Nützliche Hinweise zum Muskelgewebe des menschlichen Körpers

Hier sind Ihre Notizen über die Muskelgewebe des menschlichen Körpers!

Muskeln sind in erster Linie für Bewegungen gedacht, die charakteristische äußere Merkmale des Tierlebens sind. Eine der grundlegenden Eigenschaften von Tierzellen ist die Kontraktilität, die im Muskelgewebe hochspezialisiert ist. Das Wort Muskel leitet sich vom lateinischen Musculus ab, was eine kleine Maus (mus) bedeutet. Dies ist wahrscheinlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass bestimmte Muskeln eine ähnliche Ähnlichkeit mit Mäusen haben und Sehnen ihre Schwänze darstellen.

Bild mit freundlicher Genehmigung: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Lateral_head_anatomy.jpg

Bei Wirbeltieren gibt es drei Arten von Muskeln - gestreift oder willkürlich, nicht gestreift oder unwillkürlich und Herz.

Gestreifte Muskeln werden unter dem Mikroskop kreuzgestrichen, von zerebrospinalen Nerven versorgt und in der Regel freiwillig kontrolliert. Daher werden sie als "freiwillig" bezeichnet. Der Begriff ist jedoch nicht ganz zufriedenstellend. Die Muskeln des Pharynx und des Zwerchfells sind in ihrer Struktur gestreift, aber ihre Handlungen stehen nicht streng unter freiwilliger Kontrolle. Gestreifte Muskeln werden aufgrund ihrer Anhaftung an Skelettgewebe auch als Skelettmuskulatur oder Körpermuskulatur bezeichnet. Diese Muskeln ziehen sich sehr schnell zusammen, ermüden jedoch leichter. Freiwillige Muskeln dienen dazu, den Organismus an seine äußere Umgebung anzupassen.

Ungestreifte Muskeln zeigen keine Kreuzstreifen und sind strukturell die einfachste Art von kontraktilem Gewebe. Sie reagieren langsam auf einen Reiz und können dauerhaft zusammenziehen. Die nicht gestreiften Muskeln, die auch als glatte oder viszerale Muskeln bezeichnet werden, sind unwillkürlich, da sie von autonomen Nerven versorgt werden und nicht der direkten Willenskontrolle unterliegen. Sie versorgen die innere Umgebung mit der Antriebskraft für Verdauung, Kreislauf, Sekretion und Ausscheidung.

Der Zustand der Herzmuskulatur liegt zwischen Skelettmuskeln und glatten Muskeln. Herzmuskeln sind quergestreift, werden aber von autonomen Nerven reguliert. Sie sind darauf spezialisiert, die intrinsische rhythmische Kontraktilität des Herzens zu gewährleisten.

Alle Muskeln des Körpers sind aus dem Mesoderm entwickelt, mit Ausnahme der Arrectores pilorum, der Muskeln der Iris und der Myoepithelzellen von Speichel, Schweiß und Tränendrüsen, die vom Ektoderm abgeleitet sind.

Freiwilliger Muskel:

Freiwillige Muskeln machen etwa 42% des gesamten Körpergewichts aus. Sie wirken auf Gelenke und erzeugen Bewegungen. Nur 20% der während der Bewegung freigesetzten Energie wird als Arbeit ausgedrückt, und der Rest wird zur Erzeugung von Wärme genutzt. Wenn die Körpertemperatur unter den Normalwert fällt, wird versucht, durch die schnelle Muskelkontraktion, die als Zittern bezeichnet wird, mehr Wärme zu erzeugen. Die freiwilligen Muskeln können mit Hochgeschwindigkeitsmotoren verglichen werden, die eine große Leistung entfalten können, die nur für moderate Zeitspannen mit Intervallen für die Rehabilitation arbeiten.

TEILE eines freiwilligen Muskels zeigen zwei Teile, fleischig und faserig (Abb. 7-1)

Der fleischige Teil des Muskels ist kontraktil, stark vaskulär mit höherer Stoffwechselrate und kann weder Druck noch Reibung standhalten. Der Faserteil kann sehnig oder aponeurotisch sein. Die Sehnen sind nicht elastisch, weniger vaskulär und widerstandsfähig gegen Reibung. Wenn ein Muskel auf die unnachgiebige Struktur drückt, wird der fleischige Teil durch eine Sehne ersetzt. Wenn eine Sehne einer Reibung ausgesetzt ist, wird eine Schleimbeutel- oder Synovialhülle eingefügt.

Funktionen der Sehne:

(a) Es konzentriert den Muskelzug an den Einführungsstellen.

(b) Es ist immens stark, so dass eine Sehne, deren Querschnittsfläche 1 Quadratzoll beträgt, ein Gewicht von 9.700 bis 18.000 Pfund tragen kann.

(c) Die Fasern einer Sehne sind verdreht oder geflochten, so dass der Muskelzug auf alle Punkte an der Einführstelle verteilt wird.

(d) Wenn eine Sehne am einführenden Ende einer plötzlichen und zufälligen Zugkraft ausgesetzt wird, kann der Knochen gebrochen werden, ohne dass die Sehne reißt. Dies zeigt eine enorme latente Kraft in einer Sehne.

(e) An der myotendinösen Verbindung sind Muskelfasern benachbart, aber nicht kontinuierlich mit den Sehnenfasern. Das Bindegewebsgerüst eines Muskels (Endo- und Perimysium) setzt sich mit dem ähnlichen Gerüst der Sehne fort. Die Anordnung der Muskeln am myotendinösen Übergang ähnelt der Erscheinung des „Taubenschwanzes“ (Abb. 7-2).

Herkunft und Einfügung:

Jedes Ende eines Muskels wird durch Bindegewebe an einem Knochen oder Knorpel oder an einer anderen Struktur befestigt. Wenn sich ein Muskel zusammenzieht, bleibt normalerweise eines seiner Enden fest und das andere Ende bewegt sich. Konventionell wird das feste Ende als Ursprung und das bewegliche Ende als Einlage bezeichnet.

In einer Extremität wird die distale Befestigung des Muskels üblicherweise als Insertion bezeichnet, da die distalen Teile beweglicher sind. Ursprung und Insertion sollten jedoch nicht zu stark beansprucht werden, da die anatomische Insertion in einigen Muskeln fest bleibt und sich der Ursprung bewegt.

Arten der Einfügung von Muskeln:

(1) Einige Muskeln werden nahe dem proximalen Ende eines Knochens in der Nähe eines Gelenks eingeführt [Abb. 7-3 (a)]. Dies erhöht die Bewegungsreichweite, aber die Wirkungskraft ist geringer. Beispiel-Bizeps brachii, Psoas major

(2) Einige werden vom distalen Ende des Knochens weg vom Gelenk eingeführt [Abb. 7-3 (b)]. Hier ist die Wirkungskraft größer, aber die Bewegungsfreiheit ist geringer. Beispiel - Brachioradialis.

(3) Manchmal wird ein Muskel in die Mitte eines Knochens eingeführt. Beispiel- Coraco-brachialis, Pronator teres.

Einstufung der freiwilligen Muskeln:

(A) Je nach Farbe - Die Muskeln sind in zwei Arten erhältlich, rot und weiß. Die Farbe hängt von der Kapillardichte und der Menge an Myohämoglobin im Sarkoplasma der Muskelzellen ab. Bei roten Muskeln ist das Myo-Hämoglobin häufiger. Rote und weiße Muskeln weisen einige Unterschiede auf (siehe Tabelle):

(B) Entsprechend der Richtung der Muskelfasern: Die Muskeln können im Typ parallel, halbiert, spiralförmig und kreuzförmig sein.

Parallele Muskeln (Abb. 7-4):

Die Muskelfasern liegen parallel zur Zuglinie. Die Fasern sind lang, aber ihre Anzahl ist relativ gering.

Funktionen:

(a) Der Bewegungsbereich ist bei dieser Art von Muskeln aufgrund der längeren Länge der Fasern größer.

(b) Die Gesamtkontraktionskraft ist aufgrund einer geringeren Anzahl von Fasern geringer. Parallele Muskeln können in folgende Untertypen unterteilt werden:

(i) Gurtmuskel, Beispiel: Sartorius, Rectus abdominis.

(ii) Quadrate-Muskel, Beispiel: Quadratus lumborum.

(iii) Musculus fusiformis, Beispiel: Bizeps brachii.

Pennate Muscle:

Die fleischigen Fasern sind schräg zur Zuglinie. Die Fasern sind kurz und eine größere Anzahl von ihnen kann untergebracht werden. Pennate Muskeln präsentiert die folgenden Untertypen:

(1) Unipennate [Abb. 7-5 (a)] - Alle fleischigen Fasern neigen sich in eine Seite der Sehne, die sich entlang eines Rands des Muskels bildet. Dies gibt den Anschein einer halben Feder.

Beispiele: Flexor pollicis longus, Extensor digitorum longus, Peroneus tertius.

(2) Bipennat [Abb. 7-5 (b)] - Die Sehne bildet sich in der zentralen Achse des Muskels und die Muskelfasern neigen sich wie eine ganze Feder in die beiden Seiten der zentralen Sehne.

Beispiele: Rectus femoris, dorsales Interossei von Hand und Fuß.

(3) Multipennate [Abb. 7-5 (c)] - Eine Reihe von Bipennaten liegen nebeneinander in einer Ebene.

Beispiele: Acromialfasern von Deltamuskel.

(4) Cricumpennate (Abb. 7-5 (d)) - Der Muskel ist zylindrisch, in dem sich eine zentrale Sehne befindet. Die schrägen Muskelfasern konvergieren von allen Seiten in die zentrale Sehne.

Beispiel: Tibialis anterior.

Funktionen des Pennatmuskels:

(a) Der Bewegungsbereich wird aufgrund der Kürze der Muskelfasern und der schrägen Richtung der Zugkraft verringert. Die Kraft der Muskelaktion wird in zwei Kraftkomponenten aufgelöst; einer wirkt in der Zuglinie und der andere im rechten Winkel dazu.

(b) Die Gesamtkontraktionskraft wird aufgrund einer größeren Anzahl von Muskelfasern erhöht.

Spiralmuskel:

Einige Muskeln sind in Anordnungen nahe ihrer Einfügung verdreht. Zum Beispiel wird die Pecoralis major in bilaminarer U-Form in die seitliche Lippe der bizitalen Rille eingeführt. Der Schlüsselbeinkopf von pectoralis major bildet die vordere Lamina, und der Sternokostalkopf ist vom unteren Rand des U gedreht, um die hintere Lamina zu bilden.

Solche Spiralanordnungen bringen die proximalen und distalen Muskelansätze in die gleiche Ebene. Im Supinator-Muskel verleiht der spiralförmige Verlauf dem Radius eine Drehbewegung.

Kreuzmuskel:

Die Muskeln masseter und sternocleido-mastoid gehören zu dieser Kategorie, da ihre Muskelfasern in oberflächlichen und tiefen Ebenen angeordnet sind, die sich wie 'X' kreuzen. Oberflächliche Fasern des Masseters werden vom Jochbogen zum Unterkiefer-Ramus nach unten und nach hinten gerichtet, während die tiefen Fasern nach unten und nach vorne gerichtet sind. Oberflächliche Fasern heben den Unterkiefer an und ziehen ihn heraus, und die tiefen Fasern wölben sich und ziehen den Unterkiefer zurück. Wenn sich beide Fasersätze gleichzeitig zusammenziehen, findet nur eine Erhöhung statt.

(C) Entsprechend der Kraft der Handlungen Zwei Arten von Skelettmuskeln werden angegriffen, Spurt und Shunt.

In einem einfachen Gelenk ist ein Knochen beweglicher als der andere. Während ein Muskel auf einen beweglichen Knochen einwirkt, übt er eine Kraft aus, die gemäß der Vektoranalyse in zwei rechtwinklig zueinander stehende Kraftkomponenten aufgelöst werden kann - eine Schwingungskomponente, die eine Winkelbewegung des Gelenks hervorruft, und eine Shuntkomponente (trans - insbesondere), der dazu neigt, den Knochen entlang des Schaftes in Richtung Gelenk zu ziehen und die Gelenkflächen zusammenzudrücken [Abb. 7-6 (a)].

Wenn die Schwungkomponente stärker ist, wird der Muskel als Spurtmuskel bezeichnet. Auf der anderen Seite wird der Muskel in Gegenwart einer starken Shuntkomponente als Shuntmuskel bezeichnet. Bei einem Spurtmuskel ist die feste Befestigung weiter vom Gelenk entfernt und die bewegliche Befestigung liegt nahe am Gelenk [Abb. 7-6 (b)]. Schließlich erzeugt die Schwingkomponente einen Winkelstoß, und die Shuntkomponente hält, obwohl sie schwach ist, die Gelenkfläche des Knochens in Kontakt mit dem Gelenk.

Wenn die Winkelbewegung 90 ° überschreitet, neigt die entlang des Schafts des beweglichen Knochens wirkende Shunt-Komponente dazu, den Knochen vom Gelenk wegzudrehen. Die Brachialis ist ein Beispiel für einen Muskelstoß, der am Ellbogengelenk wirkt.

Bei einem Shuntmuskel liegt der feste Ansatz nahe am Gelenk [Abb. 7-6 (c)]. Während der Bewegung des Shunt-Muskels hält die trans-artikuläre Druckkraft die Gelenkfläche des beweglichen Knochens in Kontakt mit dem Gelenk. Der Brachiorialis ist ein Beispiel für einen Shuntmuskel, der am Ellbogengelenk wirkt.

Ein Spurtmuskel beschleunigt die Bewegung eines Gelenks, während ein Shuntmuskel die Zentripetalkraft auf das Gelenk stabilisiert. Mac Conaill (1978) schlägt ein Partitionsverhältnis vor, das durch P symbolisiert wird. Wenn der Abstand zwischen der Achse eines Gelenks und dem funktionellen Ursprung eines Muskels, der ein Schwingen verursacht, bekannt ist, sagen wir c, und zwar zwischen derselben Gelenkachse und der funktionellen Einführung eines Muskels soll ein Wert q haben, dann p = c / q, [Abb. 7-6 (d)]. Wenn P> 1 ist, gehört der Muskel zum "Spurt" -Typ, während der Muskel im umgekehrten Zustand als "Shunt" -Typ bezeichnet wird.

Einige Beobachtungen:

(1) Die Gesamtkraft eines Muskels ist die Summe der Kräfte, die von seinen einzelnen Fasern ausgeübt werden. Sie ist direkt proportional zur Anzahl der Muskelfasern.

(2) Der Bewegungsbereich ist direkt proportional zur Länge der Muskelfasern.

(3) Kraft und Bewegungsgeschwindigkeit beziehen sich auf den Abstand zwischen dem Angriffspunkt und der Bewegungsachse eines Gelenks. Leistung ist mehr, wenn die Entfernung größer ist. Auf der anderen Seite ist die Geschwindigkeit höher, wenn der Abstand geringer ist.

Kontraktion der Muskeln:

Wenn sich ein Muskel zusammenzieht, um eine Bewegung zu erzeugen, werden nicht notwendigerweise alle Muskelfasern gleichzeitig zur Kontraktion gebracht. Bei stärkerer Anstrengung ist die größere Anzahl von Fasern beteiligt. Aber die Kontraktion einer einzelnen Faser ist immer maximal und gehorcht allen oder keinen Gesetzen.

Bei der Kontraktion verkürzt sich der fleischige Teil eines Muskels um etwa 50 bis 55 Prozent der Ruhelänge. Wenn der Bewegungsbereich eines Muskels bekannt ist, kann man die Länge des fleischigen Teils des Parallelmuskels berechnen. Die überschüssige Länge des Muskels wird in eine Sehne umgewandelt.

Ein Muskel kann sich nicht unter eine bestimmte Mindestlänge zusammenziehen. Dies wird als aktive Insuffizienz bezeichnet. Bei passiver Insuffizienz kann ein Muskel ohne Verletzung nicht über eine bestimmte Länge gedehnt werden

Wirkung der Muskeln:

Eine Reihe von Bewegungen erzeugt einen Akt. Um Bewegung zu erzeugen, sind folgende Muskelgruppen involviert:

(a) Hauptantrieb,

(b) Antagonisten,

(c) Fixationsmuskeln,

(d) Synergisten.

Prime Mover:

Es ist ein Muskel oder eine Muskelgruppe, die direkt die gewünschte Bewegung bewirkt. Manchmal fungiert die Schwerkraft als Hauptantrieb. Wenn ein Antriebsmotor einer Bewegung durch aktive Verlängerung der Schwerkraft gegenläufige Bewegung unterstützt, spricht man von paradoxer Handlung. Deltoid ist ein Abduktor des Schultergelenks. Es hilft bei der Adduktion beim Absenken eines Gewichts aus der horizontalen Position. Der kontrahierte Deltamuskel kontrolliert die Adduktion durch Verlängerung gegen die Schwerkraft.

Antagonisten:

Die Muskeln stellen sich der gewünschten Bewegung entgegen. Sie helfen dem Kraftfahrer durch aktive Entspannung, um einen reibungslosen Akt auszuführen. Dies ist auf das "Gesetz der gegenseitigen Innervation" zurückzuführen und wird vom Rückenmark über den Streckreflex reguliert.

Die Kontrahenten und Antagonisten ziehen sich manchmal gleichzeitig zusammen. Dies wird durch die Großhirnrinde reguliert.

Fixationsmuskeln:

Hierbei handelt es sich um eine Muskelgruppe, die die proximalen Gelenke einer Extremität stabilisiert, um Bewegungen der distalen Gelenke durch die Kraftmaschine zu ermöglichen.

Synergisten:

Sie sind spezielle Fixationsmuskeln. Wenn ein Muskel zwei oder mehr Gelenke kreuzt, verhindern die Synergisten unerwünschte Bewegungen an den Zwischengelenken.

Während der Beugung der Finger durch die Kontraktion der langen Beugemuskeln des Unterarms wird das Handgelenk durch die Kontraktion der Strecker fixiert. Daher wirken die Strecker des Handgelenks bei der Beugung der Finger als Synergisten.

Knochen und Muskeln als Körperhebelsysteme:

Die Knochen und Gelenke, auf die die Muskeln wirken, dienen als Hebel, um die Körperbewegung zu erreichen.

Um verschiedene Arten von Hebeln zu verstehen, werden folgende Begriffe gefunden:

(1) Drehpunkt (F) ist der Punkt oder die Linie, um den sich der Hebel bewegt, und im Körper wird er durch ein Gelenk bereitgestellt.

(2) Anstrengung (E) stellt die Kraft dar, die zum Bewegen des Hebels erforderlich ist, und ist der Punkt, an dem der Muskel auf den Knochen einwirkt, um seine Kontraktionskraft auszuüben.

(3) Der Widerstand (R) ist das Gewicht, das die Muskelkontraktion überwinden muss, und wird gewöhnlich als auf einen kleinen Bereich des Hebels konzentriert betrachtet.

Hebelklassen (Abb. 7-7 a, b, c, ):

Drei Hebelklassen werden wie folgt erkannt:

Erstklassiger Hebel besitzt den Drehpunkt zwischen Kraft und Widerstand. Im Körper gibt es nur wenige erstklassige Hebel, da ein solcher Hebel Vorsprünge an einem Knochen auf beiden Seiten des Gelenks erfordern würde. Beim Olecranon-Prozess der Ulna wird der Trizepsmuskel angeheftet. Wenn der Unterarm gedehnt wird, liegt das Humero-Ulnar-Gelenk zwischen der Anstrengung der Trizeps-Kontraktion und dem Widerstand, der durch den Unterarm und die Hand gebildet wird. Somit genießt der Trizeps, der den Unterarm ausdehnt, die Bereitstellung eines erstklassigen Hebels.

Hebel der zweiten Klasse hat den Drehpunkt an einem Ende und der Widerstand greift zwischen Drehpunkt und Anstrengung ein. Das Aufstehen auf den Zehen ist ein Beispiel für einen Hebel der zweiten Klasse. Der Kraftaufwand wird an der Ferse ausgeübt, der Fußballen bildet den Drehpunkt und das Körpergewicht, das sich am Gipfel des Querbogens konzentriert, bildet den Widerstand.

Der Hebel der dritten Klasse hat den Drehpunkt an oder nahe an einem Ende und die Anstrengung greift zwischen Drehpunkt und Widerstand ein. Es ist der häufigste Hebeltyp im Körper. Ein offensichtliches Beispiel für einen Hebel der dritten Klasse ist der Bizeps brachii, dessen Sehne an der radialen Tuberositas angelegt ist, wenn er den Unterarm am Ellbogengelenk biegt.

Struktur des freiwilligen Muskels:

Der freiwillige Muskel besteht aus zahlreichen zylindrischen Fasern, die in einer Matrix aus Bindegewebe zusammengehalten werden. Die Muskelfasern variieren in der Breite von 10 um bis 100 um und in der Länge von 1 mm bis 5 cm. Die maximale Länge der Fasern bis zu 35 cm ist vom Sartorius-Muskel isoliert. Muskelfasern verzweigen sich in der Regel nicht. Die Verzweigung findet jedoch in den Zungenmuskeln statt.

Zytologie (Abb. 7-8):

Jeder Muskel ist eine einzelne Muskelzelle und besteht aus den folgenden Teilen:

1. Sarcolemma

2. Sarcoplasma

3. Kerne

4. Myofibrillen

5. Myofilamente

6. Mitochondrien

7. Sarcoplasmatisches Retikulum

8. Paraplasma

Sarcolemma:

Es ist die Zellmembran der Muskelfaser, transparent, homogen und etwa 75 Å dick. Die Membran besteht aus äußeren und inneren Proteinschichten und einer dazwischenliegenden Lipidschicht. Das Sarkolemma besitzt bemerkenswerte elektrische Eigenschaften.

Es behält eine höhere Konzentration von Natrium- und Chloridionen außerhalb der Faser und eine höhere Konzentration von Kaliumionen innerhalb der Faser bei. Das Nettoergebnis dieses Ionengleichgewichts ist eine Potentialdifferenz von etwa 70 Millivolt zwischen den inneren und äußeren Seiten einer ruhenden Muskelfaser. Wenn ein Nervenimpuls das motorische Nervenende einer Muskelfaser erreicht, wird der Potentialunterschied aufgehoben. Diese Depolarisation schreitet rasch entlang des Sarkolemmas voran und die Muskelfaser zieht sich zusammen.

Sarkoplasma:

Es ist das semifluide, nicht kontraktile Zytoplasma, in das andere Bestandteile eingebettet sind.

Kerne:

Die Kerne sind mehrfach, oval geformt und in peripherer Verteilung unterhalb des Sarkolemmas. Sie befinden sich entlang der Achse der Muskelfaser. In einer einzigen Faser können mehrere hundert Kerne vorhanden sein. Daher ist jede Muskelzelle eine vielkernige Zelle mit peripheren Kernen. Im Embryo erscheinen die Kerne in der Mitte der Faser. Später werden die Kerne an die Peripherie gedrängt, sonst würden sie die Kontinuität des Kontraktionsmechanismus der Muskelfaser unterbrechen.

Zentral platzierte Kerne befinden sich in den Injususfasern der Muskelspindel von Säugetieren und in den Muskeln der unteren Wirbeltiere.

Myofibrillen (Abb. 7-8, 7-9):

Dies sind kontraktile, nicht verzweigte parallele Fäden, die entlang der Längsachse der gesamten Länge der Muskelfaser angeordnet sind. Myofibrillen können gleichmäßig verteilt sein, oder sie können in Gruppen angeordnet sein, die einen polygonalen Cohneim-Bereich bilden, der jetzt als Artefakt der Vorbereitung betrachtet wird.

Unter einem polarisierten Mikroskop weist jede Myofibrille entlang ihrer Länge eine abwechselnde dunkle A-Bande (anisotrop) und eine leichte I-Bande (isotrop) auf. Die Länge jedes Bandes ist ungefähr gleich. Die dunkle Bande ist stark doppelbrechend und wird daher als anisotrop bezeichnet. Das Lichtband ändert sich nicht nach polarisiertem Licht und wird isotropes Band genannt. Diese Bänder der benachbarten Myofibrillen sind quer ausgerichtet, was der Muskelfaser ein kreuzgestreiftes Aussehen verleiht.

Jedes I-Band zeigt in der Mitte eine dunkle Querlinie, die als Z-Scheibe oder Krauses Membran bezeichnet wird. Das Segment der Myofibrille zwischen zwei aufeinanderfolgenden Z-Scheiben ist als Sarkomere bekannt, bei dem es sich um den kontraktilen Apparat handelt, der im ruhenden Muskel etwa 2-5pm lang ist. Sarkom verkürzt sich während der Kontraktion der Muskelfaser. In der Mitte jeder А-Band befindet sich ein klares Gebiet, das als H-Band (Hensens Band) bekannt ist.

Die Mitte der H-Bande zeigt eine dünne dunkle Linie, die als M-Linie bezeichnet wird, wobei die dicken Myosinfilamente, die die A-Bande besetzen (siehe später), quer miteinander verbunden sind. Das Hauptprotein der M-Linie ist die Kreatinkinease, die den Transfer einer Phosphatgruppe von Phosphokreatin auf ADP katalysiert. Dies stellt die Versorgung mit ATP zur Verfügung, die für die Muskelkontraktion erforderlich ist.

Myofilamente [Abb. 7-10 (A), (B)]:

Jede Myofibrille besteht aus längsgerichteten Proteinfilamenten, die als Myofilamente bekannt sind. Diese Proteinfilamente sind die ultimativen kontraktilen Elemente des gestreiften Muskels. Das Elektronenmikroskop zeigt, dass jedes Sarkom hauptsächlich zwei Arten von Proteinfilamenten aufweist, dick und dünn, die parallel zur Längsachse der Myofibrillen symmetrisch angeordnet sind.

Dünne Filamente bestehen aus Aktin, Tropomyosin und Troponin, während dicke Filamente hauptsächlich aus Myosin bestehen. Myosin und Actin bilden zusammen 55% der Gesamtproteine ​​des quergestreiften Muskels [Abb. 7-10 (a), (b)].

Die dicken Myosinfilamente besetzen nur das A-Band im zentralen Teil des Sarkoms; Sie sind l-6pm lang und 15 nm breit. Jedes Filament ist während der Kontraktion in der M-Linie verdickt. Jedes Myosin-Filament weist eine Reihe von knopfartigen seitlichen Vorsprüngen auf, wobei die Myosin-Köpfe paarweise angeordnet sind und sich während der Muskelkontraktion mit den Actin-Filamenten verbinden (siehe später). Die paarweisen Köpfe sind etwas von der M-Linie weggerichtet.

Die dünnen Aktinfilamente verlaufen zwischen und parallel zu den Myosinfilamenten und haben ein Ende, das an den Z-Scheiben befestigt ist. Aktinfilamente sind 1 pm lang und 8 nm breit. Daher sind Abschnitte von Aktionsfilamenten im I-Band eingeschlossen und ein Teil erstreckt sich in den peripheren Teil des A-Bandes. In der peripheren Überlappungszone der A-Bande ist jedes Myosin-Filament mit sechs Aktin-Filamenten durch seitliche Projektion in hexagonaler Weise verbunden. Jedes Aktinfilament ist jedoch von drei Myosinfilamenten umgeben [Abb. 7-10 ©]

Wenn sich eine Myofibrille zusammenzieht, gleiten Aktinfilamente zwischen aufeinanderfolgenden Anordnungen von Myosinfilamenten durch einen Vorgang aufeinanderfolgender Verknüpfung und erneuter Verknüpfung zwischen den Myosin- und Aktinmolekülen nach innen. Infolgedessen wird das I-Band allmählich kürzer und verschwindet, das H-Band geht aus und Z-Scheiben liegen auf beiden Seiten des A-Bandes.

Proteine ​​von dicken Filamenten:

Jedes Myosinfilament enthält geschätzte 274 Myosinmoleküle. Jedes Myosinmolekül besteht aus sechs Polypeptidketten - zwei schweren Ketten und vier leichten Ketten. [Feige. 7-II (a), (b)].

Die С-terminalen Teile zweier schwerer Myosinketten sind entlang eines Teils ihrer Länge miteinander verdreht, um den stabförmigen Schwanz des Myosinmoleküls zu bilden. Die verbleibenden Teile in Abb. 7-11 (a) am anderen Ende jeder schweren Kette falten sich separat, um die globulären Vorsprünge der Köpfe zu bilden, die sowohl aktinbindende als auch AT-Pase-Aktivitäten aufweisen.

Wenn Myosinmoleküle sich zu dicken Filamenten zusammenfügen, bilden die Schwänze das Rückgrat des Filaments und die Köpfe stehen als Kreuzbrücken nach außen vor. Die zwei Köpfe eines Myosinmoleküls besitzen einen flexiblen Befestigungspunkt zwischen den Köpfen und dem Schwanz, an dem jeder Kopf sowohl schwenken als auch drehen kann. Dieser Punkt des Head-Tail-Übergangs teilt das Myosinmolekül in zwei Teilfragmente auf: leichtes Meromyosin (LMM), das den größten Teil des Schwanzes darstellt, und schweres Meromyosin (HMM), das den Rest des Schwanzes und die zwei globularen darstellt

Köpfe

Die zwei Paare von chemisch unterschiedlichen leichten Ketten sind jedem Myosinkopf zugeordnet. Sie vermitteln eine Ca 2+ -sensitive Regulation der ATPase-Aktivität von Myosin.

Proteine ​​dünner Filamente [Abb. 7-12 (a), (b)]:

Actin:

Es liegt als Polymer aus filamentösem Actin (F-Actin) vor, wobei jedes aus zwei Strängen von globularen (G-Actin) -Monomeren besteht, die in einer Doppelhelixformation umeinander gedreht sind. Jedes G-Actin-Monomer enthält eine Bindungsstelle für Myosin.

Während der Polymerisation von G-Actin zur Bildung von F-Actin binden sie sich zurück an die Vorderseite (С-Terminus einer Aminosäure bindet an N-Terminus der nächsten Aminosäure); Dies verleiht einem Filament eine unterscheidbare Polarität. Auf jeder Seite der Z-Scheibe drehen sich die spiralförmigen Fäden der Verankerungsaktinfilamente in die entgegengesetzte Richtung, wodurch die Z-Scheibe etwas konturiert wird. Man nimmt an, dass das Protein - α (alfa) -Actinin, ein Hauptbestandteil der Z-Scheibe, die Aktinfilamente in dieser Region verankert und benachbarte Sarkome miteinander verbindet, wodurch die Myofibrillen in Register gehalten werden.

Tropomyosin:

Jedes Tropomyosin-Filament ist ein langes, dünnes Molekül von etwa 40 nm Länge und besteht aus zwei Polypeptidketten, die in einer a-helikalen Spirale angeordnet sind. Diese Filamente laufen über die 7 Aktinmonomere entlang der Außenkanten der Rillen zwischen den beiden verdrillten Aktinsträngen und zeigen eine leichte Überlappung mit dem nächsten Tropomyosinmolekül.

Troponin:

Es ist ein Komplex aus drei Untereinheiten mit einer Gesamtlänge von 27 nm. Die Untereinheiten sind: Troponin-1, Troponin-C und Troponin-T, Troponin-I inhibiert die Actin-Myosin-Wechselwirkung; Troponin-C bindet ein Calciumion; Troponin-T ist an einer spezifischen Stelle an jedem Tropomyosin-Molekül stark gebunden.

Die Anordnungen sind so, dass für jede 7 Actin-Untereinheiten ein Molekül aus jeweils Tropomyosin und Troponin vorhanden ist. Diese Moleküle wirken als Regulationsproteine ​​bei der Kontrolle der Muskelkontraktion. (Siehe Fig. 7-12 (a), (b)).

Mitochondrien:

Sie werden auch als Sarkosomen bezeichnet und befinden sich in Reihen zwischen den Myofibrillen. Mitochondrien liefern Energie für die Arbeit der Muskelfaser.

Sarcoplasmatisches Retikulum (Fig. 7-13 (A), (B)):

Dies ist ein endoplasmatisches Retikulum mit glatten Oberflächen, das die Myofibrillen umgibt. Das Retikulum besteht aus zwei Arten von Membranstrukturen, die miteinander in Kontakt kommen. Die erste Art ist als Centro tubule bekannt, und die zweite besteht aus komplexen, miteinander verbundenen Membranstrukturen.

Jede Myofibrille ist von einem System aus kreisförmigen und sich verzweigenden Tubuli umgeben, die sich als tubuläres Wachstum von dem Sarcolemma ableiten. Das Lumen der Tubuli öffnet sich an der Oberfläche des Sarkolemmas. Das System der Centro tubules ist in der Tat eine Fortsetzung des Sarkolemmas. Im amphibisch gestreiften Muskel erstrecken sich die T-Tubuli an jeder Z-Scheibe. In einem gestreiften Muskel von Säugetieren umgeben jedoch zwei T-Tubuli jedes Sarkom jeder Myofibrille an der Verbindung von A- und I-Banden.

Die Tubuli übertragen die Depolarisationswellen vom Sarkolemma zu jedem Sarkomer und die Wellen breiten sich quer über die Faser aus.

Ein System komplexer Membranstrukturen [Abb. 7-13 (a)]:

Dieses System besteht aus drei miteinander verbundenen Strukturen - terminalen Zisternen, längs verlaufenden Kanälen und H-Band-Säcken.

Die terminalen Zisternen umgeben jedes Sarkom über der Verbindung von A- und I-Banden und sind außen von Zentrotubuli umgeben. Die Zisternen enthalten körniges Material, das reich an Calciumionen ist. [Feige. 7-12 (a) und 12 (b)].

Die Längskanäle, auch Sarkotubuli genannt, liegen über dem A-Band und bilden eine Art Netzwerk, das die terminal cisterna mit dem H-Band-Sack verbindet.

Die H-Band-Säcke befinden sich in der Mitte

des Sarkoms gegenüber dem Niveau der H-Bande. Zwei terminale Cisterna in jedem Sarkom an der Verbindung von A- und I-Banden und die dazugehörigen T-Tubuli um die Cisterna bilden einen Komplex aus drei Membranstrukturen, die als Muskel-Triade bezeichnet werden.

Funktionen des sarkoplasmatischen Retikulums [Abb. 7-14]:

(a) Während der Relaxation bildet die Kombination von Troponin- und Tropomyosin-Molekülen eine Verriegelungsvorrichtung, die verhindert, dass Aktin-Moleküle mit Myosinköpfen an den benachbarten dicken Filamenten interagieren.

(b) Wenn sich die Depolarisationswelle entlang der T-Tubuli erstreckt, werden die terminalen Zisternen des sarkoplasmatischen Retikulums stimuliert, um die Calciumionen freizusetzen. Calciumionen binden an die Ca +2- Bindungsstellen am Troponin und induzieren eine Konformationsänderung. Dies führt dazu, dass Tropomyosin tiefer in die Rille rollt, die von den beiden helikalen Strängen von Aktinmonomeren gebildet wird. Infolgedessen wird die sterische Blockade gelindert und dies ermöglicht eine vollständige Interaktion von Actin und Myosin. Während der Kontraktion verbinden sich die Myosinköpfe seriell und lösen sich dann entlang der dünnen Filamente von Aktinmolekülen, wodurch die dünnen Filamente entlang den dicken Filmen bewegt werden.

(c) Die Energie der Muskelkontraktion stammt von ATP, das die Myosinköpfe bindet und eine hohe Affinität für Aktin entwickelt. Die diffundierten Calciumionen aktivieren die ATP-Ase der Myosinköpfe, die ATP rasch hydrolysieren, um die Myosinköpfe nacheinander von den Aktinmolekülen zu trennen, bis die Aktinfilamente den H-Banden-Sack verwischen.

(d) Danach treten die Calciumionen durch Pumpwirkung wieder in den H-Bandsack des Retikulums ein und die weitere Spaltung von ATP wird gestoppt.

Da die Erzeugung von ATP nach dem Tod aufhört, bleiben Actin und Myosin in einer festen Position miteinander verbunden, und dieser Muskelzustand wird als Rigor Mortis bezeichnet, der nach dem Tod mehrere Stunden bestehen bleibt, bis die Autolyse einsetzt.

Paraplasmatisches Granulat:

Einige Muskelfasern sind reich an Glykogen, Lipiden und Fett. Es wird angenommen, dass das Glykogen eine gute Quelle für Kalorien ist.

Organisation von Skelettmuskeln:

(1) Endomysium-lt ist eine empfindliche Hülle aus Bindegewebe, die jede Muskelfaser außerhalb des Sarkolemmas bedeckt.

(2) Perimysium - Die Muskelfasern werden zu Faszikuli zusammengefasst, und jeder Faszikulus wird von einer Bindegewebsumhüllung bedeckt, die als Perimysium bekannt ist.

(3) Epimysium-Der gesamte Muskel ist von einer Hülle aus Bindegewebe bedeckt, die als Epimysium bekannt ist.

Histogenese gestreifter Muskelfasern (Abb. 7-15):

Die meisten Skelettmuskeln werden aus den Myotomen des paraxialen Mesoderms entwickelt. Während der fünften Woche des Embryonallebens werden die Zellen des Myotoms spindelförmig und werden als Myoblasten bezeichnet. Jeder Myoblasten weist einen einzelnen Kern auf und unterzieht sich mit rascher Geschwindigkeit wiederholter Mitose. Später verschmelzen die Myoblasten von einem Ende zum anderen und bilden Myotuben, die lange, schmale Tubuli sind, die eine einzige Reihe von zahlreichen Kernen in der Mitte enthalten.

In den Myotubes treten im zweiten Monat Kreuzstreifen auf, durch lineare Ablagerungen von Proteingranulaten im Zytoplasma, die schließlich zu Myofibrillen verschmelzen. Zunächst befinden sich die Myofibrillen in der Peripherie der Myotuben und die Kerne nehmen eine zentrale Position ein. Mit der Zunahme der Anzahl der Myofibrillen werden die Kerne an die Peripherie gedrückt und die Myotuben werden in Muskelfasern umgewandelt.

Einige mononukleierte Satellitenzellen befinden sich zwischen der Basalmembran und der Plasmamembran der Muskelfaser. Obwohl sich die Kerne der Myotuben nicht teilen, durchlaufen die Satellitenzellen eine Mitose und bauen sich anschließend mit den Myotuben auf, wodurch die Anzahl der Kerne erhöht wird. So verhalten sich Satellitenzellen wie Myoblasten.

Nach etwa vier oder fünf Monaten der Entwicklung erhält die individuelle Muskelmasse den vollen Anteil an Muskelfasern, und danach vermehren sich die Muskelfasern nicht. Anschließend nimmt der Muskel durch das Wachstum der einzelnen Fasern zu, jedoch nicht zu.

Wachstum und Regeneration:

Da die Skelettmuskeln hoch spezialisiert sind, regenerieren sie sich unter normalen Bedingungen nicht durch Zellteilung. Wenn ein Teil einer Muskelfaser zerstört wird, ist eine Regeneration jedoch möglich. In niedrigeren Wirbeltieren ist die Regeneration viel größer. Die Hypertrophie der Muskeln nach dem Training ist auf eine Zunahme der Größe der einzelnen Fasern (nicht der Anzahl) zurückzuführen.

Gefäßversorgung freiwilliger Muskeln:

Die wichtigsten Arterien und Nerven eines Skelettmuskels dringen normalerweise zusammen am neurovaskulären Hilus ein. In der Substanz des Muskels verästeln sich die Arterien im Epimysium und im Perimysium, verzweigen sich in Arteriolen und geben Kapillaren ab, die vom empfindlichen Endomysium getragen werden.

Jede Muskelfaser wird von einem Satz paralleler Kapillaren begleitet, die rechtwinklig zur Faser Seitenäste abgeben. Freiwillige Muskeln werden vom reichen Kapillarplexus versorgt. Ein Quadratzentimeter des Muskels wird durch ein etwa 8 Meter langes Kapillarbett versorgt.

Eingabemethoden für die Arterien:

(a) Manchmal treten die Arterien an einem Ende des Muskels auf. Beispiel. Gastrocnemius.

(b) In einigen Muskeln, z. B. Bizeps brachii, durchbohrt die Arterie die Mitte des Muskels.

(c) Muskeln wie der Adduktor Magnus werden durch eine Folge von Anastomosiergefäßen versorgt.

Lymphversorgung:

Die lympatischen Gefäße der Skelettmuskulatur sind meist auf das Epimysium und das Perimysium beschränkt. Die Lymphgefäße sind jedoch im Endomysium im Gegensatz zum Herzmuskel nicht vorhanden.

Nervenversorgung freiwilliger Muskeln:

Der Nerv eines Skelettmuskels ist ein gemischter Nerv, bestehend aus 60% motorischen und 40% sensorischen Fasern.

Motorversorgung (Abb. 7-18):

(a) Dick myelinisierte a-Neuronen (alpha) liefern extrafusale Fasern des Muskels, die Bewegungen erzeugen.

(b) Dünn myelinisierte, efferente Neuronen (Gamma) liefern die polaren Regionen der intrafusalen Fasern der Muskelspindel zur Aufrechterhaltung des Muskeltonus.

(c) Nichtmyelinisierte sympathische Fasern versorgen die Blutgefäße mit Vasomotor.

Sensorische Nerven:

(1) Einige Fasern vermitteln schmerzhafte Empfindungen durch freie Nervenenden um die Muskelfasern.

(2) Nur wenige Fasern entstehen aus den lamellierten Körperchen im Bindegewebe.

(3) Annulo-Spiralen- und Blumenspray-Enden der Muskelspindel - Dies sind Stretch-Rezeptoren und regulieren den Muskeltonus (Abb. 7-18).

Bewegungspunkt:

Es ist der Eintrittspunkt des Nervenstamms, der normalerweise in die tiefe Oberfläche eines Muskels eintritt. Die elektrische Stimulation des Muskels ist am motorischen Punkt am effektivsten.

Motorblock:

Die Anzahl der Muskelfasern eines freiwilligen Muskels, die von einem einzelnen Motoneuron versorgt wird, wird als motorische Einheit bezeichnet. Die Motoreinheiten können groß oder klein sein.

Große Motoreinheit:

In diesem Fall versorgt ein einzelnes Motoneuron etwa 100 bis 200 Muskelfasern. Ein sperriger Muskel mit weniger großen motorischen Einheiten kann grobe Bewegungen ausführen.

Kleine Motoreinheit:

Dies bedeutet, dass ein einzelnes Neuron nur etwa 5 bis 10 Muskelfasern liefert. Daraus folgt, dass ein Muskel mit zahlreichen kleinen motorischen Einheiten in der Lage ist, feinfühlig und präzise zu agieren. Daumen- und Augenkugelmuskeln besitzen kleine motorische Einheiten.

Neuro Muscular Junction (Abb. 7-16):

Die terminalen Axone eines motorischen Nervs erreichen die einzelnen Fasern eines Skelettmuskels als spezielle Enden, die aus zwei Arten bestehen können - Motorendplatte oder "en-Plaque" - Terminals und Trail-Endings oder "en-grappe" - Terminals. Die motorische Endplatte befindet sich in einem schnellen Muskel mit phasischer Kontraktion und erscheint als scheibenartige Erweiterung nahe der Mitte der Muskelfaser. Die Spurenden erscheinen in langsamen Muskeln für die Tonika-Kontraktion und manifestieren sich durch Trauben-ähnliche Ausdehnungen entlang der Muskelfaser. In beiden Typen sind die Prinzipien gleich, da die neuro-muskuläre Verbindung eine Synapse zwischen einer Nervenzelle und einer Muskelzelle ist.

Die motorische Endplatte besteht aus einer lokalisierten Ansammlung von körnigem Sarkoplasma, der als Sohle bekannt ist und von der Oberfläche unter dem Sarkolemma vorstehen kann (Abb. 7-16). Die Sohle enthält eine Reihe großer Kerne und zahlreiche Mitochondrien, und das Sarkolemma weist kleine Depressionen auf, die als Verbindungsfalten oder Rinnen bekannt sind. Das sich nähernde Axon eines motorischen Nervs verliert seine Myelinscheide und teilt sich in eine Reihe von Endästen auf, die sich in Rinnen oder Rinnen der Sohle befinden. Das Axoplasma des Nervenendes und das Sarkoplasma der Sohle sind nicht direkt kontinuierlich. Die Beziehung zwischen ihnen besteht in einem Oberflächenkontakt zwischen Axolemma und Sarkolemma, getrennt durch ein Intervall von etwa 200 Å bis 300 Å, das amorphe Materialien enthält, die von der Basalmembran und dem Zellmantel von Axon und Muskel stammen.

Endoneurium des Nervs ist kontinuierlich mit Endomysium des Muskels. Manchmal erstrecken sich die aus Schwann-Zellen stammenden Teloglia-Zellen entlang der Nervenenden und bedecken die Mulden wie einen Deckel. Entlang der Mulden präsentiert das Sarkolemma eine Reihe paralleler Falten auf Palisadenweise. Diese sind als subneuraler Apparat bekannt, der reich an Cholinesterase ist. Das Axoplasma der Nervenenden enthält Mitochondrien und zahlreiche elektronenfarbene präsynaptische Vesikel, die Acetylcholin transportieren.

Während der Nervenimpulsleitung wird Acetylcholin an der Endplatte freigesetzt und fungiert als chemischer Überträger des Impulses.

Mechanismus der neuro-muskulären Übertragung:

(a) Presynaptische Vesikel der Nervenenden enthalten Acetylcholin, das aus dem Axoplasma freigesetzt wird, wenn die Vesikel mit der Axolemmalmembran verschmelzen. Calciumionen fördern die Freisetzung von Acetylcholin, und Magnesium wirkt ihm entgegen.

(b) Acetylcholine diffuses speedily across the small gap between axolemma and sarcolemma of the motor end plate, and combines with the specialised receptors at the postsynaptic sarcolemmal membrane.

Dadurch wird die Permeabilität des Sarkolemmas gegenüber verschiedenen Ionen, insbesondere gegenüber Natrium und Kalium, erhöht. Mit zunehmender Membranpermeabilität fällt das Membranpotential ab, so dass die Potentialdifferenz von etwa -70 Millivolt zwischen den inneren und äußeren Oberflächen des Sarkolemmas der ruhenden Muskelfasern aufgehoben wird. Die Depolarisationswelle schreitet rasch entlang des Sarkolemmas fort und erreicht die Z-Scheiben der einzelnen Sarkomere über Zentrotubuli und das sarkoplasmatische Retikulum, und die Muskelfaser zieht sich zusammen.

Ein Medikament Tubo-Curarin verhindert die Kombination von Acetylcholin mit einem spezialisierten Rezeptor in der motorischen Endplatte durch Substratwettbewerb und blockiert die neuro-muskuläre Übertragung. Eine hohe Konzentration von Milchsäure während längerer Muskelbelastung kann zu Ermüdung führen, da die neuromuskuläre Übertragung teilweise blockiert wird.

(c) Schließlich wird Acetylcholin durch ein spezifisches Enzym Cholinesterase zerstört, das reich an subneuralem Apparat ist und Acetylcholin in Cholin und Essigsäure spaltet. Cholin hilft bei der Synthese von mehr Acetylcholin.

Neuromuskuläre Spindeln (Abb. 7-17):

Hierbei handelt es sich um spindelförmige, gekapselte, spezialisierte sensorische Rezeptororgane, die in Längsrichtung zwischen den Faszuli der extrafusiven Fasern des willkürlichen Muskels angeordnet sind. Muskelspindeln befassen sich mit der Aufrechterhaltung des Muskeltonus, und sie sind in den meisten Fällen zu finden
Skelettmuskeln im Allgemeinen in der Nähe der myo-tendinösen Verbindungen. Die Spindeln fungieren als Dehnungsrezeptoren, und kleine Muskeln von Hand und Fuß sind mit mehr Spindeln ausgestattet.

Jede Spindel hat im Durchschnitt etwa 2 bis 4 mm. lang und besteht aus einer Faserkapsel, die etwa 2 bis 14 intrafusale Muskelfasern enthält.

Es gibt zwei Arten von Intrafusionsfasern, Kernsack und. Kernkettenfasern. Beide Fasertypen besitzen nicht-kontraktile äquatoriale Bereiche ohne Streifen und kontraktile, gestreifte Polbereiche. Die Anzahl der zwei Fasertypen ist jedoch in verschiedenen Spindeln variabel. Die Kernbeutelfasern sind länger und größer als der andere Typ und zeigen Ausdehnungen in den Äquatorgebieten, die als Kernbeutel bekannt sind und Sammlungen zahlreicher Kerne enthalten. Darüber hinaus erstrecken sich die peripheren Enden solcher Fasern über die Kapsel der Spindel hinaus und sind an dem Perimysium der extrususzierenden Fasern oder an der benachbarten Sehne befestigt.

Die Kernkettenfasern sind kürzer und enger, in der Spindelkapsel eingeschlossen, und ihre äquatorialen Bereiche enthalten eine Kette von Kernen in einer Reihe. Die polaren Enden solcher Fasern sind an der Kapsel oder an den Hüllen von Kernbeutelfasern befestigt. Die Kernsackfasern enthalten keine M-Linien und ziehen sich langsam zusammen, während die Kernkettenfasern M-Linien besitzen und ein schnelleres Zucken aufweisen. Die einzelnen intrafusalen Fasern sind von inneren axialen Hüllen umgeben, und der so erwähnte Abstand zwischen der äußeren Spindelkapsel und den inneren Hüllen wird von Lymphe besetzt, die reich an Hyaluronsäure ist.

Die intrafusalen Fasern werden von sensorischen und motorischen Nerven innerviert. Die sensorischen Nervenenden bestehen aus zwei Varianten: Annulospirale (primäre) Enden und Blumenspray (sekundären) Enden. Die annulo-spiralförmigen Enden umgeben die Äquatorialbereiche sowohl der Kernbeutel- als auch der Kernkettenfasern und sind von stark myelinisierten Gruppe IA-Afferenzfasern abgeleitet.

Die Blumenspray-Enden umhüllen nur die Kernkettenfasern und sind auf einer oder beiden Seiten über die Äquatorialregionen verteilt; solche Endungen gehören zu den afferenten Fasern der Gruppe II. Beide Arten von Sinnesenden wirken als Stretch-Rezeptoren; Die Rezeptoren werden stimuliert, wenn die intrafusalen Fasern während der Entspannung der extrafusalen Fasern des gesamten Muskels passiv gedehnt werden (da intrafusal-Fasern parallel zu den extra-fusalen Fasern liegen) oder wenn die polaren Bereiche der intrafusalen Fusionen liegen Fasern kontrahieren aktiv. Möglicherweise reagieren die Stretch-Rezeptoren wirksamer, wenn sie passiv gestreckt werden.

Die motorischen Fasern, auch bekannt als die fusimotorischen Fasern, versorgen die polaren Regionen der intrafusalen Muskeln und stammen hauptsächlich von den efferenten Neuronen der vorderen grauen Säule des Rückenmarks. Bei den γ-efferenten Neuronen handelt es sich um zwei Typen, γ 1 und γ 2. Die γl-Fasern enden als Plattenenden nahe den Enden der intrafusalen Fasern, und diejenigen der γ2-Neuronen bilden in der Nähe der kernhaltigen Bereiche Spurenden. In einigen Fällen liefern die Kollateralen aus den β-efferenten Neuronen zusätzlich zu den Fasern außerhalb der Fusionen die extremen Pole der Fasern innerhalb der Fusionen als Plattenenden. Wenn die fusimotorischen Fasern stimuliert werden, erzeugen sie eine Kontraktion der polaren Regionen, und schließlich werden die Streckrezeptoren der äquatorialen Regionen stimuliert. Funktionell gibt es zwei Arten von fusimotorischen Fasern, dynamisch und statisch.

Die dynamischen fusimotorischen Fasern versorgen die intrafusiven Muskeln des 'Nuclear Bag' und sind mit der Überwachung der Positions- und Geschwindigkeitssensoren in einem sich schnell verändernden Muskel befasst. Die statischen fusimotorischen Fasern versorgen die "Kernketten" -Fasern und zeichnen die vorgenannten Veränderungen während einer langsamen Anpassung des Muskels auf. Jüngste Beweise deuten darauf hin, dass die Gamma-Neuronen das Ausmaß der Muskelkontraktion durch die Gamma-Reflex-Schleife überwachen und einen Vergleich zwischen der beabsichtigten Bewegung und der tatsächlichen Bewegung ziehen.

Muskeltonus (Abb. 7-18):

Es bedeutet einen partiellen Kontraktionszustand eines Muskels, um eine konstante Muskellänge aufrechtzuerhalten, wenn eine Kraft ausgeübt wird, um den Muskel zu verlängern. Daher ist ein Muskel auch im Ruhezustand nicht vollständig entspannt. Der Muskeltonus wird durch einen monosynaptischen Reflexbogen, der als Stretchreflex bezeichnet wird, aufrechterhalten.

Regulierung des Muskeltonus:

(a) Wenn die extrafusalen Fasern des gesamten Muskels entspannt werden, werden die äquatorialen Bereiche der intrafusalen Fasern der Muskelspindeln gedehnt und daraufhin die Annulospirale und das Blumenspray-Ende stimuliert. Die so erzeugten afferenten Impulse gelangen über pseudo-unipolare Zellen der Dorsalwurzelganglien in das Rückenmark und bilden mit den α-Neuronen der vorderen Hornzellen monosynaptische Relais. Die a-Neuronen wiederum feuern auf die Fasern der Extrafusion und behalten eine konstante Muskellänge bei. Daraus folgt, dass der Muskeltonus im Ruhezustand ansteigt und während der Muskelaktivität abnimmt.

(b) Bei der Stimulation von efferenten Neuronen der vorderen Hornzellen werden die polaren Bereiche der intrafusiven Fasern der Spindel unabhängige Kontraktionen unterzogen und die äquatorialen Bereiche werden gestreckt. Damit setzt ein monosynaptischer Streckreflex ein und die extrafusiven Fasern werden durch Stimulation von a-Neuronen in Kontraktion gebracht.

Die Aktivitäten von y-Neuronen werden durch das extrapyramidale System reguliert, insbesondere durch die retikulospinalen Bahnen, die fördernde oder hemmende Fasern transportieren.

Orbeli-Phänomen:

Gestreifte Muskeln wie das Zwerchfell werden von somatischen und sympathischen Nerven versorgt. Letztere versorgen neben den Blutgefäßen die gestreiften Muskeln. Es wird vermutet, dass die Stimulation der Sympathikusnerven die Ermüdung eines Muskels verzögert, der durch wiederholtes Abfeuern des somatischen motorischen Nervs gezwungen wird, sich zusammenzuziehen.

Motorische Umschulung:

Manchmal wird beim Menschen eine Muskeltransplantation eingesetzt, um eine Lähmung zu überwinden. Bei der Extensorparalyse des Handgelenks werden Beugesehnen am Handrücken befestigt, um den Platz eines gelähmten zu übernehmen. Durch eine ordnungsgemäße Muskelumbildung kann die Person mit den transponierten Muskeln eine Verlängerung des Handgelenks erzeugen, manchmal mit bewundernswerter Genauigkeit. Dies ist dadurch zu erklären, dass das Rückenmark das Nervenmuster für die einzelnen Muskeln oder Muskelgruppen besitzt, während sich die Großhirnrinde nur mit den Bewegungen befasst und nicht mit den einzelnen Muskeln, die sie betreffen.

Synoviale Schleimbeutel- und Sehnenscheiden:

Eine Bursa ist ein geschlossener Sack, der mit Schmierflüssigkeit gefüllt ist und der Größe und Form einer Münze ähnelt. Sie ist in ihrer Struktur der Synovialmembran ähnlich und unterscheidet sich von Fibro-Areol-Gewebe. Wenn eine Sehne über einen Knochen oder ein Band gleitet, scheint Bursa die Reibung zu verringern und freie Bewegung zuzulassen. Schleimbeutel sind häufiger im Bereich der Synovialgelenke und kommunizieren manchmal mit der Gelenkhöhle, indem sie die Faserkapsel durchstechen. Eine Schleimbeutel sind erforderlich, wenn eine Sehne oder ein Knochen nur auf einer Oberfläche Reibung erfährt.

Arten von Schleimbären:

a) Nebendinensis Bursa:

Es greift zwischen Sehnen und Knochen, Sehnen und Bändern oder zwischen zwei benachbarten Sehnen ein. Die meisten Bursae der Gliedmaßen gehören zu diesem Typ.

(b) Bursa articularis:

Es dient der Funktion eines Gelenks. Ein Beispiel für diese Varietät ist die Bursa, die zwischen den Achsen der Achse und dem Atlas-Querband eingreift.

(c) Unterkutane Schleimbeutel

Es erscheint zwischen der Haut und einem knöchernen Vorsprung. Beispiel-Sub kutane Infra-Patellar-Bursa (Hausmädchen-Bursa).

Sehnen-Synovialscheide (Abb. 7-19): AAAA:

Wenn eine Sehne einen osseo-fibrösen Kanal durchläuft, wird sie von einer bilaminaren Tubenschleife umgeben, die als Synovialhülle bekannt ist. Die äußere oder parietale Schicht der Hülle zeichnet sich durch den ossigen Faserkanal aus, und die innere oder viszerale Schicht bedeckt die Sehne. Beide Schichten sind an ihren Enden kontinuierlich miteinander verbunden. Zusätzlich sind die beiden Schichten entlang der langen Achse der Sehne durchgehend und bilden eine Synovialfalte, die als Mesotendon bekannt ist, die der Sehne Blutgefäße zuführt. Die Reflexion von Mesotendon findet entlang der Oberfläche statt, die am wenigsten Druck ausgesetzt ist. Um den Bewegungsbereich der Sehne zu vergrößern, verschwindet das Mesotendon manchmal größtenteils und wird durch Fäden dargestellt, die als Vincula tendinum bekannt sind.

Die Vinculae sind in den Beugesehnen der Ziffern vorhanden. Es ist nicht ungewöhnlich, mehr als eine Sehne zu finden, die von einer einzigen Synovialhülle angelegt wird.

Die Erfordernisse, die für das Auftreten von Synovialhüllen verantwortlich sind, sind so, dass die Sehne auf zwei oder mehr Oberflächen Reibung ausgesetzt sein muss. Um die Schmierung zu erleichtern, erstrecken sich die Synovialmäntel um etwa 1 cm. auf beiden Seiten der Reibungsstellen.

Wenn eine Sehne in einem undifferenzierten Bindegewebe wächst, sind die Mesenchymzellen konzentrisch um sie herum angeordnet. Später trennen sich diese Zellen, um einen Hohlraum der Synovialhülle zu bilden, der mit Mesothel ausgekleidet ist.

Ungestreifter oder unwillkürlicher Muskel:

Ungestreifte oder normale Muskeln sind im Körper weit verbreitet und behalten das normale physiologische Gleichgewicht bei, indem sie die Antriebskraft für Verdauung, Kreislauf, Sekretion und Ausscheidung bereitstellen. Sie sind in den Wänden von hohlen röhrenförmigen und saccularen Eingeweiden, Gängen exokriner Drüsen, Blutgefäßen, Tracheobronchialbaum, im Strom von festen Organen, Iris und Ziliarkörper, in den Arrectores pilorum und in den Schweißdrüsen der Haut vorhanden.

Entwicklung:

Ungestreifte Muskeln entwickeln sich aus dem splanchnischen Mesoderm, mit Ausnahme der Muskeln der Iris und des Musculus arrectores pilorum der Haut, die ektodermisch sind.

Struktur (Fig. 7-20):

Die Muskelfasern bestehen aus langgestreckten, spindelförmigen Zellen mit einem zentralen ovalen Kern mit einer durchschnittlichen Länge von 40 um bis 80 um. Das Zytoplasma enthält die Myofibrillen, die in Längsrichtung gestreift sind, die Kreuzungen sind jedoch durch ihre Abwesenheit auffällig. Zwischen den Myofibrillen befinden sich Mitochondrien, und jede Myofibrille enthält in Längsrichtung angeordnete Aktinfilamente. Umstritten ist das Vorhandensein der dickeren Myosinfilamente in den glatten Muskeln. Einige Arbeiter beobachteten kleinere Moleküle von Myosin-Filamenten, nachdem sie spezielle Fixiermittel verwendet hatten, die möglicherweise auf eine Vernetzung zwischen Aktin- und Myosin-Filamenten schließen lassen.

Arrangements von unwillkürlichem Muskel:

Bei hohlen Eingeweiden sind die nicht gestreiften Muskeln in Lagen oder Schichten angeordnet, die durch Areolargewebe zusammengehalten werden. Die Anordnung der Fasern ist nach den Funktionen der Eingeweide organisiert und folgende Anordnungen können beachtet werden:

(a) Die Blutgefäße erfordern eine häufige Veränderung der Größe des Lumens, um den Blutfluss durch Verengung oder Erweiterung der Gefäßwand einzustellen. Daher sind die Muskelfasern ihrer Wände überwiegend kreisförmig angeordnet.

(b) Um den Inhalt entlang der tubulären Eingeweide nur in eine Richtung vorwärts zu treiben, werden die Muskeln hauptsächlich in zwei Schichten unterschieden, die sich in Längsrichtung und in Kreisform befinden. Diese Art von Abwärtsbewegungen entlang der Röhrchen wird als Peristaltik bezeichnet, die typischerweise in der gesamten Länge des Verdauungskanals, in Harnleitern und Uterusröhrchen beobachtet wird. Der kreisförmige Muskel verengt den Tubus, um den Rückfluss zu verhindern, während der longitudinale Muskel den Tubus distal zur Verengung verkürzt und erweitert, um den fortschreitenden Inhalt aufzunehmen.

Mechanismus der Peristaltik im Darm (Abb. 7-21):

Die glatten Muskeln des Dünndarms sind in äußeren Längs- und inneren Kreisschichten angeordnet. Während der Peristaltik erstreckt sich eine durch die Kontraktion des kreisförmigen Muskels verursachte Verengungswelle entlang des Darms nach unten und ist von einer Erweiterung begleitet. Carey hat beobachtet, dass sowohl die Längs- als auch die Zirkularmuskulatur des Dünndarms einen linksgängigen helikoidalen Verlauf haben.

Der kreisförmige Muskel bildet eine enge Spirale und macht eine vollständige Drehung in einem Abstand von 0, 5 bis 1 mm. Der longitudinale Muskel ist jedoch in einer offenen Spirale angeordnet, die alle 50 cm eine volle Umdrehung ausführt. Wenn sich die Kontraktionswellen, die von einem bestimmten Punkt ausgehen, entlang beider Muskelschichten erstrecken, zieht sich der Längsmuskel in einer bestimmten Zeit über eine längere Strecke zusammen als der Kreismuskel.

Der longitudinale Muskel verkürzt und erweitert den Tubus, während der kreisförmige Muskel den Darm verengt. Es zeigt sich also, dass jeder Verengungswelle eine Ausdehnungswelle vorausgehen muss. Die Dilatation des Darms induziert einen Dehnungsreflex, indem die enge Spirale des kreisförmigen Muskels gedehnt wird, so dass nachfolgende Verengungswellen sich effektiv distal erstrecken können.

(c) In sakkularen Eingeweiden, bei denen Bewegungen kompliziert sind, werden die Muskeln unregelmäßig in drei schlecht definierten Schichten verteilt. Die Gebärmuttermuskeln sind in äußeren longitudinalen, mittleren kreisförmigen und inneren Netzschichten angeordnet. Jede Ebene befasst sich mit separaten Funktionen. Der Längsmuskel trägt dazu bei, den Uterusinhalt insbesondere am Ende der Schwangerschaft zu evakuieren. Der kreisförmige Muskel behält die Produkte der Empfängnis bis zur vollen Dauer bei, während die retikuläre Muskelschicht die Blutgefäße verengt und bei der Hämostase während der Trennung der Nachgeburten oder während der Blutungsphase des Menstruationszyklus hilft.

Nervenversorgung des ungestreiften Muskels:

Die nicht gestreiften Muskeln werden von beiden Flügeln des vegetativen Nervensystems versorgt, sympathisch und para-sympathisch; Eines ist für die Kontraktion und das andere für die Entspannung der Muskeln gedacht. Beide Systeme enthalten motorische und sensorische Komponenten. Die Nervenfasern bilden Plexusse, die häufig von Ganglienzellen abgefangen werden, und gelangen schließlich als postganglionäre und nicht myelinisierte Fasern in die Muskelzellen. Es ist lohnenswert zu beobachten, dass ungestreifte Muskeln selbst dann automatisch und spontan zusammengezogen werden, wenn sie von ihrer Nervenversorgung getrennt sind.

In diesem Zusammenhang verdient die Innervation des Darms besondere Erwähnung. Die Nervenversorgung des Darms besteht aus zwei Teilen, extrinsisch und intrinsisch (Abb. 7-22).

Der extrinsische Nerv enthält vagale und sympathische Fasern. Die vagalen Fasern bilden nach Eintritt in die Darmwand synaptische Verbindungen mit den Ganglienzellen der Plexus von Meissner und Auerbach. Die sympathischen Fasern sind postganglionäre Neuronen, die ihren Ursprung im Ganglion coeliacum haben und nicht mit der Zelle dieser Plexusse in synaptische Verbindung gelangen, sondern enden direkt an den glatten Muskelzellen und an den Wänden der Blutgefäße.

Der intrinsische Nerv besteht aus Auerbachs und Meissners Plexus; der erstere befindet sich zwischen kreisförmigen und longitudinalen Muskelschichten und der letztere liegt in der submukösen Schicht des Darms. Jeder Plexus besteht aus Gruppen von Nervenzellen und Bündeln von Nervenfasern. Die Nervenzellen fungieren nur für die vagalen Fasern als postganglionäre Neuronen. Dieses Netzwerk des intrinsischen Nervs ist für die spontanen Bewegungen des Darmtrakts verantwortlich, auch nachdem die extrinsische Nervenzufuhr unterbrochen wurde. Die Bewegungen des Darms hören jedoch auf, wenn die intrinsischen Plexi durch die Anwendung von Nikotin unterbrochen werden.

Der Auerbach-Plexus reguliert die Richtung der peristaltischen Kontraktionswellen. Einige Behörden behaupten, dass intrinsische Plexusse vollständige Reflexbögen darstellen. Die Axone der Ganglienzellen teilen sich in zwei Äste. Ein Zweig empfängt sensorische Reize von der Darmschleimhaut und leitet den Impuls an den anderen Zweig weiter, ohne den Zellkörper zu durchdringen. Der Impuls erreicht darauf die Muskeln, Blutgefäße und die Drüsen des Darms und erzeugt motorische Aktivierungen. Die extrinsische Nervenversorgung reguliert den intrinsischen neuromuskulären Mechanismus, der die Bewegungen des Verdauungsschlauchs bestimmt.

In jüngerer Zeit wird beobachtet, dass die Zellkörper der Neuronen von Meissners Plexusse als bipolare sensorische Neuronen wirken; Ihre inneren Fasern vermitteln das Gefühl der Dehnung von der Schleimhaut und die äußeren Fasern bilden synapische Relais mit zwei Gruppen von Motoneuronen in den Auerbach-Plexus. Ein Satz (am häufigsten) besteht aus cholinergen Fasern, die bei Stimulation die Peristaltik und die sekretomotorischen Aktivitäten der Drüsen erhöhen. Bei der anderen Gruppe handelt es sich um die peptidergischen Neuronen, die bei Stimulation die Peristaltik und sekretomotorische Aktivitäten durch Freisetzung von ATP-ähnlichen Substanzen hemmen.

Übertragung der Wellen der Erregung:

Entsprechend der Übertragung der Erregung werden die nicht gestreiften Muskeln in zwei Funktionsgruppen unterteilt: Multi-Unit-Typ und Single-Unit-Typ.

Der Multi-Unit-Typ befindet sich im Muskelmantel des Vas-Deferens. Bei diesem Typ sind die glatten Muskelfasern vollständig voneinander getrennt, und für jede Muskelzelle gibt es ein Nervenende. Beim Eintreffen des Nervenimpulses ziehen sich alle Muskelfasern in einem bestimmten Bereich gleichzeitig zusammen.

Ein einzelner Typ, der auch als viszeraler Typ bezeichnet wird, findet sich im Darm. Der Nervenimpuls, der an einer Muskelzelle ankommt, wird schnell von dieser Zelle zu anderen geleitet, so dass sich alle mehr oder weniger gleichzeitig zusammenziehen. Die Erregungswelle wird durch mechanisches Ziehen von Zelle zu Zelle durch die verschmolzene Zellmembran oder durch interzelluläre Protoplasma-Brücken übertragen.

Wachstum und Regeneration:

Ungestreifte Muskeln vermehren sich normalerweise nicht durch Mitose. Die physiologische Hypertrophie der Uterusmuskeln während der Schwangerschaft ist auf die Vergrößerung einzelner Fasern zurückzuführen, obwohl einige Behörden behaupten, dass einige Zellen durch Mitose von undifferenzierten Mesenchymzellen an Zahl (Hyperplasie) zunehmen.

Myo-Epithelzellen:

Hierbei handelt es sich um spindelförmige Epithelzellen mit kontraktilen Eigenschaften. Die Myoepithelzellen werden aus Ektoderm entwickelt und befinden sich in den Tränen-, Speichel-, Schweiß- und Brustdrüsen. Die Zellen werden zwischen der Basalmembran und dem Oberflächenepithel der Acini der Drüsen sandgeschaltet. Das Elektronenmikroskop zeigt das Vorhandensein von Aktinfilamenten in den Myoepithelzellen. Zahlreiche Desmosomen verbinden diese Zellen mit den benachbarten Gewebezellen.

Herzmuskel

Struktur:

Herzmuskel oder Herzmuskel ist nur auf das Herz und die Wurzeln großer Gefäße beschränkt, die am Herzen befestigt sind.

Jede Muskelfaser weist Querstreifen, zentral angeordnete Kerne, interkalierte Scheiben und häufige Seitenzweige auf, die Querverbindungen mit den benachbarten Fasern bilden [Abb. 7-23 (a)]. Die Kreuzstreifen sind weniger ausgeprägt als die des freiwilligen Muskels. Diese Merkmale, wie sie unter dem Lichtmikroskop zu finden sind, zeigen, dass der Herzmuskel ein ununterbrochenes Syncytium ohne klare Zellwand bildet.

Mit Hilfe eines Elektronenmikroskops wird nun jedoch festgestellt, dass jede Herzmuskelfaser aus einer Anzahl kurzer zylindrischer Zellen besteht, die aneinander gefügt sind und Seitenzweige zur Verbindung mit den benachbarten Fasern bereitstellen. Jede Muskelzelle besitzt ein feines Sarkolemma und enthält in der Regel einen zentralen Kern. Das Sarkoplasma enthält Myofibrillen, außer um den Zellkern, den Golgi-Apparat, Glykogen, Fetttröpfchen und einige Pigmentgranulate.

Die Myofibrillen zeigen A-Band-, I-Band-, H-Band- und Z-Scheiben, die den willkürlichen Muskeln ähneln. Diese sind für Kreuzstreifen des Herzmuskels verantwortlich. Die Mitochondrien sind zahlreich zwischen den Myofibrillen. Sie fungieren als "Krafthaus" der Zellen, indem sie ATP liefern, das dem Herzmuskel Energie zuführt. Die Anordnungen des sarkoplasmatischen Retikulums ähneln dem gestreiften willkürlichen Muskel.

Die eingelagerten Scheiben sind tief angefärbte Querbänder, die in regelmäßigen Abständen von etwa 70 um entlang der Länge der Faser erscheinen. Jede Scheibe erstreckt sich über die gesamte Breite
der Faser und betrifft auch die Seitenzweige. Die Scheiben sind im fortgeschrittenen Alter wichtiger. Die einzelnen Muskelzellen sind durch interkalierte Scheiben miteinander verbunden, die die Myofibrillen an den Z-Scheiben kreuzen. In den meisten Fällen verlaufen die Scheiben als gerade Linien über die Fasern. Manchmal sind sie stufenförmig angeordnet, wenn die Z-Scheiben der benachbarten Myofibrillen nicht miteinander übereinstimmen. Jede Scheibe wird durch die Anlagerung von Zellmembranen der Muskelzellen und elektronendichten Materialien auf den zytoplasmatischen Seiten der Zellmembranen gebildet [Abb. 7-23 (b)]. Die Zellmembranen sind in einem Abstand von etwa 20 nm voneinander getrennt.

Die Verbindungen der interkalierten Scheiben sind wichtig in Bezug auf die Übertragung der Kontraktionswelle während des Herzzyklus. Wahrscheinlich breitet sich der Erregungsimpuls von Zelle zu Zelle aus, ähnlich wie bei einem uneinheitlichen Muskeltyp. Das auffälligste Merkmal des Herzmuskels sind häufige Verbindungen durch Seitenzweige. Dies dient der anatomischen Basis für die Ausbreitung der Kontraktion über das gesamte Herz.

Daher bildet die Herzmuskeldosis kein echtes Syncytium, da jede Muskelfaser aus einer End-zu-End-Verbindung der einzelnen Muskelzellen besteht. Herzmuskelzellen bestehen aus vier Typen - Knoten, Übergangs-, Purkinje- und gewöhnlichen Arbeitsmyozyten. Knoten- und Übergangsmyozyten sind sehr anregbar, aber die Leitungsgeschwindigkeit ist geringer; Purkinjefasern besitzen eine höhere Leitungsgeschwindigkeit, sind aber weniger anregbar.

Leitungssystem des Herzens (Abb. 7 - 24):

Der Herzmuskel unterscheidet sich im Leitungssystem des Herzens besonders durch die Aggregation von Knoten-, Übergangs- und Purkinje-Fasern.

Die Knotenfasern sind in den Sinus-Atrium- und Atrioventrikularknoten vorhanden. Die ersteren wirken als Herzschrittmacher des Herzens, indem sie die intrinsischen rhythmischen Kontraktionen der Herzmuskulatur regulieren. Die Rhythmizität des Schrittmachers wird jedoch durch die Nervenimpulse des autonomen Nervensystems reguliert. Es wird vermutet, dass die Kontraktionswelle eher myogener als neurogener Natur ist, da sich die Herzmuskelfasern im Embryo rhythmisch zusammenziehen, bevor die Nervenfasern das Herz erreichen.

Die Knotenfasern haben eine fusiförmige Form, Kreuzstreifen sind weniger ausgeprägt und sie sind kleiner als gewöhnliche Herzmuskelfasern. Die Fasern verzweigen sich stark und plexiform. Sie sind eingebettet in ein dichtes Bindegewebe, das von Kapillaren durchdrungen ist. Die peripheren Ganglien des parasympathischen Systems sind in der Nähe der Knoten zahlreich. Jeder Knoten wird von beiden Abteilungen des autonomen Nervensystems versorgt. Die Stimulation des Parasympathikus verringert die Herzfrequenz, während die sympathische Stimulation sie erhöht.

Purkinjefasern befinden sich in der Peripherie der Sinus-Atrium- und Atrio-Ventrikel-Knoten sowie entlang der Endäste der beiden Faszikuli des Atrio-Ventrikular-Bündels, die subendokardial als Plexus in der Ventrikelwand verlaufen und sich mit diesem verbinden gewöhnliche Myokardfasern. Diese Fasern verbinden den SA-Knoten und den AV-Knoten durch vordere, mittlere und hintere internodale Bahnen. Purkinje-Fasern befassen sich mit einer höheren Leitungsgeschwindigkeit, und je größer der Durchmesser ist, desto schneller ist die Leitungsgeschwindigkeit. Purkinje-Fasern sind strukturell größer, blasser und weniger kreuzgestreift als gewöhnliche Herzmuskelfasern. Myofibrillen in jeder Faser sind an der Peripherie angeordnet und der zentrale Kern ist mit Glykogen besetzt.

Der Kontraktionsimpuls beginnt am Sinus-Vorhofknoten, aktiviert die Vorhofmuskulatur und wird dadurch durch die Interknotenbahnen zum Atrio-Ventrikel-Knoten geleitet. Atrio-ventrikuläres Bündel, seine zwei Fasciculi und die Purkinje-Fasern leiten den Impuls vom atrioventrikulären Knoten zum ventrikulären Myokard.

Sinu-Atrial-Knoten [Abb. 7-24 (b)]:

Es wurde erstmals 1907 von Keith und Flack beschrieben. Der SA-Knoten ist im Querschnitt hufeisenförmig, befindet sich im oberen Teil des Sulcus terminalis des rechten Ariums und erstreckt sich medizinisch vor der Öffnung der Vena cava superior. Es liegt etwas hinter Epikard und Endokard und misst etwa 15 mm. in der Länge 5 mm. in der Breite und 1, 5 mm. in der Dicke.

Eine Knotenarterie verläuft in Längsrichtung durch das Zentrum des Knotens, und die Knoten-, Übergangs- und Purkinje-Fasern sind von innen nach außen parallel zur Arterie angeordnet. An der Peripherie des Knotens sind die Purkinje-Fasern mit der Vorhofmuskulatur ununterbrochen.

Atrio-ventrikulärer Knoten:

Sie wurde 1906 von Tawara entdeckt. Der AV-Knoten befindet sich unterhalb des Endokards des rechten Atriums im unteren Teil des interatrialen Septums und oberhalb der Öffnung des Koronarsinus. Sie beträgt ungefähr 6 mm. Länge 3 mm. in der Breite und 1 mm. in der Dicke.

Der AV-Knoten besteht im Wesentlichen aus Übergangsfasern in der Mitte und Purkinje-Fasern an der Peripherie. Die Pukinje-Fasern sind an einem Ende mit der Vorhofmuskulatur und am anderen Ende mit einem Atrio-Ventrikel-Bündel verbunden.

Atrio-ventrikuläres Bündel:

Von dem Knoten geht das AV-Bündel zunächst im Trigonum fibrosum dextrum nach oben und erreicht den hinteren Rand des membranartigen Teils des ventrikulären Septums, wo es sich unterhalb des Septums nach vorne dreht. Hier teilt sich das Bündel in rechte und linke Fasciculi, die das Muskelseptum überspannen und im rechten und linken Ventrikel auf jeder Seite des Septums nach unten laufen. Schließlich erreichen die Fasciculi die Papillarmuskeln der Ventrikel und bilden Plexus von Purkinjefasern.

Der rechte Fasciculus tritt durch septomarginale Trabecula (Moderatorbande) in den Ventrikel ein, während der linke die linke Seite des Ventrikelseptums erreicht, indem er den membranartigen Teil des Septums durchsticht. Eine dünne Faserhülle isoliert den AV-Knoten, das AV-Bündel und die Purkinje-Fasern vom angrenzenden Myokard. Da das AV-Bündel die normale rhythmische Sequenz von atrialen und ventrikulären Kontraktionen aushandelt, erleidet diese Sequenz eine schwere Störung, wenn sie durch eine Krankheit beschädigt wird.

Obwohl der Herzmuskel ein scheinbares Syncytium bildet, sind die Vorhof- und Ventrikelmuskulatur aufgrund des Vorhandenseins des fibrösen Skeletts des Herzens getrennt. Das Leitungssystem ist ihre einzige Muskelverbindung. Das Leitungssystem kommt bei Vögeln und Säugetieren vor, da es sich um warmblütige und homootherme Tiere handelt.

Faserskelett des Herzens (Abb. 7-25):

Es ist das faserige Gerüst des Herzens, in das atriale und ventrikuläre Muskulaturen eingehängt werden. Das Skelett besteht aus vier Faserringen an der Basis beider Ventrikel um die Lungen-, Aorten-, rechten und linken Vorhof-Ventrikelöffnungen. Ein antero-posteriores Septum, bekannt als Infundibulumsehne, verbindet Lungen- und Aortaringe. Eine kondensierte Masse aus Fasergewebe, bekannt als Trigonum Fibrosum Dextrum, erstreckt sich zwischen dem Aortenring vorne und rechts und dem linken Atrio-Ventrikelring dahinter. Der linke Teil dieses Gewebes ist als Trigonum Fibrosum Sinistrum bekannt. Bei einigen Tieren, z. B. Schafen, tritt im Trigonum fibrosum ein als os cordis bekannter Knochen auf.

Die Sehnen des Infundibulums und des Trigonum fibrosum sind unten mit dem häutigen Teil des ventrikulären Septums und darüber mit dem interatrialen Septum kontinuierlich.

Arrangements des Herzmuskels (Abb. 7-26):

Atriale und ventrikuläre Muskulaturen sind in verschiedenen Funktionsgruppen angeordnet.

Vorhofmuskulatur:

Die Muskelfasern bestehen aus oberflächlichen und tiefen Schichten.

Die oberflächlichen Fasern sind quer in Richtung, bedecken Vorder- und Rückseite beider Vorhöfe, und einige von ihnen gelangen in das Zwischenhof-Septum. Die Kontraktion dieser Fasern verringert den Querdurchmesser und führt zu einer synchronen Wirkung beider Vorhöfe.

Die tiefe Schicht ist auf jedes Atrium beschränkt und in geschlungenen und ringförmigen Fasern angeordnet. Die geschlungenen Fasern sind invertiert U-förmig und ihre Enden sind an dem atrioventrikulären Ring befestigt. Jede Schleife bedeckt das Dach, die Vorder- und Hinterwände des Atriums. Die Kontraktion dieser Fasern verringert den vertikalen Durchmesser des Atriums und hilft, das Blut in den entsprechenden Ventrikel zu treiben. Die Ringfasern umgeben die Öffnungen der Venen und verhindern den Rückfluss von Blut in die Venen während der atrialen systolischen Kontraktion.

Ventrikelmuskeln:

Die Muskelfasern sind komplex in Anordnungen und verschiedene Berichte wurden von verschiedenen Arbeitern gemacht.

Laut Leibel besteht der Ventrikelmuskel aus drei Schichten - oberflächlich, mittig und tief. Die oberflächlichen und tiefen Schichten sind in der Nähe der Herzspitze kontinuierlich, nachdem sie einen spiralförmigen Verlauf durchlaufen haben. Es ist besser, zuerst die mittlere Schicht zu betrachten.

Die mittlere Schicht:

Es ist die dickste Schicht des linken Ventrikels und bildet einen Zylinder, der einen geringeren freien Rand aufweist. An diesem Rand rollen die Muskelfasern auf sich. Die Fasern der linken mittleren Schicht entstehen aus dem linken Herzvorhofring, streichen vor dem linken Ventrikel nach vorne und rechts und werden um den Lungen- und Aortenring sowie die Infundibulumsehne herum eingeführt. Vom Lungenring ausgehend zieht die Kontraktion der mittleren Schicht den linken Ventrikel nach vorne und nach rechts. Dies erklärt, warum sich das Herz während der Systole vor und nach rechts dreht und gegen die Brustwand drückt.

Die mittlere Schicht des rechten Ventrikels ist nicht so dick wie die der linken Seite. Die Fasern entstehen aus dem linken atrioventrikulären Ring und teilen sich am hinteren interventrikulären Sulcus in längliche und kreisförmige Fasersätze. Die Längsfasern gehen im interventrikulären Septum nach unten. Die kreisförmigen Fasern umgeben den rechten Ventrikel und vereinigen sich am vorderen Sulcus ventricularis mit den Septumfasern. Hier sind sie mit der mittleren Schicht des linken Ventrikels zusammenhängend.

Das Gesamtergebnis der Kontraktion der Mittelschicht besteht darin, den Querdurchmesser beider Ventrikel zu verringern; Die Reduktion ist im linken Ventrikel stärker ausgeprägt.

Die oberflächliche Schicht:

Die Fasern entstehen aus dem Skelett des Herzens und durchlaufen einen spiralförmigen Verlauf. Zuerst streichen die Fasern nach unten und nach rechts über die untere Oberfläche des Herzens. Sie winden sich um die untere Grenze und fahren nach links über die Sternokostalfläche. Beim Erreichen der Herzspitze bilden die oberflächlichen Fasern einen Wirbel um den unteren Rand der zylindrischen Mittelschicht und drehen sich als Fasern der tiefen Schicht nach oben.

Die tiefe Schicht:

Die Fasern der tiefen Schicht steigen senkrecht zu denen der oberflächlichen Schicht auf und sind an den Papillarmuskeln beider Ventrikel befestigt. Schließlich werden sie durch die Chordae tendinae und verschiedene Höcker an das Skelett des Herzens gebunden.

Die gleichzeitige Kontraktion der oberflächlichen und tiefen Schichten führt zu einer Verkürzung der Ventrikel in Längsrichtung, da beide Schichten rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind. Nun ist klar, dass das Herz während der Ventrikelkontraktion nicht vollständig leer ist. Am Ende des Auswurfs verbleibt ein gewisses Restvolumen an Blut im Ventrikel. Das Schlagvolumen des ruhenden menschlichen Herzens beträgt etwa 60 ml. Das diastolische Blutvolumen in jedem Ventrikel beträgt etwa 130 ml.

Muster der Kammerentleerung:

Der linke Ventrikel zieht sich meist durch Verringerung des Querdurchmessers durch die Masse der mittleren zylindrischen Fasern zusammen. Es gibt relativ wenig Verkürzung des Längsdurchmessers.

Der rechte Ventrikel-Ausstoß von Blut wird durch zwei Methoden bewirkt:

(i) Die Kammer wird durch gleichzeitiges Zusammenziehen von oberflächlichen und tiefen Schichten in Längsrichtung gekürzt.

(ii) Der Querschnitt des rechten Ventrikels ist halbmondförmig mit einer feststehenden konvexen Septumwand und einer freien Vorderwand. Der Querdurchmesser wird durch "Balgwirkung" verringert, wenn sich die freie Wand des rechten Ventrikels in Richtung der konvexen Oberfläche des Septums bewegt.

Gefäßversorgung des Herzmuskels:

Der Herzmuskel wird reichlich mit Kapillaren aus den Koronararterien versorgt. Das Endomsium jeder Faser ist mit Blut- und Lymphkapillaren versehen. In dieser Hinsicht unterscheidet sich der Herzmuskel vom freiwilligen Muskel, in dem das Endomysium nur Blutkapillaren enthält. 1 cm² Der Herzmuskel wird durch ein 11 Meter langes Kapillarbett versorgt. Bei der Geburt versorgt eine Blutkapillare vier oder fünf Herzmuskelfasern, während eine Kapillare bei Erwachsenen nur eine Herzmuskelfaser liefert.

Nervenversorgung des Herzmuskels:

Herzmuskel wird durch sympathische und parasympathische (vagale) Teilung des autonomen Nervensystems versorgt. Die Nervenfasern erreichen die Muskelfasern durch die Herz- und Koronarplexi. Atrien und Leitungssystem des Herzens werden von sympathischen und parasympathischen Nerven versorgt. Der Ventrikelmuskel wird jedoch nur von den sympathischen Nerven versorgt.

Alle Herzäste des Vagus und des Sympathikus enthalten sowohl sensorische als auch motorische Fasern, mit Ausnahme des Herzastes aus dem oberen zervikalen sympathischen Ganglion, der nur postganglionäre Motorfasern enthält.

Sympathische motorische Fasern erhöhen die Herzfrequenz und erzeugen eine Vasodilatation der Koronararterien. Sympathische Sinnesfasern vermitteln schmerzhafte Empfindungen aus dem Herzen.

Parasympathische motorische Fasern verringern die Herzfrequenz und ihre sensorischen Fasern befassen sich mit viszeralen Reflexen, die die Herzaktivität beeinträchtigen.

Regeneration und Wachstum:

Der Herzmuskel ist hoch spezialisiert auf die Funktion und kann sich nicht durch mitotische Teilung regenerieren. Bei der Herzhypertrophie ist die Zunahme der Muskulatur vollständig auf eine Zunahme der Größe der einzelnen Fasern zurückzuführen.