Die Muskulatur ist an allen Bewegungen des Körpers beteiligt, sei es das Herz, der Magen-Darm-Trakt oder die Skelettmuskulatur. Jeder Muskel ist ein sehr komplexes Gebilde.

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Abb.: Bauplan der Skelettmuskulatur.
Urheber: MARC SCHMID

Aufbau eines Muskels

Jeder Muskel besteht aus mehreren Muskelfaserbündeln (siehe Graphik), welche wiederum aus Muskelfasern bestehen. Jede dieser Muskelfasern besteht aus dem Sarkolemm (die Zellmembran der Muskelzelle) und den darin eingeschlossenen Myofibrillen. Innerhalb der Myofibrille lassen sich verschiedene Proteine unterscheiden (Aktin, Myosin, Tropomyosin). Diese Filamente sorgen für die Kontraktion des Muskels.

Je nach Anordnung dieser Filamente im Muskel wird zwischen quergestreifter Muskulatur (regelmäßige Anordnung; zum Beispiel Herzmuskulatur) und glatter Muskulatur (unregelmäßige Anordnung; zum Beispiel Skelettmuskulatur) unterschieden.

Jeder Muskel ist durch einen Nerv mit dem Nervensystem des Körpers verbunden. Ihn können Befehle erreichen (motorische Reize) oder Reize können von der Muskulatur zum Gehirn über das Rückenmark gelangen (sensorische Reize).

Wichtig für die korrekte Muskelkontraktion sind die Elektrolyte im Körper, besonders das Calcium. Bei Erregung der Muskelfaser werden Calciumionen (Ca2+-Ionen) aus einem Speicher (Endoplasmatisches Retikulum) in der Muskelfaser freigesetzt. Diese Calciumionen sorgen für eine Strukturänderung bei den kontraktilen Filamenten. Es kommt zur Muskelkontraktion. Für jede Muskelkontraktion wird Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) benötigt. ATP hat eine sogenannte „Weichmacherfunktion“ im Muskel. Der Mangel an ATP ist auch die Ursache der Totenstarre.

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Anpassungen durch Training

Die Leistungsfähigkeit der Muskulatur kann auf unterschiedliche Weise gesteigert werden und ist abhängig von dem verfolgten Ziel.

Die Maximalkraft erhöht sich durch eine Vergrößerung der Muskelmasse.

Die Erhöhung einer konstanten Dauerleistung erreicht man aber eher durch eine verbesserte aerobe ATP-Bildung: erhöhte Blutversorgung des Muskels, gesteigerte Leistungsfähigkeit von Atmung und Blutkreislauf, erhöhte Glykogeneinlagerung in der Muskulatur und Beschleunigung des Stoffabbaus in den Mitochondrien.

Für kurzfristige Höchstleistungen, zum Beispiel im Sprint, muss hingegen die Speicherfähigkeit für Kreatinphosphat und die anaerobe ATP-Bildung erhöht werden.

Durch das Training kommt es nicht nur zu einer Erhöhung der Stoffwechselleistung. Es werden auch Bewegungsabläufe routiniert und die Kommunikation innerhalb eines Muskels wird verbessert.

Das Training muss also den jeweiligen sportlichen Zielen angepasst werden. Kraftsportler haben meist das Ziel, ihre Maximalkraft zu verbessern.

Ausdauersportler arbeiten daran, ihre anaerobe Schwelle immer weiter nach „rechts“ zu verschieben. Um dies zu überprüfen, sind Leistungstests ideal.

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Muskelprobleme

Als „Muskelkater“ werden feinste Verletzungen (Mikrotraumen) im Muskel bezeichnet. Auch im Blut können diese Verletzungen nachgewiesen werden. Bestimmte Enzyme, die sonst nicht im Blut vorkommen, gelangen durch die Risse aus dem Muskel ins Blut. In der Labordiagnostik wird dann die Creatinphosphatkinase (CPK) bestimmt. Dieser Wert ist auch bei einem Herzinfarkt erhöht, da hierbei die Zellen des Herzmuskels zerstört werden.

Muskelkrämpfe entstehen meist als Resultat von Störungen im Elektrolythaushalt. Möglich ist zm Beispiel ein Mangel an Calcium, Magnesium oder Natriumchlorid (Kochsalz). Diese Mangelzustände können aus einem vermehrten Verlust über den Schweiß resultieren. Der Elektrolythaushalt kann ebenfalls durch die Labordiagnostik ermittelt werden.

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Literatur
BLÄßLER, U. / HOPMANN, H./ RÜDIGER, W. (Autoren),
BAYRHUBER, H / KULL, U. (Hrsg) :
„Linder Biiologie SII”. 21. Aufl. Schroedel. Braunschweig 1998, S. 223-229
MARQUARD, M.:
„Die Lauffibel – Das Standardwerk zum gesunden Laufen”.
Spomedis GmbH. Hamburg 2008
 
Bildquellen
Abb.:„Bauplan der Skelettmuskulatur”.
Urheber: MARC SCHMID. 23.11.2010. Wikipedia.
Lizenz: Creative Commons unter Namensnennung 2.5
US-amerikanisch (nicht portiert). Letzter Zugriff: 23.08.20