Wie funktionieren unsere Muskeln?

Unser Körper besitzt rund 650 Muskeln, die uns unser Dasein überhaupt ermöglichen – und dank denen wir Sport treiben können: sei es Fahrrad fahren, schwimmen oder auch wandern. Abseits von Sport benötigen wir unsere Muskulatur für Aufgaben wie z.B. lachen, essen oder atmen – und nicht zuletzt ist auch unser Herz ein Muskel. Doch wie funktioniert unsere Muskulatur überhaupt?

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.

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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.

Close-Up von Läufern an Startlinie

Generell gibt es drei verschiedene Muskelfasertypen:

1. Typ I (Slow Twitch)

  • Farbe: rot
  • Kontraktionsgeschwindigkeit: langsam
  • Belastungszeit: > 30 Min.
  • Sport: ausdauernde Sportarten (z.B. Marathon, Skilanglauf)

2. Typ IIa (Fast Twitch)

  • Farbe: weiß
  • Kontraktionsgeschwindigkeit: schnell
  • Belastungszeit: < 30 Min.
  • Sport: ausdauernde Sportarten mit mittlerer Distanz (z.B. Schwimmen, Kraftausdauertraining)

3. Typ IIx (Fast Twitch)

  • Farbe: weiß
  • Kontraktionsgeschwindigkeit: explosiv
  • Belastungszeit: < 60 Sec.
  • Sport: Sprinten, Krafttraining

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.

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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.

Schulter

Wer eine breite Schulter zum Anlehnen möchte, braucht vor allem einen ausgeprägten Deltamuskel – der größte Muskel der Schulter. Er liegt auf dem Schultergelenk auf und lässt sich je nach Lage in drei Teile unterteilen:

  • Vorderer Deltamuskel
  • Mittlerer Deltamuskel
  • Hinterer Deltamuskel

Doch für unser Schultergelenk spielt eine weitere Muskelgruppe eine viel entscheidendere Rolle. Während andere Gelenke hauptsächlich mithilfe der Bänder stabilisiert werden, zählt unsere Schulter zu den muskelstabilisierten Gelenken. Dafür verantwortlich ist vor allem die sogenannte Rotatorenmanschette, zu der vier Muskeln gehören:
Obergrätenmuskel

  • Untergrätenmuskel
  • Unterschulterblattmuskel
  • Kleiner Rundmuskel
Brust

Wer an die Brustmuskulatur denkt, hat gleich den gut sichtbaren großen Brustmuskel vor Augen – aber auch der darunter liegende kleine Brustmuskel zählt dazu. Beide sind übrigens sogenannte Atemhilfsmuskeln, die unseren Körper bei der Atmung unterstützen.

Der dünne Unterschlüsselbeinmuskel und der gezackte vordere Sägemuskel sind ebenfalls Teil unserer Brustmuskulatur. Rein anatomisch gehört auch der Brustbeinmuskel dazu. Doch dieser kommt lediglich bei 7% der Europäer vor, da er für unseren Körper keine funktionale Bedeutung mehr besitzt.

Arme

Die Armmuskulatur lässt sich in Beuger und Strecker einteilen. Der wohl bekannteste Beuger des Oberarms ist der Bizeps. Auch der Oberarmmuskel ist an der Beugung des Ellbogengelenks beteiligt. Für die Streckung des ist hauptsächlich der Trizeps verantwortlich, der 60% der Muskeln in unserem Oberarm ausmacht.

Die zahlreichen Muskeln des Unterarms übernehmen nicht nur die Beugung und Streckung des Handgelenks, sondern sie ermöglichen auch die präzisen Bewegungen unserer Finger.  

Bauch

Viele legen aus ästhetischen Gründen darauf Wert, ihre Bauchmuskulatur zu trainieren – es gibt dafür noch weitere gute Gründe: Unsere Bauchmuskeln sorgen für eine gesunde und stabile Körperhaltung, fixieren und schützen unsere Organe im Bauchraum und dienen als Atemhilfsmuskulatur. Diese Aufgaben werden von vier verschiedenen Muskeln übernommen:

  • Gerader Bauchmuskel
  • Innerer schräger Bauchmuskel
  • Äußerer schräger Bauchmuskel
  • Querer Bauchmuskel

Übrigens besteht das sogenannte „Sixpack“ – das bei einem geringen Körperfettanteil zum Vorschein kommt – nur aus einem einzigen Muskel: dem geraden Bauchmuskel. Über diesen verlaufen verschiedene Sehnen, die die typischen Wölbungen entstehen lassen. Die Anzahl der Sehnen ist allerdings nicht bei jedem gleich, weshalb auch die Anzahl der Wölbungen variieren kann.

Rücken

Die Rückenmuskulatur wird in oberflächliche und tiefe Muskeln eingeteilt. Zu den wichtigsten oberflächlichen Muskeln zählen der Trapezmuskel und der breite Rückenmuskel, der seinem Namen alle Ehre macht: Er ist flächenmäßig der größte Muskel unseres Körpers. Die Hauptaufgabe der beiden Muskeln ist die Bewegung der Arme und Schultern.

Für die Aufrichtung und Stabilisierung der Wirbelsäule ist hauptsächlich die tiefe Muskulatur verantwortlich. Sie besteht aus vielen kleinen Muskeln entlang der Wirbelsäule, die unter dem Begriff Rückenstrecker zusammengefasst werden.

Beine

Die Beinmuskulatur lässt sich in drei Gruppen einteilen: Hüftmuskulatur, Oberschenkelmuskulatur und die Unterschenkelmuskulatur.

Die Hüftmuskulatur besteht hauptsächlich aus dem kleinen, dem mittleren und dem großen Gesäßmuskel, der zu einem der größten und stärksten Muskeln unseres Körpers gehört. Er ist überwiegend für die Streckung der Hüfte verantwortlich.

Der vielköpfige Oberschenkelmuskel gehört zur Oberschenkelmuskulatur und ist der wichtigste Strecker des Kniegelenks. Für die Beugung unseres Kniegelenks wird die sogenannte Ischiocrurale Gruppe benötigt.

Zur Unterschenkelmuskulatur zählen unter anderem die Wadenmuskulatur, die den Fuß nach unten beugen lässt und der vordere Schienbeinmuskel, der den Fuß bzw. die Zehen nach oben zieht. Insbesondere Läufern wird der vordere Schienbeinmuskel bekannt vorkommen: Wer beim Laufen seine Zehen zu sehr nach oben zieht, kann diesen Muskel überlasten.

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