82 4.4 Bewegung bei Tieren – die Muskeln Die meisten Bewegungsvorgänge bei Tieren (und damit auch bei uns Menschen) beruhen auf Muskeln. Muskeln1 sind Organe, die sich zusammenziehen (kontrahieren2) können. Generell wird zwischen glatter und quergestreifter Muskulatur unterschieden: Glatte Muskulatur arbeitet langsam und unermüdlich, ist nicht dem Willen unterworfen und ist in der Wand der Blutgefäße, des Verdauungstraktes und der Atemwege enthalten. Die quergestreifte Muskulatur wird auch als Skelettmuskulatur bezeichnet. Bei Wirbeltieren setzt sie meist an den Knochen an. Sie arbeitet sehr schnell und wird vom Willen gesteuert. Skelettmuskulatur ist etwas Bemerkenswertes: Es gibt kein anderes Gewebe, das so regelmäßig aufgebaut ist und an dem du das Konzept Struktur und Funktion so deutlich sehen kannst (siehe S. 6). Im Unterschied zu den Muskelzellen der glatten Muskulatur sind hier viele Muskelzellen zu einer Muskelfaser verschmolzen. Einen Sonderfall stellt der Herzmuskel der Wirbeltiere dar, dessen Eigenschaften in vielerlei Hinsicht zwischen denen der glatten und der quergestreiften Muskulatur liegen. Herzmuskelzellen arbeiten schnell, aber unwillkürlich. Wie bei glatten Muskeln sind Herzmuskelzellen einzelne Zellen, besitzen aber viele Mitochondrien (wie die verschmolzenen Zellen der Skelettmuskeln). Muskeln sind aus vielen parallelen Proteinfilamenten aufgebaut (siehe S. 77), die sich ineinander schieben können. Muskeln können kontrahieren, sich aber nicht wieder strecken. Dazu ist meist ein Gegenspieler (Antagonist3) nötig. Solche Gegenspielerpaare erkennst du deutlich an deinen Extremitäten, etwa das bekannte Beispiel von Musculus biceps brachialis und Musculus triceps brachialis, dem zweiköpfigen und dem dreiköpfigen Oberarmmuskel. Der Biceps beugt den Arm am Ellbogengelenk, der Triceps streckt ihn. Oft sind auch mehrere Muskeln an einer Bewegung beteiligt: Bei deinem Knie (kAbb. 9) erfolgt die Streckung durch den kräftigen Musculus quadriceps femoris, dem kräftigen vierköpfigen Oberschenkelmuskel an der Vorderseite deines Oberschenkels. Als Antagonisten fungieren mehrere Muskeln an der Oberschenkelrückseite, der Musculus biceps femoris, der Musculus semimembranosus und der Musculus semitendinosus (der zweiköpfige Oberschenkelmuskel, der Halbsehnenmuskel und der halbmembranöse Muskel). Einen besonderen Fall stellen Ringmuskeln dar. Hier kann die Streckung durch Längsmuskeln oder durch elastische Fasern erfolgen. Beispiele sind Schließmuskeln, die inneren Augenmuskeln (zB Musculus ciliaris) oder der Hautmuskelschlauch der Ringelwürmer. Bei Tieren werden glatte, quergestreifte und Herzmuskulatur unterschieden Struktur und Funktion Skelettmuskeln bestehen aus einer Vielzahl von Fasern, die alle parallel orientiert sind. So kann die Summe vieler winziger molekularer Bewegungen genug Kraft aufwenden, um zB bei einem Klimmzug deinen Körper zu heben. Das Bein wird durchgestreckt, indem sich der Beinstrecker anspannt und der Beinbeuger entspannt. Der Strecker zieht den Beuger lang. Die Beinbeugung kommt dadurch zustande, dass sich der Beinbeuger anspannt und der Beinstrecker entspannt. Der Beuger zieht den Strecker lang. Sehne Wadenbein Schienbein Beinstrecker Oberschenkelknochen Beinbeuger Abb.9: Skelettmuskeln arbeiten als Gegenspieler. Am Beispiel der menschlichen Oberschenkelmuskulatur wird das Prinzip des Gegenspielers deutlich. Muskeln bewegen sich, in dem sie sich verkürzen 1 Muskel: musculus (lat.) = Mäuschen; Der Begriff kommt daher, da ein angespannter Muskel unter der Haut wie eine Maus aussieht. 2 kontrahieren: Nomen: Kontraktion; contrahere (lat.; Nomen: contractio) = zusammenziehen 3 Antagonist: anti (griech.) = gegen, agein (griech.) = handeln; Gegenspieleer, also etwas, das entgegen handelt; Der Begriff ist auch in der Literatur gebräuchlich, etwa als Gegenspieler zum Protagonisten. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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