Ohne Muskeln geht gar nichtsWarum Muskeln so wichtig sind

Die Gleichung ist einfach: Ohne Muskeln keine Bewegung! Wir könnten ohne Muskelkraft weder gehen noch stehen, noch essen, weder die Stirn runzeln, noch die Faust ballen oder andere Menschen anlächeln. Wir hätten kein Mienenspiel, keine Körpersprache - und keinen Pulsschlag. Denn auch das Herz ist ein Muskel. Deswegen gilt noch eindrucksvoller die Gleichung: Ohne Muskeln kein Leben!

Muskeln - und das Geheimnis ihres AufbausAufbau und Funktion der Muskeln

Wissenschaftler haben sie gezählt: In unserem Körper gibt es 656 Muskeln. Die Muskelmasse macht, über den Daumen veranschlagt, etwa 40 Prozent des Körpergewichts aus. Damit sind die Muskeln weitaus schwerer als alle unsere Knochen, denn das Skelett schlägt nur mit rund 12 Prozent des Körpergewichts zu Buche.

Man unterscheidet drei Arten von Muskulatur:

• die willkürliche, quergestreifte Muskulatur. Ihre Muskelfasern sind rot. Dazu gehören vor allem die Skelettmuskeln, deren Bewegung wir steuern können, daher nennt man sie die willkürliche Muskulatur.

• die unwillkürliche, glatte Muskulatur. Deren Muskeln sind kleiner als die quergestreiften und bestehen aus kleinen, spindelförmigen Muskelzellen, die einheitlich weiß aussehen. Sie bilden die Wandschichten von inneren Hohlorganen wie z.B. im Verdauungstrakt (Speiseröhre, Magen, Darm), in den Atemwegen (Luftröhre, Bronchien), in Harnblase und Harnleiter, Gebärmutter und den Blutgefäßen. Auch in der Haut finden sich glatte Muskelzellen. Wir spüren, wenn sie arbeiten, denn u.a. verursachen sie bei Kältegefühl die Gänsehaut. Die Bewegungen der glatten Muskulatur laufen in unserem Körper ab, ohne dass wir uns dessen bewusst sind, wir können sie auch nicht absichtlich bewegen. Daher die Bezeichnung: unwillkürliche Muskulatur. Gesteuert wird sie vom vegetativen Nervensystem und von Hormonen.

• den Herzmuskel. Dieser Hohlmuskel ist eine Mischform der beiden vorher genannten Arten. Er ähnelt in seiner Struktur einem willkürlichen, quer gestreiften Muskel, hat aber auch Eigenschaften der glatten, unwillkürlichen Muskulatur, vor allem die, dass er unabhängig von unserem Willen arbeitet.

Die Skelettmuskeln machen den größten Anteil der Gesamtmuskulatur aus. Etwa 600 unserer insgesamt 656 Muskeln sind Skelettmuskeln, wir können sie bewusst steuern. Ihr Aufbau ist ein absolutes Wunderwerk und es war nicht leicht, hinter ihr Geheimnis zu kommen. Die schrittweise Entschlüsselung der Muskelfunktionen ist gleich dreimal (1920, 1922 und 1937) mit einem Nobelpreis für Medizin bzw. Chemie belohnt worden. Neue Erkenntnisse kommen ständig dazu. Etwa so kann man sich den Aufbau und die Funktion eines Muskels vorstellen:

• Jeder Skelettmuskel besteht aus vielen Faserbündeln. Umschlossen ist er mit Bindegewebe (Fascie), das mehrere Funktionen hat. Die Wichtigsten: Es schützt den Muskel und verbindet seine verschiedenen Funktionseinheiten. Die enorme Elastizität des Bindegewebes sorgt z. B. dafür, dass der Muskel nach einer Dehnung oder Verkürzung wieder in seine Ruhelage zurückkehren kann.

• Jedes Faserbündel enthält Muskelfasern (auch Muskelzellen genannt). Jede einzelne Muskelfaser wiederum ist für sich mit Bindegewebe (Perimysium) überzogen.

• Jede Muskelfaser besteht aus Myofibrillen. Das sind – nur im Elektronenmikroskop erkennbare – winzige, aber wichtige Zellstrukturen. Zwischen den gebündelten Myofibrillen liegen Speicher, in denen Zucker und Sauerstoff in Energie (Glygogen) umgewandelt werden.

• Myofibrillen bestehen aus Sarkomeren. Der Begriff „Sarkomer“ kommt aus dem Griechischen und heißt eigentlich „Teil des Fleisches“.

• Sarkomere bestehen im Wesentlichen aus parallel angeordneten Proteinfasern, dem Myosin und dem Aktin, die bezeichnenderweise auch Motorproteine genannt werden, denn sie sind es, die uns beweglich machen.

• Die Arbeit der Motorproteine kann man sich – stark vereinfacht - wie Haken (Myosin) und Faden (Aktin) vorstellen. Soll sich der Muskel anspannen, also verkürzen, dann angeln sich Milliarden von Myosin-Hakenköpfchen den Aktin-Faden – und verkürzen ihn auf diese Weise. Lassen sie los, entspannt der Muskel.
  
  
  

Schutzfaktor Bindegewebe

Auffallend ist, wie viel Bindegewebe in und um einen Muskel ist. Es dient nicht nur als Schutzhülle und Stabilisator, sondern zugleich als Wasserspeicher und Schutz vor Krankheitserregern. So beeinflusst die Skelettmuskulatur über Botenstoffe das Immunsystem, den Fettstoffwechsel und die Entstehung von Diabetes.

Die Bindegewebshüllen der Skelettmuskelfasern gehen an den Enden der Muskeln in Sehnenfasern über. Zusammen bilden sie die am Knochen festsitzende Sehne.

Die Form richtet sich nach der Funktion

Spannend an Skelettmuskeln ist auch ihre Form. Sie richtet sich nach der Funktion, die sie erfüllen soll.

Spindelförmige Muskeln mit einer dicken Mitte und sich verdünnenden Enden bestehen häufig aus zwei oder mehreren Strängen, die auch „Köpfe“ genannt werden. Zu dieser Gruppe zählen der Bizeps (zweiköpfiger Muskel am vorderen Oberarm) und sein Gegenspieler, der Trizeps (dreiköpfiger Muskel am hinteren Oberarm); Platte Muskeln, an Stirn und Bauch; Gefiederte Muskeln, dazu gehört der sogenannte Deltamuskel, der wie ein Paket über dem Schultergelenk liegt; Ringförmige Muskeln umschließen z.B. den Mund und die Augen oder als Schließmuskel die Harnblase und den After.

Jeder Skelettmuskel braucht einen Gegenspieler

Eine weitere Besonderheit bei Skelettmuskeln ist, dass jeder Muskel beziehungsweise jede Muskelgruppe zwei oder mehrere Sehnen-Ansatzpunkte am Knochen hat. Winkeln wir den Unterarm an, zieht sich unser großer Bizepsmuskel zusammen. An seinen Enden läuft er in Sehnen aus, die auf der einen Seite am Schulterknochen, auf der anderen Seite am Unterarmknochen ansetzen. Zieht sich der Muskel nun zusammen, so bewegen sich diese Ansatzpunkte aufeinander zu. Das dazwischen liegende Gelenk wird gebeugt. Gleichzeitig muss der entgegengesetzt arbeitende Streckmuskel - der Trizeps – sich strecken. Jeder Muskel braucht so einen „Gegenspieler“: Verkürzt sich der Beugemuskel (Agonist), wird der erschlaffte Streckmuskel (Antagonist) gedehnt  - und umgekehrt.

Nervenbahnen stellen den Kontakt zum Gehirn her

Je nach Bedarf und ganz ohne unser Zutun ziehen sich unsere glatten Muskeln zusammen, dehnen sich, reagieren auf nervöse und elektrische Impulse und äußere Reize wie z.B. Temperaturveränderungen. Woher aber weiß der Muskel, was er zu tun hat?

Jede einzelne Muskelfaser ist über Nervenbahnen mit dem Gehirn verbunden. So gelangen blitzschnell Informationen zwischen den Muskelfasern und dem Gehirn hin und her. Das Gehirn weiß zu jedem Zeitpunkt, in welchem Zustand sich die Muskeln befinden – ob sie angespannt oder entspannt, ermüdet oder ausgeruht sind. Es reagiert auf alle Sinneseindrücke und gibt entsprechend Anweisungen, wie wir unsere Muskeln einsetzen müssen.

Um unsere unwillkürliche, glatte Muskulatur müssen wir uns glücklicherweise nicht kümmern. Wir wären überfordert, ja, gar nicht lebensfähig, wenn wir den Befehl zu jedem Herzschlag, jedem Atemzug selbst geben müssten.

Die willkürliche Muskulatur allerdings hört auf unser Kommando. Ein Mensch kann sich zwingen, still zu stehen. Er kann aber auch entscheiden: „Ich renne jetzt, damit ich den Bus noch erwische!“ Dann kann er aus dem Stand loslaufen. Allerdings: Ob er den Bus noch erreicht, hängt vor allem vom Zustand und vom reibungslosen Zusammenspiel seines Nervensystems und seiner Muskulatur ab. Sie arbeitet erst, wenn Nervenimpulse vom Gehirn über das Rückenmark blitzschnell den Befehl dazu geben.

Gar nicht so selten: Muskelkrämpfe und ZerrungenWas den Muskeln schadet

Falsche Ernährung, unzureichende Versorgung mit Vitalstoffen, Überforderung oder Bewegungsmangel – das sind Gegenspieler der Muskulatur. So lassen sich ihre üblen Folgen vermeiden:

Magnesiummangel

Dafür sind Muskelkrämpfe ein deutliches Anzeichen - mehr als nur lästig und schmerzhaft, sondern ein deutliches Warnsignal. Betroffen sind meist die Waden- und die Oberschenkelmuskeln. Meist treten Muskelkrämpfe nach starker körperlicher Belastung auf – oder nachts. In jedem Fall ist die Energieversorgung der Muskeln gestört. Entweder weil die Mineralspeicher im Körper erschöpft sind oder weil sowohl die Magnesium- wie die Kaliumkonzentrationen in den Zellen nachts absinken. Als Folge davon sind die Zellwände in den Muskelzellen nicht so durchlässig, wie sie sein sollten. Der Muskel spannt sich an, aber die Entspannung durch den Gegenspieler des Muskels, den Antagonisten, findet nur verzögert statt. Der Muskel krampft, das heißt, er verhärtet sich, die Nervenbahnen signalisieren dem Gehirn: Es schmerzt!

Am besten hilft die Dehnung des verkrampften Muskels oder aber die Anspannung des Antagonisten. Das heißt, sitzt der Krampf in den Zehen, zieht man die Zehen stark nach vorn oder geht auf Zehenspitzen, bis der Krampf sich löst.

Überforderung

Achtung, Verletzungsgefahr! „Kalte“ Muskeln können keine gute Leistung bringen. Sie müssen aufgewärmt werden. Das geschieht durch ein paar Laufschritte im Stand, durch Dehnen, Strecken des Rumpfes, durch Pendeln und Schütteln der Arme und Beine. Dadurch werden die Muskelstrukturen gelockert und geschmeidig gemacht. Auch Bänder und Gelenkkapseln werden dabei bearbeitet und auf die Belastung vorbereitet.

Viel Zeit und Aufwand ist dafür nicht nötig. Der gesamte Organismus braucht nicht mehr als gut fünf Minuten, um sich von Ruhe auf die Belastungssituation umzustellen. Weitere fünf bis zehn Minuten dienen dann der gezielten Vorbereitung des Bewegungsapparates. Besonders wichtig ist das Aufwärmen vor allem für die Muskelgruppen, die zur Verkürzung neigen, weil sie durch den Büroalltag nicht beansprucht werden: die Wadenmuskeln, Muskeln an der Vorder- und Rückseite der Oberschenkel, tiefer Hüftbeuger, Muskeln des unteren Lendenwirbelbereichs, Brust-, Nacken-, Hals- und Schultermuskeln. Werden Muskeln übertrainiert oder sind sie einer plötzlichen, heftigen Dreh- oder Bremsbewegung ausgesetzt, kann das zu einer Muskelzerrung, zu einem Muskelfaserriss oder zu anderen Verletzungen des Muskels führen.

 

Wenig Mühe, großer Nutzen – so hilft das Aufwärmen

Wer sich Zeit nimmt, seinen Körper gut auf die kommende Aktivität vorzubereiten, bringt bessere Leistungen und vermeidet den häufig sehr schmerzhaften Muskelkater. So wirkt sich das Aufwärmen auf den Organismus aus:

• Die Herzfrequenz steigert sich, Blutdruck und Atmung nehmen zu. Das Herz-Kreislauf-System passt sich der Belastung an, indem es das Blut umverteilt: weg von den Verdauungsorganen hin zur arbeitenden Muskulatur. Deren Durchblutung wird verstärkt, der Stoffwechsel allmählich hochgefahren, die Muskeln erwärmen sich.

• Der Stoffwechsel kommt auf Touren: Die Körpertemperatur steigt, das verbessert die Energiebereitstellung in den Zellen.

•  Auch in der Phase nach dem Sport kann man für die angestrengten Muskeln einiges tun, denn manche Sportarten, wie z.B. Radfahren, erfordern streckenweise eintönige Bewegungen. Das erhöht den Muskeltonus. Durch Dehnübungen lässt sich diese Spannung wieder abbauen, so dass der Muskel sich schnell wieder entspannt. Manche Experten halten die Dehnübungen am Ende eines Trainings für noch wichtiger als zu Beginn.

Unterforderung

Morgens mit dem Auto in die Firma, mit dem Lift auf die Etage zum Arbeitsplatz, abends aufs Sofa und dann ins Bett. Man muss kein Hellseher sein, um vorhersagen zu können: Wer so lebt, wird bald über Rückenprobleme klagen, weil seine Skelettmuskeln verkümmern. Die Erklärung dafür: Muskeln benötigen Energie und die stellt der Organismus nur zur Verfügung, wenn sie gebraucht wird. Wer sich wenig bewegt, lebt also auf Sparflamme. Das ist gefährlich, denn nur stetige Bewegung erzeugt ständig neue Energie. Mehr noch: Ungenutzte Muskulatur wirkt sich schädlich auf Knochen und alle Organe aus. Das sind einige der Folgen:

• Haltungsschäden. Rückenschmerzen und Bandscheibenvorfälle drohen.

• Kraftlosigkeit. Skelettmuskeln sind über ihre Sehnen mit der Muskulatur verbunden. Arbeiten die Muskeln nicht, leiden auch die Knochen. Osteoporose (Knochenschwund) entsteht.

• Fettleibigkeit. Schwinden die Muskeln, macht sich Fett breit.

• Wassereinlagerungen im Gewebe. Jeder weiß: Wer viel sitzt oder steht und keine Ausgleichsbewegungen macht, hat abends dicke Füße.

• Herabgesetzte Immunabwehr. Das Lymphsystem kann bei Bewegungsmangel die Gewebsflüssigkeiten zur Bekämpfung von Krankheitskeimen nicht ausreichend durch die Lymphgefäße pumpen.

Die Sache mit dem Muskelkater

Früher hieß es, ein Muskelkater entstünde nach ungewohnter Anstrengung durch eine Ansammlung von Milchsäure in den betroffenen Muskeln. Milchsäure ist ein Zwischenprodukt des Stoffwechsels beim Abbau von Zucker.

Von dieser Theorie ist man mittlerweile abgekommen, denn es hat sich gezeigt, dass die entstandene Milchsäure schon ca. 20 Minuten nach Abschluss der Bewegung abgebaut wird. Ein Muskelkater beginnt aber meist erst Stunden später und hält sehr viel länger an. Als Ursache des Muskelkaters gelten jetzt mikrofeine Risse in der Zellstruktur der Muskelzellen. Diese „Minimuskelfaserrisse“ entstehen durch Überdehnung der Muskulatur bei ungewohnter Belastung, vor allem beim Bremsen von Bewegungen, also beim Bergabgehen oder bei Abfedern eines Sprungs.

Gegen einen Muskelkater helfen am besten Wärmebehandlungen durch Bäder oder Saunagänge. So wird die Durchblutung der Muskeln gesteigert und der Schmerz lässt nach.

Die Bezeichnung „Muskelkater“ hat übrigens mit einem „Kater“ nichts zu tun. Der Begriff geht vermutlich auf eine Eindeutschung des medizinischen Fachbegriffs „Katarrh“ zurück – und ist wohl auch Namensgeber für den „Kater“, also den schweren Kopf, nach zu viel Alkohol.