35 2.3 Glatte Muskeln - Medi

2.3  Glatte Muskeln

rote und enthalten auch weniger Myoglobin: Sie müssen ihre Energie rasch bereitstellen und gewinnen sie daher vor allem nichtoxidativ. Zur schnellen Energiegewinnung enthalten weiße Fasern relativ viel Kreatinphosphat. Außerdem sind sie sehr glykogenreich und die Aktivitäten der Enzyme Glykogenphosphorylase und Hexokinase sind entsprechend hoch. Übrigens … Im Rahmen der anaeroben Glykolyse bildet sich in weißen Fasern rasch viel Lactat. 2.3

Glatte Muskeln

Glatte Muskeln funktionieren ähnlich wie quergestreifte Muskeln. Abgesehen vom histologischen Bild liegen die Unterschiede vor allem im Mechanismus, der die Kontraktion auslöst – entsprechend wird im schriftlichen Examen genau danach auch oft gefragt. Die Stärke der Kontraktion eines glatten Muskels, d. h. sein Tonus, kann je nach Untertyp durch unterschiedliche Faktoren beeinflusst werden. Viele glatte Muskeln können ähnlich wie ein Skelettmuskel durch einen Neurotransmitter zur Kontraktion gebracht werden. Während beim Skelettmuskel an motorischen Endplatten Acetylcholin als Transmitter funktioniert, können an den Rezeptoren glatter Muskeln die unterschiedlichen Transmitter des vegetativen Nervensystems sowie verschiedene Hormone den Tonus beeinflussen. Auch im Stoffwechsel lokal anfallende Metabolite können an der Regulation des Tonus glatter Muskeln beteiligt sein. An einigen glatten Muskeln kann auch eine rein mechanische Dehnung eine Depolarisation mit nachfolgender Kontraktion auslösen. Man unterscheidet übrigens glatte Muskeln vom single-unit und solche vom sogenannten multi-unit-Typ. Bei single-unit-Muskeln funktioniert der Muskel als eine Einheit: Das heißt, dass die Muskelzellen untereinander mit gap junctions verbunden sind. Auf diese Weise führt eine neuronale Erregung zu einer schnellen Ausbreitung über

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den ganzen Muskel und zu dessen Kontraktion. Eine Feinabstimmung einzelner Muskelfasern ist so jedoch nicht möglich. Ein Beispiel ist die sich rhythmisch kontrahierende Darmmuskulatur. Multi-unit-Muskeln sind nicht über gap junctions miteinander verbunden, sodass „jede“ Muskelzelle von einem Nerven aktiviert werden muss, der Tonus ist also neurogen. Ein Beispiel für multi-unit-Muskeln ist der M. ciliaris des Auges.

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2.3.1 Calmodulin statt Troponin Auch in glatten Muskelzellen finden sich Aktin- und Myosinfilamente, die allerdings nicht so regelmäßig angeordnet sind wie in quergestreiften Muskeln. Im Gegensatz zum quergestreiften Muskel enthalten glatte Muskelfasern KEIN Troponin.Tropomyosin hingegen ist – wie im Skelettmuskel – vorhanden. Für die Ca2+-Bindung, die ja den Kontraktionsmechanismus auslöst, ist in glatten Muskelzellen Calmodulin zuständig. Zusätzlich gibt es in glatten Muskelzellen Caldesmon und Calponin, von denen vermutet wird, dass sie regulierend in den Kontraktionsprozess eingreifen. 2.3.2 Ca2+-Einstrom in den glatten Muskel Auch im glatten Muskel wird die Kontraktion durch einen Anstieg der Ca2+-Konzentration im Zytoplasma der Muskelzelle ausgelöst. Das Ca2+ kommt hier ebenfalls zum Teil aus dem sarkoplasmatischen Retikulum. Diese Calcium-Ionenfreisetzung aus dem sarkoplasmatischen Retikulum wird beim glatten Muskel unter anderem über den Second-messenger IP3 gesteuert. Darüber hinaus strömen beim glatten Muskel auch aus dem Extrazellulärraum Calcium-Ionen in nennenswerter Menge ein. Glatte Muskeln haben an ihrer Zellmembran nämlich spannungsgesteuerte Ca2+-Kanäle, die sich nach einem Aktionspotenzial an der Membran öffnen und so das Ca2+ einströmen lassen. Und als ob das noch nicht genug wäre, gibt es auch noch glatte Muskeln, die an ihrer Membran rezeptorgesteuerte Ca2+-Kanäle tragen.

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