Nach unserem kleinen Ausflug ins Studio soll es nun doch erstmal wieder an den Schreibtisch gehen. Heute wird es etwas konkreter und komplex. Ich nehme die Funktion des Muskelgewebes unter die Lupe und werde euch die Mechanismen, die eine Muskelfaser zur Kontraktion bringen, zeigen. Die Erklärung die nun folgt zeigt eine einzige Muskelfaser, schematisch Dargestellt. Es ist keine Mona Lisa aber ich denke um die prinzipielle Funktion einer Faser darzustellen, reicht es. Mir ist bewusst das hier viele Begriffe vorkommen die nun wirklich nicht alltagstauglich sind. Wären sie aber nicht von Bedeutung, wären sie nicht hier. Besonders das Adenotriphosphat oder ATP sowie ADP, spielen bei der Benutzung von Creatin eine große Rolle. Da Creatin ein Fluch und Segen sein kann und tausende von Theorien unterwegs sind, ist es gut hier etwas genauer bescheid zu wissen.

Im Grunde bilden vier Eiweiße die Pfeiler des Muskels und seiner Funktion,

Troponin
Myosin
Actin
Tropomyosin

Für die Fähigkeit des Muskels, sich zusammenziehen, sind Actin und Myosin verantwortlich. Auch sie sind es die dem Muskelgewebe seine gestreifte Struktur geben. Myofibrilen sind kleine Faden die den Muskel quer durchlaufen und bestehen eben aus diesen beiden kontraktilen ( „zum aktiven zusammenziehen fähigen“ ) Eiweißen.

1.
Am Nullpunkt der Aktion blockiert das Troponin ( Grün ) die Bindung des Myosinkopfes ( Rot ) an die Aktinfaser ( Gelb ). An jedem Myosinkopf haftet ein ATP (Adenotriphosphat/ Blau ).
Das ist der Ruhezustand, eine Muskelaktion besteht solang bis dieser Ausgangszustand wieder erreicht wird.
Trifft der Befehl für eine Bewegung ein, steigt die Ca ++ ( aktives Kalzium ) Konzentration außerhalb der Faser an. Mit einem Befehl ist dabei entweder eine willkürliche Reaktion wie z.B. das greifen nach einer Tasse oder eine unwillkürliche Bewegung wie das wegziehen der Hand von etwas heißem gemeint.

1.1


2.
Ein Befehl triff nun ein und die Ca++ Konzentration steigt.
Das außerhalb angesammelte Ca++, bindet das Troponin an sich und behindert somit das Myosin nicht mehr. Dieses kann sich nun an die Aktinfaser binden.
Derweil zefällt das ATP in ADP (Adenodiphosphat) und P (Phosphat), und setzt Energie frei.

2.1


2.2


2.3


3.
Mithilfe der gelösten Blockade und der gewonnen Energie „ fallen“ die Myosinköpfe nun um und haften sich an das Aktin. Dieses Zusammenspiel sorgt dafür dass der Muskel sich verkürzt. Er ist nun angespannt.

3.1


4.
Zur Lösung der Kontraktion wird nun erneut ATP hinzugefügt.

4.1


5.
Das Myosin löst sich nun wieder von der Aktinfaser und kehrt in seine Ausgangsposition zurück.
Das Troponin blockiert wiederrum die Myosin-Troponinbindung.

5.1


Solange im Äußeren eine Erhöhte Ca++ Konzentration vorhanden ist, solange werden Muskelaktionen durchgeführt, da das Troponin immer wieder aus der Faser gelöst und die Bindungsstelle des Myosin freigeben wird.
Die Aktion wiederholt sich also immer und immer wieder bis das Kalzium abfällt.

Und jetzt noch mal kurz zusammengefasst mit zwei aneinander liegenden Fasern.



1. Ruhestellung
2. Die Ca++ Konzentration steigt. Das Troponin wird gebunden und abgeführt, das ATP zefällt. Die Myosinköpfe fallen sich in Reihen entgegen.
3. Die Aktinfasern werden zusammengeschoben und verkürzen sich somit.
4. ATP wird erneut hinzugefügt. Die Myosinköpfe und das Aktin entspannen sich.
5. Erneuter Ruhezustand nach Einbindung des Troponin .


Bis bald euer

Onkel Tom