Ph 07 Umwelt

Muskelkraft

Viele Sportstudios werben damit, dass man bei ihnen durch gezieltes Training einen "gestählten" Körper erreichen kann (vgl. Bild rechts). Tatsächlich lässt sich durch geeignetes Üben der Querschnitt eines Muskels und somit die Zahl der aktivierten Muskelfasern erhöhen. In den Sportwissenschaften unterscheidet man zwischen verschiedenen Arten der Muskelkraft: Maximalkraft Schnellkraft Ausdauerkraft Diese Festlegungen der Muskelkraftarten im Sport stimmt nur z.T. mit der physikalischen Kraftdefinition überein. Sie beschreiben auch nur die Leistung einer bestimmten Art von Muskulatur unseres Körpers, der sogenannten Skelettmuskulatur. Die mehr als 400 Skelettmuskeln machen beim erwachsenen Mann ca. 40%-50% des Körpergewichts aus. Die Skelettmuskeln können wir bewusst durch unser Gehirn steuern.

Neben der Skelettmuskulatur haben wir noch die sogenannte glatte Muskulatur (z.B. Herz-Muskel, Darmmuskulatur), die wir im Gegensatz zur Skelettmuskulatur nicht willentlich steuern können.

Skelett-Muskel	Herz-Muskel	Darm-Muskel

Funktionsweise eines Skelett-Muskels: Jeder Skelett-Muskel besteht aus einem Muskelbauch, der beidseits an seinen Enden in eine Sehne übergeht, die am Knochen eines Gelenksystems befestigt ist. Zieht sich der Biceps-Muskel zusammen, wird die wirkende Muskelkraft durch die Sehne übertragen und der Unterarm bewegt sich nach oben. Bei dieser Bewegung muss sich der Triceps-Muskel entspannen. Soll der Unterarm wieder gesenkt werden, muss sich der Biceps-Muskel entspannen und der Triceps-Muskel spannen.

Detaillierter Aufbau eins Muskels: Jeder Muskel besteht aus Bündeln von Muskelfasern.   Bei den Muskelfasern gibt es sogenannte "schnelle" und "langsame" Fasern. Schnelle Fasern ziehen sich im Vergleich zu langsamen Fasern mit der doppelten Geschwindigkeit zusammen sie brauchen aber mehr Energie und ermüden deshalb schneller. Menschen mit einem hohen Anteil schneller Fasern eignen sich im Sport z.B. als Sprinter. Besitzt ein Sportler überwiegend langsame Fasern, eignet er sich z.B. Marathonläufer. Das Verhältnis von langsamen zu schnellen Fasern ist teilweise angeboren, lässt sich aber auch durch gezieltes Training beeinflussen.   Die Muskelfasern bestehen wiederum aus sogenannten Fibrillen.   Die eigentliche Funktion des Muskels, nämlich Spannen (Verkürzen) und Entspannen (Verlängern) wird durch zwei unterschiedliche Typen von Eiweißfäden, das Aktinfilament und das Myosinfilament bewirkt.

Die Myosinfilamente mit ihren Köpfchen "zerren" bei Spannen des Muskels die Aktinfilamente an sich vorbei und verkürzen so die Fibrillen und damit den Muskel (die Steuerung erfolgt durch chemische Prozesse, auf die hier nicht eingegangen wird).   Beim Entspannen des Muskels gleiten die Myosin- und Aktinfilamente wieder auseinander.