Frage von ahrendhh, 214

Was ist die Ruhelänge eines Muskels?

Hey, ist die Ruhelänge eines Muskels, immer die Länge, die man im Alltag, in der Regel hat? Bei Ruhelänge ist es ja möglich, die größte Kraft zu entfalten und bei dieser Ruhelänge ist das Sarkomer 2-2,2 um lang. Ist nun mein Sarkomer im Alltag immer in dieser Länge vorhanden? Was ist wenn meine meine Muskeln verkürzt sind, dann beträgt meine Sarkomerlänge doch viel weniger, oder? lg Hauke

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von wiprodo, 142

Die Ruhelänge (= die Mediallänge, die Optimallänge) ist derjenige Dehnungszustand des Muskels, in dem sich die Aktin- und Myosinfilamente innerhalb der Sarkomere optimal überlappen, so dass die Sarkomere (bzw. der gesamte Muskel) die maximale Kraft entwickeln kann. In diesem Dehnungszustand zeigen die Sarkomere eine Länge von 2,64 µm. Dieser Dehnungszustand des Muskels tritt in der Regel in einer Gelenkmittelstellung auf, beim Bizeps etwa bei einem Ellenbogenwinkel von 90°. Wird der Muskel aus dieser Mittelstellung herausgebracht, hängt der Arm z.B. nahezu gerade herunter, wird der Muskel und somit auch jedes einzelne Sarkomer gedehnt, so dass jedes Sarkomer etwa 3,2 µm lang ist. In diesem Dehnungsgrad überlappen sich die Sarkomere nicht mehr optimal und können etwa nur noch 75 % der Maximalkraft erzeugen. Wird der Arm dagegen stark gebeugt, zieht sich der Muskel und somit jedes Sarkomer aufgrund der internen Elastizität zusammen, so dass ein Sarkomer dann nur noch die Länge von 2,0 µm und weniger beträgt. Durch die damit verbundene verstärkte Filamentüberlappung kann der Muskel (bzw. jedes Sarkomer) ebenfalls nicht die Maximalkraft erzeugen.

Folge: Diesseits und jenseits der Ruhelänge (besser: Mediallänge) sinkt die Kraft, die ein Muskel erzeugen kann.

„Im Alltag“ befindet sich „dein Muskel“ nicht immer in der Ruhelänge, sondern in einer Länge, die von der augenblicklichen Winkelstellung des Gelenkes abhängt. Dabei verhalten sich die Gegenspieler stets gegensinning. Hängt der Arm entspannt herunter, befindet sich der Bizeps in einem gedehnten Zustand (etwa 120%, s. oben), der Trizeps aber in einem entdehnten Zustand, möglicherweise 70 oder 80%.

Nun zu der Frage des „verkürzten“ Muskels! Wenn einer deiner Muskeln „verkürzt“ wäre, dann würde dieser seine Maximalkraft in einem Gelenkwinkel erreichen, der im Vergleich zum „normalen“ Muskel einer stärkeren Entdehnung entsprechen würde. Das bedeutet, dass er in der „Normalstellung“ stärker gedehnt wäre, also nicht die mittlere Sarkomerlänge von 2,64 µm zeigen würde, sondern eine größere Sarkomerlänge, möglicherweise 3,0 oder 3,2 µm.

Kommentar von wiprodo ,

Nachtrag: Deine Längenangaben der Ruhelänge von 2 bis 2,2 µm stammen wahrscheinlich von Experimenten mit Froschmuskeln. Die Muskeln des Menschen zeigen längere Sarkomere.

Antwort
von Dino111, 66

richtig erkannt- bei einer (zumindest exzentrischen) kontraktion verkürzt sich das sarkomer ohne dass sich die proteinfilamente die die fasern bilden sich verkürzen. z.b. wenn du deinen bein streckst. bei einer isometrischen kontraktion (z.b. hällst du eine einkaufstüte in der hand) erhöht sich spannung im sarkomer ohne dass sich die länge ändert- bei einer exzentrischen muskelarbeit (z.b. abfangen eines sprunges) wird das sarkomer sogar länger

um überdehungen zu vermeiden und das sarkomer möglichst auf eine größte zu fixieren, besitzt der körper muskelspindel und golgi-sehnen-organe

muskelspindel sibnd propriorezeptoren- sie sitzn im muskel verteilt zwischen den anderen muskelfasern also sogenannte intrafusale fasern. wenn der mukel nun gedehnt wird, senden die spindel diese information schnell mit nervenzelltyp A-alpha (bis 100m/s! ) ins rückenmark, wo die information auf ein zweiten nerv umgeschlatet wird (von afferent zu efferent)- dieses alpha.motoneuron bewirkt nun die kontraktion des gedehnten muskels (z.b. patella-sehnen reflex- hier wird auch das golgie-sehnen-organ mit der gleichen funktion mit eingebracht, man haut mit em hammer gegen die patella-sehn vor die kniescheibe, diese dehtn sich und das bein streckt sich sofort)

neben dem alpha motoneuron werden auch auch gamma motoneurone innerviert durch die afferenzen (also den informationen aus dem spindeln)- die bewriken eine kontraktion der intrafusalen spindelfasern, sodass diese sich parallel zu den extrafusalen fasern verkürzen- die gewährleistet eine gleichbleibende empfindlichkeit

(daneben werden noch kollateralen im rückenmark an neurone abgegben die gleichzeitig die beugemuskulatur hemmen)

so wird die sarkomer länge stets kontrolliert

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