Wie funktionieren unsere Muskeln?

Quergestreifte oder glatte Muskulatur:
Welche Arten gibt es?

In unserem Körper gibt es verschiedene Arten von Muskeln. Würden wir diese unter dem Mikroskop betrachten, könnten wir unterschiedliche Oberflächenstrukturen erkennen: Während quergestreifte Muskeln helle und dunkle Streifen aufweisen, sind bei der glatten Muskulatur keine zu erkennen.

Die quergestreifte Muskulatur ist an jeder unserer Bewegungen beteiligt. Da die meisten quergestreiften Muskeln an unserem Skelett befestigt sind, wird sie auch Skelettmuskulatur genannt – aber auch die Zungen- oder Gesichtsmuskulatur zählt dazu. Wir können quergestreifte Muskeln ganz bewusst steuern, um beispielsweise einen Stift zu halten oder um zu Joggen. Doch gerade beim Sport merkt man: Die Skelettmuskulatur kann nicht unbegrenzt lange arbeiten. Nach einer gewissen Zeit ermüdet sie und fängt an zu brennen. Wie es dazu kommt? Durch den Energiestoffwechsel entsteht Milchsäure (Laktat), die zur Übersäuerung und Ermüdung der Muskulatur führt. Deshalb ist die Regenerationsphase – gerade nach dem Sport – besonders wichtig.

Die glatte Muskulatur hingegen ermüdet nicht. Sie befindet sich hauptsächlich in Hohlorganen, wie z.B. Darm, Blase oder Blutgefäßen. Entsprechend lässt sich deren Bewegungen nicht aktiv steuern, da die glatte Muskulatur über das vegetative Nervensystem gesteuert wird.

Auch unser Herz ist ein Muskel und zählt zur quergestreiften Muskulatur. Damit er seiner Funktion – Blut durch den Körper zu pumpen – gerecht werden kann, besitzt er einen spezielleren Aufbau als die „normale“ Skelettmuskulatur. Eine weitere Besonderheit: Der Herzmuskel arbeitet rund um die Uhr, ohne zu ermüden oder zu verkrampfen – und besitzt sogar eine eigene nervale Steuerung.

Wie ist ein Muskel aufgebaut?

Ein Skelettmuskel setzt sich in der Regel aus einem Muskelbauch und Sehnen zusammen, die den Muskel mit dem Knochen verbinden. Die Muskulatur selbst besteht aus mehreren Muskelfaserbündeln, die aus einzelnen Muskelfasern gebildet werden. Diese enthalten sogenannte Myofibrillen, also aneinander gereihte Sarkomere – die kleinste Einheit unserer Skelettmuskulatur. Sie sind schlussendlich für die Kontraktion – also das Zusammenziehen der Muskulatur – verantwortlich, weil sie die kontraktilen Elemente Aktin und Myosin enthalten.

Sprint oder Dauerlauf: Die Muskelfasertypen

Haben Sie sich schon mal gefragt, warum manche Leute lieber kurze Strecken sprinten, während andere lieber mit gemäßigtem Tempo lange Strecken laufen? Neben der persönlichen Vorliebe spielt auch die eigene Veranlagung eine Rolle. Denn so individuell die eigenen sportlichen Vorlieben sind, so individuell ist auch die Zusammensetzung der Muskelfasertypen unserer Muskulatur.

Generell gibt es drei verschiedene Muskelfasertypen:

Effizient steht bei unserem Körper an erster Stelle, deshalb steuert er zunächst die Typ I-Fasern an – sie benötigen weniger Energie, da sie langsamer kontrahieren. Müssen wir mehr Kraft aufwenden, kommen die Typ II-Fasern hinzu. Auch wenn jeder von uns alle drei Typen in sich trägt, überwiegt je nach Muskelfunktion und genetischen Voraussetzungen einer davon.

Kann der überwiegende Muskelfasertyp überhaupt geändert werden? Bei der Antwort auf diese Frage ist sich die Wissenschaft noch unsicher. Aber: Mit geeignetem Training lässt sich der eigene Muskelfasertyp leistungsfähiger machen. Und letzten Endes ist es auch eine Frage der Motivation: Wer beispielsweise einen Marathon laufen will und diszipliniert und motiviert bei der Sache ist, kann es auch unabhängig des eigenen überwiegenden Muskelfasertyps schaffen.

Bewegung als Prozess: Wie arbeiten unsere Muskeln?

Ein Lächeln oder das Bewegen der Finger erscheinen auf den ersten Blick ganz simpel – doch dahinter steckt eine Menge Arbeit: Beim Lachen werden allein im Gesicht 17 Muskeln aktiviert. Aber wie bringen unsere Muskeln den Körper in Bewegung? Dafür lohnt sich ein Blick auf unsere Anatomie: Die Skelettmuskeln verbinden zwei Knochen miteinander und überqueren dafür in der Regel mindestens ein Gelenk. Damit sie diese bewegen können, ziehen sie sich zusammen oder erschlaffen.

Doch: Jeder Muskel kann immer nur in eine Richtung kontrahieren, deshalb braucht es das Zusammenspiel von Agonisten und Antagonisten. Während der Agonist die Bewegung vorgibt, ist der Antagonist der muskuläre Gegenspieler, der die entgegengesetzte Bewegung ausführt. Ein Beispiel dafür sind Bizeps und Trizeps: Für das Beugen des Arms wird der Bizeps als Agonist benötigt, damit wir den Arm wieder strecken können muss der Trizeps als Antagonist arbeiten. Agonisten werden durch die sogenannten Synergisten unterstützt, da diese gleiche oder ähnliche Bewegungen ausführen können.   

Auch unsere Sehnen und Bänder sind an diesem Prozess indirekt beteiligt. Unsere Sehnen dienen nicht nur als Verbindungstück zwischen Muskeln und Knochen. Sie übertragen entsprechend auch die Muskelkraft an jeden jeweiligen Knochen. Das kollagene Bindegewebe, aus dem unsere Sehnen bestehen, ist sehr reißfest, aber nicht wirklich dehnbar – das macht sie anfällig für Überlastungen.

Unsere Bänder verbinden zwei Knochen miteinander. Sie stabilisieren unsere Gelenke und entscheiden darüber, wie viel Bewegungsspielraum wir in einem Gelenk haben. Auch Bänder sind nur wenig elastisch, da sie aus Bindegewebssträngen bestehen. So kann es schnell zu einer Überdehnung oder einem Bänderriss kommen. Im Gegensatz zu unserer Muskulatur werden Sehnen und Bänder weniger gut durchblutet, weshalb deren Heilungsprozess oft länger andauert.

Die wichtigsten Muskeln unseres Körpers

Untergrätenmuskel, vorderer Sägemuskel oder die Ischiocrurale Gruppe: Von den 650 Muskeln in unserem Körper sind rund 400 Skelettmuskeln. Eine Übersicht über die wichtigsten Muskeln – mit mehr oder weniger rätselhaften Namen – finden Sie hier.