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Motorische Einheit
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Ein Motoneuron versorgt mehrere Muskelfasern.
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Im Zentrum der Muskelkontraktion steht die motorische Einheit. Sie besteht
aus einem Motoneuron und der von diesem Motoneuron innervierten Gruppe von Muskelfasern.
Motoneuron ist ein anderer Name für motorischen Nerv, der den Muskel versorgt. Die Anzahl
der motorischen Einheiten, über die ein Muskel verfügt, ist sehr unterschiedlich. Je
komplexer und genauer ein Muskel gesteuert werden muss, desto weniger Muskelfasern werden
von einem Motoneuron versorgt. Bei den Augenmuskeln beispielsweise sind in einer
motorischen Einheit nur 10 Muskelfasern. Andere Muskeln wie die Skelettmuskeln der Beine,
die nicht so fein gesteuert werden müssen, haben bis zu 2000 Muskelfasern in einer
motorischen Einheit. |
Die Alles- oder- Nichts- Regel.
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Gelangt ein Reiz über das Motoneuron einer motorischen Einheit an die
dazugehörigen Muskelfasern, so kontrahiert sich diese Muskelfaser so stark sie kann. Die
Stärke der Kontraktion ist nicht abhängig von der Stärke des Reizes. Es gibt entweder
eine maximale Kontraktion, oder gar keine. Das bedeutet aber nicht, dass ein Muskel, sagen
wir mal unser Bizeps, immer nur maximal kontrahieren kann. Jeder Mensch kann an sich
selbst testen, dass er den Arm durchaus langsam oder schnell, mit viel oder mit wenig
Widerstand beugen kann. Der Grund dafür ist, dass der gesamte Muskel aus vielen
verschiedenen Muskelfaser und motorischen Einheiten besteht. Es werden nicht immer alle
auf einmal angeregt. Die Stärke der Muskelkontraktion des einzelnen Muskels hängt
deshalb davon ab, wie viele der motorischen Einheiten auf einmal zur Kontraktion angeregt
werden. Dieser Mechanismus wird als Alles- oder- Nichts- Regel bezeichnet. |
Es ist immer nur ein Teil der motorischen Einheiten in Aktion.
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Bei der Muskelkontraktion, auch bei einer maximalen Muskelkontraktion,
regt das zentrale Nervensystem in der Regel immer nur einen Teil der motorischen Einheiten
gleichzeitig an. So werden z. B. Ausdauerleistungen wie das Joggen oder stundenlanges
Stehen hinter einer Verkaufstheke erst möglich. Ein Teil der motorischen Einheiten wird
angeregt und dann schaltet das ZNS innerhalb von Sekundenbruchteilen auf andere motorische
Einheiten desselben Muskels um. Die Kontraktionsstärke bleibt erhalten und wir bemerken
dieses "Umschalten" nicht einmal. Alle motorischen Einheiten auf einmal werden
höchsten bei einem Muskelkrampf angeregt. |
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Muskeltonus
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Muskeln sind immer leicht angespannt.
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Nur wenn wir schlafen, sind unsere Muskeln entspannt. Beim wachen Menschen
sind immer einige Muskelfasern in einem Muskel angespannt. Die Kontraktion ist aber so
gering, dass sie keine Bewegung hervorruft. Diese Anspannung, die man als Grundspannung in
der Muskulatur bezeichnen könnte, wird Muskeltonus genannt. Sie ermöglicht, dass wir
aufrecht Sitzen und Stehen können, ohne uns anzustrengen. Sie bewirkt, dass wir unseren
Kopf aufrecht halten können, ohne dass er immer wieder der Schwerkraft folgt und
vornüberfällt. |
Bei Verspannungen ist der Muskeltonus erhöht.
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Von Muskelverspannungen oder Muskelhartspann spricht man, wenn der
Muskeltonus anhaltend verstärkt ist. Solche Muskelverspannungen können starke Schmerzen
und Bewegungseinschränkungen mit sich bringen. Grund für Verspannungen können sowohl
Fehlbelastungen, muskuläre Ungleichgewichte als auch psychische Belastungen sein.
Besonders seelische Anspannungen führen immer wieder zu Verspannungen, insbesondere der
Nacken- und Schultermuskulatur. Diese Muskeln werden bei psychischen Belastungen häufig
dauerhaft angespannt und als Folge davon verspannt. |
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Kontraktionsformen
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"Einkaufen aus physiologischer Sicht."
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Es gibt verschiedene Formen der Muskelkontraktion, die sich am besten an
einem Beispiel erläutern lassen. Sie stehen in einem Geschäft an der Kasse in der
Warteschlange. Um die eingekauften Waren aus dem Wagen zu heben und auf das Laufband an
der Kasse zu heben, müssen Sie (u.a.) die Arme mit den Waren (Gewicht) anwinkeln und
wieder strecken. Dabei wird Ihr Bizeps dick und rund bei der Kontraktion. Er verkürzt
sich. Nachdem Sie bezahlt haben verstauen Sie Ihren Einkauf in einer Tasche und tragen ihn
nach Hause. Die Tasche hängt an Ihrem ausgestreckten Arm und der wird langsam immer
müder, bis er schließlich sogar schmerzt. Bei dieser Art, eine Tasche zu Tragen, wird
wieder (u.a.) der Bizeps gebraucht. Er wird aber nicht, wie an der Kasse, durch die
Kontraktion kürzer und dicker, sondern bleibt während des Tragens die ganze Zeit
langgestreckt. Dennoch tut er weh, was zeigt, dass er beansprucht wird. |
Bei der isotonische Kontraktion wird der Muskel verkürzt und es
entsteht eine Bewegung.
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Die erste Form der Kontraktion nennt sich isotonische Kontraktion. Bei ihr
wird der Muskel verkürzt und dadurch eine Bewegung erzeugt. Der Muskeltonus ist bei
dieser Kontraktionsform nur wenig verändert. Die zweite Form nennt sich isometrische
Kontraktion. Bei ihr wird ein Muskel in einer bestimmten Stellung fixiert, so dass er sich
nur ganz wenig verkürzen kann. Der Muskeltonus steigt aber stark an, um die geforderte
Arbeit zu leisten. Dabei wird sehr viel Energie verbraucht. |
Die isometrische Kontraktion wir häufig zu therapeutischen Zwecken
eingesetzt.
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Die isometrische Kontraktion wird häufig bei krankengymnastischen
Übungen eingesetzt. Pflegebedürftige Menschen, die bettlägerig sind, Rollstuhlfahrer,
oder Menschen mit einem Gipsbein können so ihre Muskeln trainieren und anregen.
Insbesondere bei Bettlägerigkeit sollten isometrische Kontraktionsübungen für alle
großen Muskelgruppen täglich drei bis fünf mal durchgeführt werden. |
Muskelatrophie unter dem Gipsbein kann verringert werden.
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Verletzte Leistungssportler trainieren während eine Phase längerer
Ruhigstellung häufig ihre Muskulatur mit isometrischen Kontraktionsübungen. Das
vermeidet, dass der Muskel während der Ruhigstellung an Masse abnimmt. Wer schon mal ein
Gipsbein hatte, konnte selbst feststellen, dass das Bein durch Verschmälerung der
Muskelfasern dünner geworden ist. Medizinisch wird dieser Vorgang als Muskelatrophie
bezeichnet.
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