Muskeln

Muskeln sind lebenswichtige Bestandteile unseres Körpers, die Bewegung, Stabilität und zahlreiche physiologische Prozesse ermöglichen. Sie werden durch elektrochemische Signale aktiviert und wechselweise angespannt (Kontraktion) oder entspannt (Relaxation), um die gezielte Bewegung von Körperstrukturen zu ermöglichen.

Im menschlichen Körper gibt es zwei Typen von Muskeln: die quergestreifte Muskulatur, welche wiederum in Skelett- und Herzmuskel unterteilt werden kann, und die glatte Muskulatur:

• Skelettmuskeln: Diese Muskeln sind für die Bewegung des Körpers verantwortlich. Sie sind über Sehnen mit den Knochen verbunden und ermöglichen willkürliche Bewegungen wie Gehen, Laufen oder Heben.
• Herzmuskel: Der Herzmuskel ist dafür verantwortlich, dass sich das Herz zusammenzieht und das Blut in den Kreislauf gepumpt wird. Der Herzmuskel arbeitet unwillkürlich und ist für die Lebenserhaltung des Körpers unentbehrlich.
• Glatte Muskeln: Diese Muskeln befinden sich in den Wänden von Organen wie dem Magen, den Blutgefäßen und der Blase. Sie tragen zur Regulierung vieler Körperfunktionen bei.

Die Funktion der Muskeln beruht auf der Fähigkeit der Muskelfasern, sich kontrahieren und entspannen zu können. Dies geschieht durch das Zusammenspiel zweier wichtiger Proteine: Aktin und Myosin. Diese Proteine befinden sich in den Myofibrillen, den zusammenziehenden Einheiten der Muskelfasern.

1. Signalübertragung: Ein elektrisches Signal, das sogenannte Aktionspotenzial, wird vom Nervensystem zu den Muskelfasern übertragen und führt zur Freisetzung von Calciumionen.
2. Muskelkontraktion: Die Calciumionen binden an ein Protein auf den Aktinfilamenten und geben dadurch Bindungsstellen für das Myosin frei. Das Myosin bindet an das Aktin und zieht es an sich, wodurch sich die Muskelfaser verkürzt: Der Muskel kontrahiert. Dieser Prozess benötigt ATP (Adenosintriphosphat), die Hauptenergiequelle im menschlichen Körper.
3. Muskelentspannung: Nach der Kontraktion wird Calcium wieder “entfernt“. Dadurch werden die Bindungsstellen an den Aktinfilamenten blockiert und der Muskel kehrt in seinen entspannten Zustand zurück.

Wie Muskeln ihre Energie gewinnen

Muskeln benötigen ständig Energie, um sich zusammenziehen zu können. Diese Energie wird hauptsächlich durch ATP (Adenosintriphosphat) bereitgestellt, das vom Körper auf verschiedenen Wegen produziert werden kann:

• Aerobe Energiegewinnung: Bei mäßiger Belastung und ausreichender Sauerstoffversorgung produzieren die Mitochondrien ATP durch aerobe (mit Sauerstoff) Zellatmung, indem sie Zucker und Fettsäuren in Energie umwandeln.
• Anaerobe Energiegewinnung: Bei intensiven, kurzen Belastungen, bei denen nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht, wird ATP durch anaeroben (ohne Sauerstoff) Stoffwechsel produziert, wobei Zucker in Milchsäure umgewandelt wird. 

Muskeln sind nicht nur für die Bewegung wichtig, sondern auch für viele andere physiologische Funktionen:

• Haltung und Stabilität: Muskeln arbeiten Hand in Hand mit Sehnen, Knochen und Gelenken. Diese Zusammenarbeit ermöglicht nicht nur die Bewegung, sondern schützt auch die inneren Organe und sorgt für eine stabile Körperhaltung.
• Wärmeproduktion: Durch Muskelkontraktionen wird Wärme erzeugt, die den Körper bei Kälte warmhält und eine wichtige Rolle bei der Temperaturregulation spielt.
• Kreislaufsystem: Vor allem bei körperlichen Aktivitäten wie Laufen oder Radfahren unterstützen die Skelettmuskeln den Blutkreislauf, indem sie die Venen zusammendrücken und auf diese Weise den Rücktransport des Blutes zum Herzen unterstützen.

Magnesium spielt eine zentrale Rolle für die Funktion der Muskeln und ist an vielen wichtigen Prozessen im Körper beteiligt.

Magnesium und Muskelkontraktion

Für eine Muskelkontraktion benötigt der Körper ein elektrisches Signal, das über das Nervensystem an den Muskel weitergeleitet wird, das sogenannte Aktionspotenzial. Magnesium ist wichtig für den Transport von Calciumionen, die in den Muskelfasern ausgeschüttet werden, um die Kontraktion zu ermöglichen. 

Magnesium und ATP-Produktion

Magnesium ist wichtig für die Energieproduktion in der Muskulatur, da es als Co-Faktor an der ATP-Bildung beteiligt ist. ATP ist die wichtigste Energiequelle für Muskelkontraktionen.

Magnesium und Muskelentspannung

Calcium und Magnesium wirken als Gegenspieler: Wenn sich ein Muskel zusammenzieht, wird Calcium in die Muskelzellen freigesetzt. Magnesium hilft, Calcium nach der Kontraktion wieder aus den Zellen zu transportieren, wodurch sich die Muskeln entspannen können.