Die Muskulatur des Menschen

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Unser Körper besitzt etwa 650 Muskeln, ohne deren Existenz der Mensch zu Bewegungen nicht in der Lage wäre. Jede unserer Bewegungen oder Haltungen erfordert eine Aktivität gewisser Muskeln. Wissenschaftliche Untersuchungen wiesen nach, dass sich die Augenmuskeln (siehe auch Auge) alleine am Tage etwa 100 000 Mal an- und entspannt.

Der Mensch benötigt darüber hinaus etwa vierzig Muskeln um die Stirn zu runzeln, wohingegen zum Lachen nur etwa siebzehn Muskeln notwendig sind.

Muskelbewegungen können nur in Verbindung mit dem Nervensystem und dem Gehirn stattfinden. Durch unsere Sinnesorgane nehmen wir Reize und Empfindungen wahr, die über das Nervensystem an das Gehirn geleitet wird. Dieses reagiert mit entsprechenden „Befehlen“, die wiederum durch das Nervensystem an die Muskeln weitergeleitet werden.

Auch die inneren Organe verfügen über eine Muskulatur, die so genannte Organmuskulatur, die unentwegt in Aktion ist. Man kann sie nicht bewusst steuern. Ein Beispiel hierfür ist die Lungenmuskulatur. Wir können sie nicht bewusst von der Aktion entbinden.

Festgehalten werden muss daher, dass es verschiedene Muskulaturarten gibt. Man unterscheidet zwischen:

• der unwillkürlichen (= glatten) Muskulatur
• der willkürlichen (= quer gestreifte) Muskulatur
• dem Herzmuskel (spezielle quer gestreifter Muskulatur)

Unsere Muskulatur, die wie bereits oben erwähnt ca. 656 Muskeln umfasst, wiegt mehr als unser Knochengerüst (= Skelett). Während die Muskulatur etwa 40% unseres Körpergewichtes ausmacht, liegt der Anteil des Skelettes lediglich bei etwa 14 %.

Beim Blick in den Muskel hinein fällt auf, dass dieser sich aus mehreren Bündeln einzelner Muskelfasern (= Muskelzellen) zusammensetzt.

Die Muskelfaser:

Anhand des Bildes erkennt man den Aufbau eines quergestreiften Muskels. Man sieht, dass eine Muskelfaser wiederum Myofibrillen enthält, die aus Aktin- und Myosinfilamenten bestehen. Während die Aktinfilamente an den so genannten Z-Linien miteinander verbunden sind, sind die Myosinfilamente unverbunden zwischen den Aktinfilamenten angesiedelt. Beide Bestandteile der Myofibrillen tragen die Hauptlast bei jeglicher Muskelkontraktion. Die Muskelfaser wird durch ein elastisches Bindegewebe geschützt. Dieses Bindegewebe sorgt neben seiner Schutzfunktion für die Verbindung der unterschiedlichen Funktionseinheiten eines Muskels. Durch die Elastizität des Bindegewebes wird Muskelbewegung letztlich erst möglich.

Generell gesehen wandeln Muskeln chemische Energie in Arbeit um. Dies erfordert eine chemische Energiequelle. Als solches dient ATP (= Adenosin – tri – phosphat). Die Aufgabe des Myosins besteht nun darin, die Energie der ATP – Spaltung in eine Konformationsenergie umzusetzen, um das eigene Myosin – Köpfchen bewegen zu können. Durch die Einwirkung von Kalzium (Ca2+) wird eine Konformationsänderung im Bereich des Troponin – Tropomyosin – Komplexes bewirkt, wodurch zwischen dem Myosinköpfchen und dem Aktinfilament eine Verbindung hergestellt (= Brückenbildung) wird. Durch Energiezufuhr tritt innerhalb des Myosinmoleküls nun eine Strukturveränderung ein. Dadurch kippt das Myosinköpfchen um etwa 45° (vgl. Abbildung). Es verschiebt damit geringfügig das Aktinfilament. Schon kurz nach dem Umkippen löst sich die Verbindung wieder auf, ein neuer

Zyklus kann direkt wieder in Gang gesetzt werden.

Der oben beschriebene Zyklus ist ein Erklärungsmodell (= Gleit-Filament-Theorie), welches als Ergebnis zahlreicher biochemischer und physiologischer Untersuchungen versucht, die Muskelkontraktion zu erklären.

Die Kette der unterschiedlichen Aufgaben

• Die Ca²⁺ - Ionen werden freigesetzt.
• ATP – Energie wird durch Myosin in eigene Konformationsenergie umgesetzt.
• Ca²⁺ - Bindung an Troponin C bewirkt Konformationsänderung des Troponin – Trypomyosin – Komplexes.
• Myosin – Bindungsstelle am Actin wird zugänglich.
• Brückenbildung zwischen Actin- und Myosinfilamenten
• Umkippen des Myosinköpfchens.
• Lösen der Verbindung .
• Aufrichten des Myosinköpfchens.

Läuft sekundenschnell ab. Die einzelnen Myosinköpfchen arbeiten nicht synchron, denn während die einzelnen umkippen richten sich andere bereits wieder auf. Da die Actinfilamente stets aufeinander zubewegt werden, ist die Verkürzung bei Muskelkontraktion erklärbar

Die glatte Muskulatur unterscheidet sich von der oben beschriebenen gestreiften Muskulatur nur dadurch, dass sie zwar Tropomyosin, aber kein Troponin besitzen. Dies hat zur Folge, dass die Bindung des Myosins an das Actin, welches wiederum die Bewegung des Myosin – Köpfchens bewirkt, anderweitig ausgeführt werden muss. Bei der glatten Muskulatur wird die Reaktionskette durch eine Phosphorylierung der Myosinketten ausgelöst.

Die Schulter ist zusammengesetzt aus mehreren knöchernen Strukturen, Bändern, Schleimbeuteln und Muskeln. Für die Beweglichkeit der Schulter sind vor allem die Schultergelenkmuskeln verantwortlich, welche man auch als Rotatorenmanschette bezeichnet. Diese Rotatorenmanschette sorgt, wie der Name schon sagt, dafür, dass die Schulter in fast jeder Raumebene rotieren kann und beweglich ist.
Zu der Schultermuskulatur gehört zunächst der Musculus supraspinatus. Dieser entspringt am oberen Anteil des Schulterblattes und zieht von hieraus bis an den Kopf des Oberarmeknochens (Humerus). Wird der Musculus supraspinatur angespannt, sorgt er dafür, dass wir den Oberarm zur Seite weg strecken können, beispielsweise wenn wir den Arm um eine andere Person heben und ihn dabei zunächst anheben müssen.
Der nächste Muskel der für die Führung der Schulter wichtig ist, ist der Musculus infraspinatus. Dieser entspringt am unteren Teil des Schulterblattes (Scapula) und zieht von hier aus ebenfalls an den Kopf des Oberarmknochens. Dieser Muskel sorgt bei Anspannung (Kontraktion) dafür, dass wir den Oberarm nach außen rotieren können.
Der dritte Muskel der Schultermuskulatur, ist der Musculus teres minor. Dieser entspringt am Außenrand des Schulterblattes und zieht von hier aus ebenfalls zum Kopf des Oberarmeknochens. Bei einer Anspannung des Musculus teres minor wir die Schulter und somit der Oberarm nach außen rotiert und zusätzlich wird der Oberarm wieder an den Körper herangezogen.
Der letzte Muskel der Schultermuskulatur ist der Musculus subscapularis. Dieser entspringt auf der Innenseite des Schulterblattes, liegt dem Schulterblatt also nicht außen auf, sondern befindet sich zwischen Schulterblatt und Rippen versteckt. Von dem Schulterblatt aus zieht auch dieser Muskel zum Kopf des Oberarmknochens. Der Musculus subscapularis dient zum einen als Gleitschiene sodass das Schulterblatt und die Rippen nicht zu dicht beieinander liegen, zum anderen kann durch eine Anspannung des Muskels der Oberarm nach innen rotiert werden, beispielsweise wenn man den Reißverschluss der Jacke schließen möchte und dabei den Arm zunächst nach innen drehen muss.

Der Oberarm verrichtet vor allem Haltearbeit und benötigt daher große, kräftige Muskeln. Hierzu zählt zum einen der Musculus biceps und der Musculus brachialis.
Der Musculus biceps, auch Bizeps, ist ein zweiköpfiger Muskel der im Bereich der Schulter entspringt und von hieraus unter das Ellenbogengelenk an der Elle (Ulna) ansetzt. Der Bizeps imponiert bei einigen Sportlern als kräftig entwickelter Oberarmmuskel. Er sorgt im Ellenbogengelenk bei einer Anspannung für eine Beugung und zusätzlich bei gebeugtem Ellenbogen dafür, dass wir die Handinnenfläche nach innen drehen können (Supination). Zusätzlich sorgt der Bizeps bei Anspannung im Schultergelenk dafür, dass wir den Oberarm vom Körper wegstrecken können und zusätzlich die Schulter nach innen rotieren können.
Der Musculus brachialis ist unterhalb des Biceps etwas versteckt und daher von außen nur bei gut trainierten Sportlern sichtbar. Er zieht vom Oberarmknochen bis an die Speiche (Radius). Bei einer Anspannung des Muskels kommt es somit zu einer Beugung im Ellenbogengelenk.
Auf der Rückseite des Oberarms befinden sich ebenfalls Oberarmmuskeln. Es handelt sich um einen 3-köpfigen Muskel, den Musculus triceps brachii oder kurz den Trizeps. Dieser zieht im Bereich der Schulter und des hinteren Oberarms zum Ellenbogen (Olecranon), der auch als Musikantenknochen bekannt ist. Bei einer Anspannung des Triceps kommt es dazu, dass das Ellenbogengelenk gestreckt wird. Betreibt ein Patient also Hanteltraining, so trainiert er zunächst den Bizeps und den Musculus brachii wenn er die Hanteln nach oben zieht und dabei das Ellenbogengelenk beugt, danach trainiert er den Trizeps, wenn er die Hanteln langsam wieder nach unten gehen lässt und dabei das Ellenbogengelenk wieder gerade streckt.

Die Unterarmmuskulatur ist im Gegensatz zur Oberarmmuskulatur keine Haltemuskulatur, sondern unterstützt vielmehr die Hand auch kleine und sehr filigrane Bewegungen auszuführen. Deshalb gibt es im Vergleich zur Oberarmmuskulatur enorm viele Unterarmmuskeln.
Insgesamt unterscheidet man fünf oberflächliche und drei tiefe Beugermuskeln (Flexoren). Zu den fünf oberflächlichen Beugern gehören:

• der Musculus pronator teres
• der Musculus flexor digitorum superfiscialis
• der Musculus flexor carpi radialis
• der Musculus flexor ulnaris
• und der Musculus palmaris longus.

Alle fünf Muskeln entspringen an der inneren (medialen) Seite des Ellenbogengelenks und ziehen von hier aus bis zur Hand und teilweise bis zu den Fingern. Dabei kommt es bei einer Anspannung dieser Muskelpartien zu einer leichten Beugung im Ellenbogengelenk sowie zu einer Beugung im Handgelenk und in den Fingern.
Zu den drei tiefen Beugern gehören:

• der Musculus flexor digitorum profundus
• der Musculus flexor pollicis longus
• und der Musculus pronator quadratus.

Die ersten beiden Muskeln entspringen an der Innenfläche der Unterarmknochen und ziehen von hieraus bis zu den Fingern und sorgen somit bei einer Anspannung dieser Muskelpartien für eine Beugung im Handgelenk sowie in den Fingergelenken.
Der Musculus pronator quadratus hingegen zieht im unteren Bereich des Unterarms von Elle zu Speiche und sorgt damit zum einen für eine gewisse Sicherheit im Handgelenk und zum anderen für eine Drehbewegung der Hand, so als ob man ein Brot schneiden möchte und die Hand so drehen muss, dass der Handrücken nach oben zeigt. Diese Bewegung wird in der Medizin als Pronation bezeichnet, daher der Name des Muskels.

Die nächste Gruppe der Unterarmmuskeln ist die sogenannte Radialisgruppe. Der Radius ist ein Unterarmknochen und wird im normalen Sprachgebrauch als Speiche bezeichnet. Die Radialismuskeln entspringen alle im Bereich des Ellenbogengelenks und ziehen von dort aus entlang der Speiche bis zum Handgelenk. Bei einer Anspannung dieser Muskelgruppe kommt es zum einen zu einer schwachen Beugung im Bereich des Ellenbogengelenks, zum anderen helfen Muskel dabei, einen kompletten Faustschluss zu machen. Zusätzlich kommt es durch eine Anspannung der Muskelpartien zu einem Abknicken des Handgelenks auf die Seite der Speiche.
Hierzu gehören:

• der Musculus brachioradialis
• der Musculus extensor carpi radialis longus
• und der Musculus extensor carpi radialis brevis.

Die letzte Gruppe der Unterarmmuskulatur sind die Streckungsmuskeln. Hier unterscheidet man auch wieder oberflächliche Streckungsmuskeln und tiefe Streckungsmuskeln.
Zu den oberflächlichen Streckern gehören

• der Musculus extensor digitorum
• der Musculus extensor digiti minimi
• und der Musculus extensor carpi ulnaris.

Alle drei entspringen im Bereich des Ellenbogengelenks und ziehen von hier aus zu den Fingern. Kommt es zu einer Anspannung der entsprechenden Muskeln, wir das Handgelenk sowie die Fingergelenke gestreckt, wir können dadurch die Finger abspreizen.
Auch die tiefen Strecker (Extensoren) dienen der Bewegung der Hand. Zu den tiefen Extensoren gehören:

• der Musculus supinator
• der Musculus abductor pollicis longus
• der Musculus extensor pollicis longus et brevis
• und der Musculus extensor indicis.

Der erste der genannten Muskeln sorgt dafür, dass wir den Arm drehen können (Supination) und spannt sich deshalb von der Elle herüber zur Speiche. Die nächsten drei Muskeln entspringen im Bereich des Unterarms und ziehen von dort aus bis zum Daumen. Bei einer Kontraktion der Muskeln dienen sie dadurch hauptsächlich der Beweglichkeit des Daumens und sorgen dafür, dass wir den Daumen von der Hand wegstrecken können und ihn auch wieder an die Hand heranziehen können (Abduktion und Adduktion). Zusätzlich helfen sie dabei, das Handgelenk auf die Seite der Speiche zu ziehen. Der letzte Muskel, der Musculus extensor indicis entspringt ebenfalls im Bereich des Unterarms und zieht von hieraus zum zweiten Finger. Er sorgt bei einer Anspannung für eine Streckung im Handgelenk sowie im zweiten Finger.

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Der Oberschenkel (Femur) ist der längste Knochen im menschlichen Körper und sorgt durch seine Verankerung in dem Hüftgelenk wesentlich für den stabilen, aufrechten Gang. Um diesen aufrechten Gang zu ermöglichen brauchen wir jedoch die Oberschenkelmuskulatur.
Zu der Oberschenkelmuskulatur zählen die Beugermuskel (Flexoren) und die Streckermuskel (Extensoren).
Zusätzlich setzten im Bereich des Oberschenkels viele weitere Muskeln an, die ihren Ursprung im Bereich des Beckens haben und beispielsweise für das Heranziehen des Oberschenkels enorm wichtig sind (Adduktorengruppe). Hier soll jedoch nur auf die Oberschenkelmuskulatur eingegangen werden.
Zunächst gibt es die Extensorengruppe, also jene Oberschenkelmuskulatur, die dafür sorgt, dass wir das Hüftgelenk beugen können (Flexion) und das Knie gerade strecken können (Extension). Die Streckermuskulatur des Oberschenkels entspringt im Bereich des Oberschenkelkopfes (Capitis femoris) sowie im Bereich der Hüfte (genau: Spina iliaca anterior inferior). Von hier aus zieht die Muskulatur in den Bereich des Knies und setzt dort an.
Insgesamt bezeichnet man den Streckermuskel als Musculus quadriceps femoris. Er besteht also aus 4 Muskelanteilen

• dem Musculus rectus femoris
• dem Musculus vastus lateralis
• dem Musculus vastus medialis
• und dem Musculus vastus intermedius.

Kommt es zu einer Anspannung (Kontraktion) des Quadriceps-Muskels, verkürzt der Muskel sich und ziehen somit das Kniegelenk „gerade“, strecken es also.

Die Gegenspielermuskulatur, also die Beugemuskulatur, des Oberschenkels befindet sich auf der Rückseite, entspringt also im Bereich des Gesäßes und zieht von hinten an das Knie heran. Hier unterscheidet man drei große Muskeln. Zum einen gibt es den Musculus biceps femoris, der zwar 2 Muskelköpfe hat (daher der Name Biceps) aber dennoch als ein Muskel gezählt wird da er nur einen Ansatz im Bereich des Knies hat. Zusätzlich gibt es den Musculus semimembranosus und Musculus semitendinosus. Letztere beiden entspringen ebenfalls im Bereich des Gesäßes und ziehen von hier aus bis zum Knie. Bei einer Anspannung dieser Muskeln kommt es nun dazu, dass der Muskel sich verkürzt und somit das Knie nach hinten gezogen wird, es kommt also zu einer Beugung (Flexion) im Kniegelenk. Zusätzlich kann der Musculus biceps femoris das Knie nach außen rotieren lassen, der Musculus semimembranosus und der Musculus semitendinosus lassen das Knie hingegen nach innen rotieren. Alle drei Muskeln stabilisieren das Becken zusätzlich in der Sagitalebene.

Das Knie ist das größte Gelenk des menschlichen Körpers und ist im Laufe des Lebens enormer Belastung ausgesetzt, weswegen es im Alter fast immer zu Beschwerden im Bereich des Knies kommt. Das Knie selber hat keine eigenen Muskeln die es führen, es setzten jedoch viele Muskeln im Bereich des Knies an oder entspringen von hier und ziehen weiter nach unten Richtung Fuß.
Zunächst gibt es den Musculus gracilis. Dieser entspringt im Bereich des Schambeins (Os pubis) und zieht von hier aus an der Innenseite des Oberschenkels entlang bis über das Knie hinweg an den oberen Teil des Unterschenkels. Dieser Muskel sorgt bei Anspannung (Kontraktion) dafür, dass wir das Knie beugen können (Flexion) und es zusätzlich nach innen rotieren lassen.
Der nächste Muskel ist der Musculus sartorius. Dieser entspringt im Bereich der Hüftschaufel (Spina iliaca anterior superior) und zieht von hier aus ebenfalls an de Innenseite des Kniegelenks, er verläuft dabei oberflächlich am Oberschenkel. Bei einer Anspannung dieses Muskels kommt es zu einer Beugung und einer Innenrotation im Knie.
Der nächste große Muskel, der das Knie beeinflusst, ist der vierköpfige Musculus quadriceps femoris, der im Bereich der Hüfte entspring und von vorne das Relief des Oberschenkels formt. Von der Hüfte aus zieht der Muskel dann bis zum Knie und endet in der Kniescheibensehne (Patellasehne). Dieser vierköpfige Muskel ist somit der einzige Muskel, der bei Anspannung das Knie wieder gerade strecken kann wie es beim normalen Stand ja immer der Fall ist.
Auf der Rückseite des Oberschenkels verlaufen der Musculus biceps femoris, der Musculus semimembranosus und der Musculus semitendinosus. Diese entspringen alle im Bereich des Gesäßes und ziehen von hier aus von hinten an das Knie. Somit kommt es bei einer Anspannung dieser Muskeln zu einer Beugung im Knie. Da der Musculus biceps femoris an der Außenseite des Knies ansetzt, kann er bei einer Anspannung das Knie zusätzlich nach außen rotieren. Da Musculus semitendinosus und Musculus semimembranosus an der Innenseite des Knies ansetzten, sorgen sie bei einer Anspannung dementsprechend für einen Innenrotation des Knies.
Zusätzlich gibt es einen sehr kleinen Muskel der auf der Rückseite in der Kniekehle vom oberen Rand der Kniekehle bis in den unteren Rand der Kniekehle zieht. Dieser Muskel (Musculus popliteus) sorgt für eine leichte Beugung und Innenrotation im Knie und stabilisiert das Knie minimal.
Zuletzt gibt es noch die Wadenmuskulatur, die auf der Rückseite über dem Knie entspringt, über die Kniekehle hinweg nach unten zieht und dann am Fersenbein ansetzt. Bei einer Kontraktion der oberflächlichen Wadenmuskulatur kommt es somit zu einer Beugung im Knie.