46 13.4 Bizeps und Achillessehne Muskelkraft Muskelkraft ist für dich sehr wichtig, weil du dich ohne diese nicht bewegen könntest. Nicht mal Zwinkern mit den Augen wäre möglich. Wie erzeugen deine Muskeln aber ihre Kraft? Begründe, warum der Muskel dicker wird, wenn er sich zusammenzieht (B 13.33). Du kannst das leicht beim Armbeuger ausprobieren, den man auch Bizeps nennt! B 13.33 Mit dem Bizeps flexen 1 L Wenn du ein Glas einschenkst, dann erhöhst du während des Einfüllens ohne nachzudenken die Greifkraft (B 13.34). Probiere das aus und achte bewusst darauf. Warum macht das dein Körper ganz automatisch? Was ist der Sinn dahinter? Erkläre. B 13.34 Während du das Glas eingießt, erhöhen deine Finger ganz automatisch die Greifkraft. Warum machen sie das? Es ist anstrengend, einen schweren Gegenstand zu halten, auch ohne ihn zu bewegen. Aber warum? Es wird dabei weder etwas gehoben noch beschleunigt! A 13 A 14 Zeit 0 5 5 10 Greifkraft in Newton B 13.35 Warum ist es anstrengend, einen schweren Gegenstand bloß zu halten? A 15 Die Muskeln sind die mit Abstand größten Eiweißspeicher in deinem Körper und machen in deinem Alter knapp ein Drittel deiner Körpermaße aus! Du benutzt deine Muskeln pausenlos! Selbst wenn du sitzt, sind sie ein wenig angespannt – sonst würdest du vom Sessel rutschen. Machen wir eine faszinierende Reise in das Innere eines Muskels. Dein Bizeps (B 13.33) ist in Ruhe etwa 15 cm lang. Wenn du dich in ihn hineinzoomst, siehst du irgendwann die kleinsten zusammenziehbaren Einheiten (B 13.36). Diese sind nur mehr klitzekleine 2/1000 mm lang und bestehen aus drei Arten von Eiweißfädchen. B 13.36 Im Muskel befinden sich drei Arten von Eiweißfäden: Aktin, Myosin und Titin. Titin dient zur Fixierung der Myosinfäden und erzeugt keine Kraft. Bei a ist der Muskeln entspannt, bei b zusammengezogen. Bei c siehst du vergrößert, wie dein Muskel durch das Umklappen der Myosinköpfchen Kraft erzeugt. Wie ziehen sich deine Muskeln zusammen? Dabei werden elektrische Kräfte zwischen den einzelnen Molekülen ausgenutzt. Die winzigen Köpfchen des Myosins heften sich bis zu 50-mal pro Sekunde an das Aktin, kippen um und lösen sich wieder (B 13.36 c). Die Myosinfäden ziehen sich so an den Aktinfäden entlang. Es ist so ähnlich, wie wenn viele Menschen gemeinsam ein Tau einholen. Durch diesen Vorgang erzeugt dein Muskel Kraft. Weil sich durch das Ineinandergleiten die Fädchen stärker überlappen, wird der Muskel kürzer, aber auch dicker ( A13 ). Schneiden wir in Gedanken einen Muskel an der dicksten Stelle quer durch (B 13.37). Bezogen auf diese Querschnittsfläche kann ein Muskel eine Maximalkraft von etwa 70 N pro cm2 erzeugen. Ein Muskel mit einer Schnittfläche von zum Beispiel 10 cm2 kann also 2/1000mm Muskel a b c Aktin Myosin Titin Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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