie, umhüllt. Faszien trennen die Muskeln voneinander ab, dienen zur Kraftübertragung, tragen zur Beweglichkeit bei – um nur einige Funktionen zu nennen. Der Muskel selbst besteht aus Muskelbündeln. Die Muskelbündeln wiederum sind aus einer großen Zahl von Muskelfasern bzw. Muskelzellen zusammengesetzt4.
Eine Muskelfaser lässt sich noch in weitere Bestandteile aufteilen, die Myofibrillen genannt werden. Betrachtet man eine Myofibrille näher, lässt sich ein regelmäßiges Muster erkennen. Sie besteht aus aneinander gereihten Sarkomeren.
Ein Sarkomer ist die kleinste Untereinheit des Muskels, die anspannungsfähig ist, und besteht aus dickeren Myosin- und dünneren Aktinfilamenten. Diese Elemente spielen bei der Kontraktion bzw. beim Zusammenziehen eines Muskels eine große Rolle. Die einzelnen Sarkomere werden durch Z-Scheiben voneinander getrennt4.
Side Fact: Schon gewusst? Deine Muskeln halten dich warm! Bis zu 85 % der Körperwärme werden durch deine Muskulatur erzeugt. Das Zittern beim Frieren ist nichts anderes als kurze Muskelkontraktionen, die dabei Wärme erzeugen5.
Übrigens unterscheidet man drei Muskelfasertypen: Die langsamen Zuckungsfasern (Typ I) und die schnellen Zuckungsfasern (Typ II), die sich wiederum in Typ II a und Typ II b untergliedern lassen. Wie der Name schon sagt kontrahieren sie mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Zusätzlich enthalten die langsam zuckenden Muskelfasern mehr Mitochondrien als die schnell Zuckungsfasern. Mitochondrien sind die „Kraftwerke“ deiner Muskelzellen. Hier werden Fett und Glukose in Energie umgewandelt.
Je nach Art deiner Aktivität kommen die entsprechenden Muskelfasertypen zum Einsatz. So sind bei Ausdauersportarten wie zum Beispiel bei einem Marathon die Muskelfasertypen I aktiv. Im Krafttraining oder bei Sprints, wo es auf schnelle, explosive und kraftvolle Bewegungen ankommt, kommen die Typ II Muskelfasern ins Spiel.
Wie arbeiten Muskeln?
Die Hauptaufgabe deiner Muskeln ist Kontraktion. Egal, ob im Alltag oder beim Training, deine Muskulatur kontrahiert täglich bei jeder Bewegung, die du machst. Die Kontraktion ist ein komplexer Prozess und wird durch eine elektrische Erregung ausgelöst. Dafür sind die Motoneuronen zuständig. Ihr Zellkörper befindet sich im Hirnstamm oder im Rückenmark, während ihre Endungen bis zu den Muskelfasern reichen.
Der Nerv und die dazugehörenden Muskelfasern werden als motorische Einheit bezeichnet. Die Motoneuronen senden ein Signal an die entsprechenden Muskelfasern, um eine Bewegung auszuführen. Folge: Der Muskel kontrahiert6.
Wenn ein Muskel wie dein Bizeps kontrahiert, indem du deinen Arm beugst, ziehen sich seine Filamenstrukturen zusammen. Dabei handelt es sich um Myosin und Aktin. Das sind fadenförmige Zellstrukturen bzw. Proteine, die in Sarkomeren zu finden sind. Zusammen machen sie etwa 55 % des Proteins im Skelettmuskel aus5.
Unser Tipp: Wie du siehst, sind Proteine Bestandteile deiner Muskeln! Denk daran, genug Eiweiß durch ausgewogene Mahlzeiten zu dir zu nehmen, um deine Muskulatur zu versorgen. Wenn es mal schnell gehen muss, kann auch ein leckerer Proteinriegel für zwischendurch dir eine Extra Portion Eiweiß liefern. Den gibt es auch in vegan! Neugierig? Dann probiere unsere Vegan Protein Bar einfach mal aus!Jetzt Vegan Protein Bar entdecken
Bei einer Kontraktion wird das Element Aktin, das sich jeweils an den Z-Scheiben befindet, in die Mitte des Sarkomers geschoben. Durch den Nervenimpuls können die Köpfchen des Myosins mit dem Aktin in Verbindung treten. Sie heften sich an das Aktin an und schieben das Element zur Mitte. Folge: Die Z-Scheiben nähern sich an, die Sarkomere werden zusammengezogen und somit der gesamte Muskel5.
Nach dem ersten “Zug” zieht sich das Sarkomer nur um ca. 1 % zusammen. So lösen sich die Myosinköpfchen wieder ab und heften neu an, um die Aktinfilamente weiter in die Mitte zu ziehen. Bei einer maximalen Muskelkontraktion kann sich dieser Vorgang bis zu 50 mal wiederholen4.
Damit eine Kontraktion des Muskels stattfinden kann, ist außerdem Energie in Form von Adenosintriphosphat, kurz ATP genannt, nötig. Das ATP wird im Körper aus verschiedenen Brennstoffen aufgebaut zum Beispiel aus Fettsäuren oder Kohlenhydraten und bei einer körperlichen Belastung wieder abgebaut. Folge: Energie wird freigesetzt. (4) Daher denk immer daran, dich ausgewogen zu ernähren und deine Muskulatur mit genügend Energie zu versorgen.
Fazit
- Deine Muskulatur ermöglicht Bewegung, erzeugt Wärme und sorgt für den Ablauf deiner inneren Körperfunktionen.
- Dein Muskelgewebe lässt sich in glatte und quergestreifte Muskulatur unterteilen. Herzmuskulatur besteht aus beiden Elementen und kann nicht ermüden.
- Deine Skelettmuskulatur besteht aus Muskelbündel, die sich aus Muskelzellen zusammensetzen. Eine Muskelzelle lässt sich weiter in Myofibrillen aufteilen.
- Myosin und Aktin sind Proteine, die in einem Sarkomer zu finden sind. Bei einer Kontraktion des Muskels wird das Sarkomer zusammengezogen, indem Myosin und Aktin miteinander in Kontakt treten.
- Für die Kontraktion ist Energie in Form von ATP notwendig.
- Je nachdem ob die Fasern im Muskel parallel oder schräg verlaufen, gibt es spindelförmige und gefiederte Muskulatur.
Artikel-Quellen
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- 1https://flexikon.doccheck.com/de/Muskel?utm_source=www.doccheck.flexikon&utm_medium=web&utm_campaign=DC%2BSearch↩
- 2https://flexikon.doccheck.com/de/Vegetatives_Nervensystem↩
- 3https://www.kzvbw.de/site/service/patientenservice/patienteninfos/kaumuskeln↩
- 4Gehrke T. (2009): Sportanatomie. Rowohlt Taschenbuch Verlag.↩
- 5Pürzel A. (2015): Funktionelle Anatomie. Intelligent Strength GmbH.↩
- 6https://flexikon.doccheck.com/de/Alpha-Motoneuron↩
