• Mrelief bildende Muskulatur: Muskeln die sichtbar sind und unterhalb dünner Haut liegen

• tief liegende Muskulatur: nicht sichtbar, liegen unterhalb des Relief Muskels

Kinetischen Ketten:

• Zusammenhang verschiedener Glieder

• Knochen-Sehne-Muskel-Sehne-Knochen = kinetische Kette

• Kraft erzeugende Muskulatur wird über Sehnen übertragen auf das Gelenk und bewegt den Knochen

  z.B. Agonist (Strecker) und Antagonist (Beuger) bilden Kette

Muskelgewebe:

• hat die Fähigkeit zur Kontraktion

• Drei Arten:

  1. glatte Muskulatur: Z.B. Magen, Blutgefäße oder Blase

     • Aufbau:

       • spindeldörmige Struktur mit zentralen Kern

       • Unregelmäßige myofibrillen die schräg verlaufen

     • Funktion:

       • Kontraktion nicht willentlich beeinflussbar

       • Vegetative Nervensystem steuert Kontraktionen

       • Langsame Sekunden dauernde Kontraktionen, die dehnende Kräfte halten oder verändern

  2. Quergestreifte Muskulatur: Herz-&Skelettmuskulatur

     • myofibrillen mit aktin und myosinfilamenten

     • Regelmäßige Anordnung von myofibrillen

     • Herzmuskel:

       Aufbau:

       • Abwechselnd helle und dunkle Streifen

       • zentrale Zellkerne

       • Glanzstreifen verbunden benachbarte Herzmuskeln

       Funktion:

       • Rhythmische Kontraktion, nicht willentlich

       • Erregung wird vom Herzen selber erzeugt

     • Skelettmuskulatur:

       • Querstreifung

       • Lange zylindrische Einzelzellen ( Fasern)

       • Viele periphere Zellkerne

       • Willentliche Kontraktion beeinflusst vom ZNS

Typen:

• spindelförmig

• Parallelförmig

• Gefiedert

• Breit/Platt

• Mehrköpfig/ mehrbäuchig (M.bizeps Brachii)

Sehnen (Tendines)

• Verbindung Muskel und Knochen

• Übertragung der Kontraktionskraft auf Knochen

• Aufbau: faserreiches kollagenes Bindegewebe mit parallelen Fasern die im bündle zusammenlaufen

• Befestigung am Muskel: tiefe Einstülpungen zwischen den Muskelfaser

• Befestigung Knochen: gebündelt an dem Knochen befestigt

• Zugfestigkeit: sehr hoch nimmt erst mit dem Alter ab

1. Vagina tendinis = Sehnenscheide

   • mit Synovia gefüllte Hülle um Sehne

     • Synovia = Flüssigkeit die Gelenkknorpel versorgt

   • Funktion: Schutz, reduziert Reibungen

   • Vorkommen: Stellen wo Sehne mit erhöhter Spannung über Gelenk läuft (z.b. Fingergelenke )

   • Tendivaginopathien = Veränderung Sehnenscheide

     • pathie= Endung für Krankheiten

     • itis= Endung für Entzündungen

1. Bursa = Schleimbeutel

   • Säcken gefüllt mit Flüssigkeit

   • Vorkommen: Stellen im Bewegungsapparat mit erhöhtem mechanischen Druck

   • Funktion: Reibung & Druck zwischen Sehne, Muskel, Knochen und Haut reduzieren

   • Bursitis= Schleimbeutelentzündung; häufig an der Schulter

1. Sesambein:

   • kleiner Knochen, eingelagert in Sehne

   • Funktion: zusätzlicher Abstand zum Knochen, größerer Hebel für Sehne, Kraftaufwand zum bewegen des Knochen geringer

   • verhindert Schädigung der Sehne durch Druckbelastung

1. Muskelfaszien = bindegewebige Muskelhülle

   • Muskelfaser umhüllt von Endomysium Schicht

   • Perimysium fasst Muskelfaserbündel zusammen

   • Epimysium umhüllt ganzen Muskel

   • Bindegewebe aus Kollagen

   • Muskelfaserriss = einzelne Bündel gerissen

     • intramuskuläre Blutung: Blutung im Muskel, hoher druck, keine Sauerstoffversorgung

     • Intermuskuläre Blutung: Blutung im Muskel und muskelhülle, weniger Druck

Faszie=

• Band / Bündel

• Begriff für Weichteil-Komponente im Bindegewebe

• Durchdringen ganzen Körper wie verbindendes Spannungsnetzwerk

• Bestandteile:

  • Kollagenen faserige Bindegewebe

  • Gelenk und organkapseön flächigen festen Bindegewebeschichten

  • Sehnenplatten

  • Muskelsepten

  • Bänder und Sehnen

  • Retinacula (Fesseeln)

Funktion: Netzwerk

• Sorgt dafür dass Teile des Körpers zu einem ganzen werden (strukturelle Integrität des Körpers wird erhalten)

• Wirkt wie elastischer Stoßsdämpfer, schützt und unterstützen Körper

• Wesentlich für hämodynamischen (Blutfluss) & biomechanischen Prozesse

• Matrix für interzelluläre Kommunitkation

• Abwehr gegen Krankheitserreger & Infektionen

• Grundlage für Heilungsprozesse

Faszien Fitness:

• Ziel: energetische und leistungsstarke Wohlspannung, elastisch, reißfeste faszien

• Vorteil: Schmerzhafte Reibungen bleiben aus, garantiere Belastbarkeit von Sehnen & Bändern, Schutz der Muskulatur vor Verletzungen, in Form halten

• Alterssteifigkeit: verfilzte Kollagenfasernutzung, Einschränkung der Beweglichkeit (wir sind so alt wie unser Bindegewebe)

Therapie:

• Black Roll: lösen kleine Faszien, erreichen nicht alle Faszien und myofibrillen, wenig Belege für positive Effekte

• Lösen von Faszien durch langsame dynamische Übungen 1-2 die Woche

• Massage

3 Arten

Querschnitt:

Einzelne Muskelbündel/ Zellen sichtbar

Längsschnitt!

Aneinanderreihung erkennbar

=kleinste funktionelle Einheit

Endoplasmatisches Retikulum:

• Kanalsystem flächiger Holhlräume, umschlossen vom Membran

• Funktion: Translationen, Proteinfaltung, Proteinqualitätskontrolle, posttranslationale Modifikationen von Proteinen und Transporte von Transmembranproteinen

• Intrazellulärer Calcium-Speicher, Schlüsselrolle: Mediator (Vermittler) der Kontraktion

Mitochondrien:

• umgeben von Doppelmembran

• Organelle mit Erbsubstanz

• Kommt in fast allen Zellen der Eukaryoten (Zelle mit Zellkern)

• Energiekraftwerke bilden ATP

Myoglobin:

• Muskelprotein, kugelförmig

• Sauerstoffbindend: kann Sauerstoff aufnehmen und abgeben

• Funktion: verantwortlich für intramuskulären Sauerstofftransport

• Übernimmt Sauerstoff vom Hämoglobin und gibt ihn am Ort der physiologischen Verbrennungsorozesse ab

• gibt dem Fleisch seine rote Farbe

• Rot wenn Sauerstoff drin ist

Glycogen:

• vielfach Zucker (Polysaccharid)

• Kurz-/mittelfristig Speicherung & Bereitstellung des energieträgers Glucose

• Muskel nutzt Glykogenvorrat selbst

• Leber & Niere dienen als Speicher und geben Glykogen ab

Lipide:

• Energetische Speicher für die Energiegewinnung aus fetten

Gefäßversorgung:

• Muskelfaserbündel & Muskelfasern werden durch Kapillargefäße mit Blut versorgt

• Gefäße gelangen über Gefäß-Nerven-Strang in den Muskel

Ursache:

• angeborene Fehlausbildung der Kniescheibe/ des Gleitlagers

• Kniescheibe gleitet nicht zentral sondern zu weit außen (lateral)

• Zunehmende Beugung führt zur Verrenkungen

• Drehbewegung fördern nichts

Hilfseinrichtungen:

Theorie zur Beschreibung des kontrahierenden Muskels

• sakromer zieht sich bei der Kontraktion zusammen

• Z-Scheiben kommen näher aneinander, Aktin- und Mysionfilamente schieben sich zusammen (Queerbrückenzyklus)

• Rückkehr in Ruhe Position geschieht strukturiert und nicht kreuz und quer

• Titan spielt wichtige Rolle bei der Rückkehr

Aufbau Filamente:

Aktin: Einzelfäden die sich helikal (spiralförmig) anlagern

Myosin:

Querbrückenzyklus:

• Verbindung zwischen Myosinköpfchen und Aktinfikament

• Ablauf:

  • Ruhezustand: Aktinfilament mit Tropomysinfäden umschlungen, die die Bindungsstelle blockieren; Myosin verbunden mit ATP

  • Nervenimpulse an motorischer Neuplatzierung führt zur Ausschüttung von Calcium

  • Calcium aktiviert Enzymtätigkeit des Myosinköpfchenn-> Spaltung ATP zu ADP; Calcium bindet an Troponin C, Fäden verändern sich, Bindungsstelle wird frei

  • Myosinköpfchen und Aktinfilament verbunden sich, Köpchen klappt um- > Entstehung von mechanischer Energie

  • Ende durch ATP Bindung

  Erregungsübertragung an nachstehende Zelle:

• Öffnung von Calcium Kanälen an der präsynaptischen Membran durch Aktionspotential

• Synaptische Bläschen (gefüllt mit Transmittern) bewegen sich ans Ende der Synapse und verschmilzt mit Membran

• Transmitter gelangt in den synaptischen Spalt und bindet sich an Ionenkanäle die sich öffnen und das Potential in die nachstehende synapse weitergeben

  elektromechanische Kopplung = Umwandlung eines Aktionspotentials in Muskelkontraktion

• 7 Schritte:

  1. Aktionspotential verläuft entlang des Sakrolems (Muskelfaser)

  2. Gelangt in Transversale Tubuli

  3. Veränderung der Membrandurchlässigkeit des sakroplasmatischen Retikulums

  4. Ausschüttung Calcium aus SR

  5. Bindung Calcium am Troponin C und Myosinstekken werden frei

  6. Kontraktion zwischen Aktien und Myosin (Querbeückenzyklus)

  7. Wiederaufnahme von Calcium im SR unter Energieaufwand

Rolle von Magnesium:

• wichtiger Co Faktor beim abknicken des Myosinköpfchens

  • stabilisiert das ATP

• Reduziert die Freisetzung vom Calcium

  • kein Calcium Überfluss

  • Zu wenig Magnesium führt zu Dauerstimulation (Muskelkrämofe entstehen)

Rolle Calcium:

• Niedrige Konzentration= Blockade Tropomyosinfäden

• Anstieg Calcium= Anlagern Troponin führt zur Verschiebung der Fäden und dem frei werden der Bindungsstelle

• Spaltung von ATP durch Calcium ums Magnesium

• Abbau von Muskelglykogen zu Glukose-> Resynthese ATP

Rolle ATP

• Kontraktion nur durch ATP möglich

• Querbrücken benötigen ATP

• Starre bei fehlenden ATP

• Erschlaffung des Muskels wenn genügend ATP da ist

• starke Verlängerung des Muskels durch geringe Kräfte

• Zunehmende Muskeldehnung (Vordehnung) -> Einsatz größerer Kräfte

• Modell:

  • Sehnen, Bindegewebe und Muskelhülle= elastische Eigenschaften d.h. geringe Verformung bei einwirkenden Kräften, da sie Widerstand leisten

  • Kontraktile Myofibrillen = plastische Eigenschaften d.h. setzten keinen wiedersagend entgegen und sind verlängert nach Krafteinsatz

• Plastischen Eigenschaften bestimmen Dehnbarkeit-> starke Dehnung führt zu Einsatz von elastischen Strukturen zum Schutz

• Ruhedehnungskurve: nicht linear

  • Ausgangslänge 60-160% der Ruhelänge

  • Isometrische Maximalkontraktion = auslösen maximale Ruhelänge

  • Kleinere oder größere Ausgangslängen führt zur Kraftabnahme

Isometrische Kontraktion:

• Länge des Muskels bleibt gleich, Änderung der Muskelspannung

• Statische Haltearbeit

• Beispiel: Kreuzhang Ringe

• Fehlende Verkürzung der Muskulatur = keine Arbeit

• Schnelle Ermüdung

Isotonische Kontraktion:

• Änderung der Muskellänge, gleichbleibende Muskelspannung

• Z.b. Pulses

Exzentrische Kontraktion:

• vergrößerte Muskellänge mit einhergehende Vergrößerung der Sakromerlänge

Konzentrische:

• Verkleinerung der Muskellänge mit einhergehenden Verkleinerung der Sakromerlänge

Auxotonische Kontraktion:

• Änderung der Muskelspannung und der -Länge gleichzeitig

• Dynamische Arbeit

• Verschiedene Formen:

  • azyklisch: Spring, Stoß, Wurf

  • Zyklisch: laufen, schwimmen, rudern

  • Dynamisch Positiv: konzentrisch

  • Dynamisch negativ: exzentrisch

  • Isokinetisch: Konstante Winkelgeschwindigkeit

Unterstützungskontraktion:

• erst isometrisch, dann isotonisch;

Anschlagskontraktion

• erst isotonisch/auxotonisch und dann isometrisch

Theorie:

• erst nach 24h

Ursachen:

• festen Strukturen werden teilweise aufgelöst (Sakromer)

• Mikrorisse auf molekularer Ebene im Sakromer besonders im Bereich der Z-Scheiben

• Ab- und Umbauvorgänge finden statt und Flüssigkeit strömt ins Gewebe ein (Gewebeschwellungen)

• Reperaturvorgänge führen zu schmerzen

• Muskelkater kommt vor allem bei exzentrischen Bewegungen vor, da sich dort die Länge des Muskels vergrößert und am meisten Druck und Spannung auf dem Muskel liegt

Behandlung:

• Wärme

• Aktive Pausen

• Dosiertes Dehnen

• Keine Massage &nicht weiter trainieren weil schlimmer

Präventive Maßnahmen:

• Aufwärmen

• Langsames Steigern von Belastung

• Gute Techniken- von Koordinationsschulung

1. Fast twitch fatigable (schnelle tetanische fasern) FF

   • dunkelrote Färbung

   • Schnell zuckend d.h. Schnelle Freisetzung von Energie (ATP) bei langsamer ATP-Nachlieferung

   • Schnell ermüdend

2. Fast twitch fatigue-resistent ( Schnellle ermüdungsresistente faser)

   • hellerer rote Färbung

   • Rasche Energiefreisetzung bei rasche ATP-Nachlieferung aus Zitronenzyklus

   • Ermüdungsresidenter als FF fasern

3. Slow twitch fatigue-resistent

   • schwache Färbung eher weiß

   • Langsame Energiefreisetzung aus ATP mit schneller Nachlieferung

   • Sehr ermüdungsresistenz

Supperpositiom und tetanische Muskelkontraktion

Alles-oder-Nichts-Prinzip:

Aktionspotential ensteht nur wenn Reiz einen bestimmten Schwellenwert übersteigt und es zur Kontraktion kommt

• überschwellige Reize sind bereits maximale Reize also Kontraktionskraft wird nicht verstärkt durch stärkeren Reiz

Tetanische Kontraktion:

• andauernde Verkürzung einer Muskelzelle/-Gewebe durch rasch aufeinander folgende Aktionspotentiale bzw. Dauerdepolarisation der motorischen Endplatte

Superposition:

Einzelnes Aktionspotential zu kurz, größtmögliche Verkürzung nur möglich wenn weitere Reize folgen -> Summation von Einzelzuckung

• Abstand zwischen den Zuckungen kleiner als 1ms zweite Zuckung unwirksam

• Zweiter Reiz kann erst nach repolarisation ausgelöst werden

Tetanus:

= Dauerverkürzung des Muskels-> Kontraktionskraft erhöht sich auf das 4-10fache

• Langsam zuckend über 20 Hz, Schnell zuckend 50-120Hz

• Rekrutierung und Frequenzierung wichtig für Kontraktionsformen

Aufbau:

• Zellkörper/Soma: Zellkerne, endoplasmatische Retikulum, Golgi-Apparat, viele Mitochondrien

• Dendriten: kurze Fortsätze, die Informationen von Nervenzellen oder Sinneszellen empfangen

• Axon: Verknüpft ZNS mit Peripherie, umgeben von Myelinhülle (bestimmt Nervenleitgeschwindigkeit) und Ranvierische Schnürringe (Saltatorische Informationsübertragung= Übertragung von Informationen von Ring zu Ring)

• motorische Einheit = Muskelfaser(n) die von einer Nervenzelle (Motoneuronen) innerviert werden

• Mehrere Muskelfaser können von einer Zelle rekrutiert werden (5- mehr als 1000)

• Alle fassen einer motorischen Einheit sind entweder:

  • rot oder weiß

  • In gemischten Muskel über den Muskel verteilt

Anpassung Muskelfasern:

• gewisses Training führt zur Anpassung und Verbesserung der Muskelfasern

• Experiment zeigt, dass Sprintertypen akzeptable Ausdauerleistungen bringen können wahrend Ausdauertypen kaum akzeptable Sprintleistungen aufweisen

• Art des Trainings besonders wichtig

• Umwandlungen von dem einem zum anderen erweisen sich als schwierig

• wichtigster Faktor, der in allen Hauptbeanspruchungsformen als Basis gilt

Arten von Kraft:

• Maximalkraft: willkürliche Kraft gegenüber eines Widerstandes

• Absolutkraft: maximale elektrische Reizung der zugehörigen Nerven (kann nur durch elektronische Stimulationen erzeugt werden, nicht willentlich; 30-40% hoher als Maximalkraft)

• Kraftdefizit: Differenz Absolutkraft-Maximalkraft; abhängig von Psyche und von Muskultaur (Arme oder Beine usw.)

• Schnellkraft: möglichst großen Kraftstoß (Impuls) in vorgegebener Zeit zu produzieren -> z.B. Kugelstoßen

  • Formel: F• t= m•a•t= m•v

• Explosivkraft: größte Kraftzunahme pro Zeiteinheit; steilster Anstieg in Kraft-Zeit-Kurve

• Startkraft: nach 30ms aktualisierter Kraftwert

• Kraftausdauer: aufrechterhalten der Kraftwerte über bestimmten Zeitraum

Muskelkraft: Rekrutierung und Frequenzierung

Rekrutierung:

• Ziel: Ermüdung so gering wie möglich halten

• Kleine motorische Einheiten werden zuerst rekrutiert

• je nach Kraftanstieg kommen immer mehr dazu

• Zuerst werden langsame Fasern aktiviert, dann schnelle

Frequenzierung:

• Aktionspotentiale haben gleiche Stärke, Länge und Dauer

• Darausfolgende Kontraktionen geschehen unterschiedlich:

  • einzelne motorische Einheiten arbeiten synchrone

  • Gesamtheit aller motorischen Einheiten arbeiten asynchron

• Muskelkontraktion abhängig von Aktionspotentialen

Zusammenhänge:

F-l-r:

• Kraftentfaltung abhängig von Arbeitslänge der Sakromere

• Maximum der Kraftentwicklung besteht bei Ruhelänge (Plateau Region) Sakromerlänge ca. 2,0 Nanometer

F-v-l:

• konzentrische Kraft abhängig von Verkürzungsgeschwindigkeit des Muskels

Krafttrainingsformen:

Statisches isometrisches Training: Muskelanspannung gegen unüberwindliche Hindernisse

Dynamisch / auxotonisches Training: Bewegung gegen höhere Lastwiderstände (konzentrisch/exzentrisch)

Exzentrisches Training: supramaximale Lasten mit Muskelverlängerung

Isokinetisch: konstanter Kraftaufwand bei konstanter Bewegungsgeschwindigkeit

Isometrisch: Muskelspannung halten führt zur verringerten Durchblutung-> je mehr Kraft angewendet wird der Maximalkraft, desto kleiner werden Muskelgefäße

Messung Muskelkraft

Kraft = Masse• Beschleunigung

F(n)= m (kg)• a(m/s^2)

Rotationen= Drehmomente

Drehmoment (N•m)= Kraft (N)• Hebelarm (m)

= ausatmen während der Belastung und kleine Atempausen zwischen zwei Belastungen vor allem für ältere

• Stabilisation der Muskulatur im Brust und Wirbelsäulen Bereich

• Hoher Blutdruck

Ruhepotential:

• -70mV

• Natrium-Kalium Pumpe erhält Ruhepotential

• Innere der Nervenzelle negativ geladen, außen positiv

• Pumpe tauscht 3 Natrium Ionen (positiv) gegen 2 Kalium Ionen (positiv)

• Anzahl an positiven Ionen im Zellkernen geringer als Anionen

Aktionspotential

• Schwellenwert -50mV alles oder nichts Prinzip

• Depolarisation der Zelle auf +30mV

Erregungsübertragung findet bei motorischer Endplatte statt:

Aufbau:

• präsynaptischer Teil: Verzweigung von marklos gewordenen nervenendigungen zur Sohlenplatte

• Sohlenplatte senkt sich mit feinen Ausstülpungen in Muskelfasermembran -> große Kontaktfläche

• Sohlenplatte-> Vesikel gefüllt mit Acetylcholin

Erregungsübertragung:

• Aktionspotential erreicht über marklosen Endungen Sohlenplatte

• Öffnung von Ca+ Kanälen in präsynaptischen Membran führt zum Anstieg von Calcium

• Folge des Anstiegs: Exozytose (Abtransport) der Vesikel in der Zone & weitere Vesikel docken in der Zone an

• Acetylcholin gelangt in den synaptischen Spalt und bindet an den Rezeptoren von Ionenkanalen, die kurzzeitig sich öffnen und Natriumionen strömen ein und führen zur Depolarisation des Ruhepotentials (-70-80mV) -> Endplattenpotential

• Schwellenwert -50mV löst Aktionspotential aus, dass sich über Muskelzellmembran in Transversale Tubuli ausbreitet

• Weitergabe des Potentials führt zur Öffnung von Kanälen und Calcium wird freigesetzt

• Anstieg von Calcium führt zur Muskelkontraktion

• Acetylcholin wird gespalten durch Enzym und Bindungsstellen kehren zurück in Ruhepotential