Glatte Muskulatur
Die glatte Muskulatur ist eine der drei Hauptarten von Muskelgewebe im menschlichen Körper. In diesem Beitrag und im Video erfährst du, wie sie aufgebaut ist und welche Funktionen sie erfüllt!
Inhaltsübersicht
Glatte Muskulatur einfach erklärt
Die glatte Muskulatur ist eine Art von Muskelgewebe, die dafür verantwortlich ist, dass deine Organe funktionieren. Sie bewegt zum Beispiel den Darminhalt im Magen-Darm-Trakt, lässt die Luft in die Lunge einströmen und sorgt dafür, dass das Blut durch die Blutgefäße fließt.
Glatte Muskulatur befindet sich in vielen Hohlorganen des Körpers. Dazu zählen der Darm, die Blutgefäße, die Atemwege und die Geschlechtsorgane. Sie ist nicht willkürlich steuerbar. Das heißt, du kannst sie nicht bewusst an- oder entspannen.
Die Bezeichnung „glatt“ bezieht sich auf das Aussehen der Muskelzellen unter dem Mikroskop. Denn sie hat im Vergleich zur quergestreiften Muskulatur keine Querstreifen.
Glatte Muskulatur Aufbau
Die Basiszellen der glatten Muskulatur heißen Myozyten. Myozyten sind spindelförmige Zellen, die an den Enden schmaler und in der Mitte breiter sind. Jede dieser Zellen hat einen einzelnen Zellkern in der Mitte. Die Größe der Zellen variiert zwischen 20 und 500 Mikrometern in der Länge und 2 bis 10 Mikrometern in der Breite. Damit sind sie deutlich kleiner als Muskelzellen der quergestreiften Muskulatur. Die können nämlich eine Länge von mehreren Zentimetern erreichen.
In den Myozyten befinden sich die Myofilamente Myosin und Aktin. Diese Proteine sind für die Muskelkontraktion, also das Zusammenziehen der Muskeln, zuständig. Sie befinden sich in den sogenannten Sarkomeren — den kleinsten funktionellen Einheiten eines Muskels. In der glatten Muskulatur sind Myosin und Aktin in den Sarkomeren nicht regelmäßig angeordnet wie in der quergestreiften Muskulatur. Deshalb siehst du keine Streifen, wenn du die glatte Muskulatur unter dem Mikroskop betrachtest.
Die Myozyten sind durch sogenannte Gap Junctions miteinander verbunden. Gap Junctions sind kleine Kanäle, die es den Zellen ermöglichen, schnell miteinander zu kommunizieren. Das ist wichtig für koordinierte Bewegungen, wie sie zum Beispiel im Verdauungstrakt benötigt werden.
Im Gegensatz zur glatten Muskulatur sind die Zellen der quergestreiften Muskulatur größer und haben mehrere Zellkerne, die sich am Rand der Zelle befinden. Die Proteine Myosin und Aktin sind hier sehr regelmäßig angeordnet, was zu einem sichtbaren Streifenmuster führt.
Glatte Muskulatur Funktion
Die glatte Muskulatur erfüllt im menschlichen Körper eine Vielzahl von Funktionen. Ihre Hauptaufgabe ist es, die Funktion der inneren Organe zu regulieren. Hier erfährst du, welche Aufgaben sie im Körper übernimmt:
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Verdauung
Eine der wichtigsten Aufgaben der glatten Muskulatur ist die Unterstützung des Verdauungssystems. Sie ist in den Wänden des Magens und des Darms zu finden und hilft, Nahrung durch den Verdauungstrakt zu bewegen. Diesen Prozess bezeichnest du als Peristaltik.
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Blutfluss
Die glatte Muskulatur spielt auch eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Blutflusses. Sie befindet sich in den Wänden der Arterien und kann sich zusammenziehen oder entspannen, um den Durchmesser der Blutgefäße zu verändern. Das beeinflusst den Blutdruck und die Durchblutung verschiedener Organe.
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Atmung
Auch in den Atemwegen, speziell in den Bronchien, befindet sich dieser Muskeltyp. Dort sorgt er dafür, dass sich die Luftwege öffnen oder schließen. Das ist besonders wichtig, wenn du zum Beispiel schnell rennst und mehr Sauerstoff benötigst.
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Fortpflanzung
Auch im Fortpflanzungssystem hat die glatte Muskulatur eine Funktion. Sie ist zum Beispiel in den Wänden der Gebärmutter und der Eileiter vorhanden. Hier unterstützt sie den Transport von Eizellen und Spermien.
Glatte Muskulatur Kontraktion
Die Kontraktion der glatten Muskulatur ist entscheidend für ihre vielfältigen Funktionen im Körper. Wenn glatte Muskelzellen sich zusammenziehen, verengen sie sich. Dadurch wird der Durchmesser eines Organs oder eines Blutgefäßes verringert. Die Kontraktion wird durch verschiedene Signale ausgelöst. Das können Nervenimpulse sein, aber auch Hormone oder sogar Dehnung der Muskulatur selbst.
Gelangt zum Beispiel Nahrung in die Speiseröhre, wird die Muskulatur gedehnt. Das löst die Kontraktion der Muskulatur aus, was den Nahrungsbrei weiter in den Magen schiebt.
Wenn die Zelle ein Signal empfängt, strömen Calcium-Ionen in die Zelle. Diese Ionen binden sich an das Protein Calmodulin, was wiederum das Enzym Myosin-Lichtketten-Kinase (MLCK) aktiviert. Durch die Aktivierung von MLCK wird das Protein Myosin in der Muskelzelle angeregt. Das aktivierte Myosin kann sich nun an Aktin binden. Durch diese Bindung zieht sich die Muskelzelle zusammen. Dieser Prozess wird als „Querbrückenzyklus“ bezeichnet.
Nach der Kontraktion muss die Zelle wieder in ihren entspannten Zustand zurückkehren. Dafür wird Calcium aus der Zelle transportiert, und die Myosin-Aktin-Verbindung wird gelöst.
Arten der Kontraktion
Je nach Art und Weise der Kontraktion unterscheidest du die tonische und die phasische glatte Muskulatur:
- Tonische glatte Muskulatur
Die tonische glatte Muskulatur ist ständig in einem leicht kontrahierten Zustand, den du als „Muskeltonus“ bezeichnest. Sie ist vor allem in den Wänden von Blutgefäßen und in den Atemwegen zu finden. Der Vorteil dieser ständigen Kontraktion ist, dass die Muskulatur schnell auf Signale reagieren und die Kontraktion verstärken oder abschwächen kann.
- Phasische glatte Muskulatur
Die phasische glatte Muskulatur kontrahiert in Phasen, also nicht kontinuierlich. Sie ist zum Beispiel im Darm oder in der Harnblase zu finden. Diese Art von Muskulatur zieht sich für eine bestimmte Zeit zusammen und entspannt sich dann wieder. Das ist für Prozesse wie die Verdauung oder das Entleeren der Blase wichtig.
Single-Unit-Typ
Der Single-Unit-Typ der glatten Muskulatur ist vor allem in Hohlorganen wie dem Darm, der Gebärmutter und den Blutgefäßen zu finden. Die Zellen dieses Typs sind durch kleine Kanäle, sogenannte Gap Junctions, miteinander verbunden. Diese Kanäle ermöglichen es, dass elektrische Signale von einer Zelle zur nächsten fließen. Deshalb werden sie oft von einem einzigen Nervenimpuls gemeinsam aktiviert.
Wenn eine Zelle des Single-Unit-Typs stimuliert wird, kontrahiert sie sich. Diese Kontraktion wird dann an die Nachbarzellen weitergegeben, wodurch sich diese ebenfalls kontrahieren. Daher ist er für kontinuierliche Bewegungen verantwortlich, wie z. B. die Muskeltätigkeit (Peristaltik) im Magen-Darm-Trakt.
Multi-Unit-Typ
Der Multi-Unit-Typ kommt hauptsächlich in den Atemwegen und in den Augenmuskeln vor. Im Gegensatz zum Single-Unit-Typ sind die Zellen hier nicht durch Gap Junctions verbunden, was eine unabhängige Kontraktion der einzelnen Zellen ermöglicht. Dadurch werden die Muskelzellen hier individuell von Nerven versorgt. Die Kontraktion einer Multi-Unit-Zelle hat somit auch keinen Einfluss auf die Nachbarzellen. Aus diesem Grund ist sie für schnelle und gezielte Bewegungen verantwortlich, wie z. B. die Kontraktion der Pupille.
Muskelzellen
Super! Jetzt weißt du, wie glatte Muskelzellen aufgebaut sind und welche Funktionen sie erfüllen. Wenn du mehr über Muskelzellen im Allgemeinen und ihre verschiedenen Typen erfahren möchtest, dann schau dir unseren Beitrag dazu an!
