Allgemeine Muskellehre

Die Muskeln sind Organe, die die Fähigkeit besitzen, sich zusammenziehen (kontrahieren) und verkürzen zu können. Durch ihre Kontraktion üben sie einen Zug auf die Knochen aus, an denen sie durch Sehnen befestigt sind, und können sie so gegeneinander bewegen. Sie leisten also mechanische Arbeit. Daneben sind sie noch wichtige Wärmebildner unseres Körpers, und schließlich stehen sie auch noch im Dienste der Blutzirkulation insofern, als sie auf den Rückstrom des Blutes zum Herzen in den Blutadern oder Venen fördernd ein wirken.

Die Skelettmuskulatur besteht aus zahlreichen (ungefähr 400) Muskelindividuen von verschiedenster Form und Größe. Es gibt breite und platte, spindelförmige, einfach und doppelt gefiederte Muskeln, solche die aus zwei Teilen oder Köpfen (M. biceps), ja sogar drei (M. triceps) und vier Köpfen (M. quadriceps) bestehen (s. Abb. 8).

Muskelformen und physiologischer Querschnitt, a = spindelförmiger, b = einfach gefiederter, c = doppeltgefiederter Muskel, rot = der jeweilige physiologische Querschnitt.

Der kontrahierte Muskel ist hart und derb, der erschlaffte weich. Der lebende Muskel hat eine tief dunkelrote Farbe, was jedem vom tierischen Muskel oder Fleisch her bekannt ist. Diese Farbe ist zum allergrößten Teil durch den großen Blutgehalt dieser Organe bedingt.

Die eigentliche Muskelmasse wird Muskelbauch (Venter musculi) genannt. Der Muskel befestigt sich nicht unmittelbar an den Knochen, sondern durch zwei Sehnen. Die eine Befestigungsstelle am Knochen pflegt man als Ursprung, Origo, die andere als Ansatz, Insertio, zu bezeichnen. Demnach kann man die beiden Sehnen als Ursprungs- und Ansatzsehne voneinander unterscheiden (s. Abb. 9).

Muskel mit Muskelbauch und den beiden Endsehnen.

Jeder einzelne Muskel ist ein Organ und als solches aus verschiedenen Geweben aufgebaut. Das Haupt- oder spezifische Gewebe des Skelettmuskels ist das quergestreifte Muskelgewebe, das aus Muskelfasern aufgebaut ist, die unter dem Mikroskop eine eigenartige Erscheinung aufweisen: quer zur Längsachse der Faser verlaufende und miteinander regelmäßig abwechselnde hellere und dunklere Streifen. Der feinere Bau der Muskelfasern, die in ihrer Gesamtheit die kontraktile Masse des Muskels darstellen, ist in den Lehrbüchern der Histologie beschrieben.

Sehr wichtig für die Arbeit unserer Muskeln ist die Anordnung der Muskelfasern. Sie verlaufen parallel zueinander und gehen keinerlei Verbindungen unter sich ein. Jede einzelne Muskelfaser kann deshalb völlig unabhängig von den anderen Fasern erregt werden und sich isoliert kontrahieren. Das bedeutet aber, daß wir willkürlich von dem Zentralnervensystem aus alle Fasern eines Muskels oder nur z. B. 60 oder 20 vom Hundert zur Kontraktion bringen und auf diese Weise Bewegungen  mit abgestufter Kraft ausführen können.

Die Gesamtzahl der Muskelfasern ist sehr beträchtlich. In dem bekanntesten Muskel unseres Körpers, dem M. biceps brachii, beträgt sie ein bis zwei Millionen.

Zwischen den Muskelfasern liegt lockeres Bindegewebe und ein ziemlich dichtes Netz von Haargefäßen oder Kapillaren. Mehrere Fasern werden durch das Bindegewebe zu einem primären Muskelfas erzusammengefaßt, mehrere primäre Bündel durch eine stärkere bindegewebige Umhüllung zu einem sekundären Bündel (s. Abb. 10) und so fort über tertiäre und quartäre Bündel bis zum ganzen Muskel, der an seiner Außenfläche schließlich auch noch von einer bindegewebigen.

Querschnittsbild eines Muskels. Muskelfaserquerschnitte schwarz.

Hülle bedeckt ist, dem Perimysium (griech. peri — um, herum, mys, Gen. myos — Maus, Muskel). Die Faserbündelung des Muskels kann man schon mit bloßem Auge erkennen. Einige Muskeln haben sehr grobe Bündel, wie z. B. der Deltamuskel und der große Gesäßmuskel, die meisten sind feinbündelig.

Die Muskelfaser ist der Elementarmotor des Bewegungsapparates. Die Brennstoffzufuhr erfolgt durch das Blut. Mechanische Arbeit und Wärmebildung sind die Leistungen dieses Motors. Er ist abhängig vom Nervensystem und den davon ausgehenden Reizen: er wird durch die Nerven ein- und ausgeschaltet. Die motorischen Nervenfasern sind gleichsam die Zündschnüre dieses Motors. Wird die Nervenleitung zerstört, so steht der Muskelmotor still, er ist gelähmt. Die Muskelfasern entarten oder degenerieren, weil sie nicht mehr arbeiten. Der Muskel schrumpft und schwindet, es kommt zur Inaktivitätsatrophie. Wird ein Muskel besonders beansprucht, so verstärkt er sich, es kommt zur Aktivitätshypertrophie.

Das Nervensystem regelt auch die Stärke und die Schnelligkeit einer Muskelkontraktion.

Auch im nichtkontrahierten oder erschlafften Zustande besitzt der Muskel eine vom Nervensystem abhängige innere Spannung, die Ruhespannung oder den Tonus. Der Tonus der Muskulatur ist nicht nur von Mensch zu Mensch verschieden, sondern auch bei ein und demselben Menschen je nach dem Zustand des Nervensystems (Ermüdung, psychische Einflüsseu. a.).

Der Tonus der Muskeln bestimmt sehr wesentlich den Haltungstypus eines Menschen und spielt bei Dauerhaltungen, z. B. der aufrechten Haltung des Rumpfes durch die Rückenmuskeln, eine Rolle. Der Arm wird beim ruhigen Herabhängen im Ellbogengelenk leicht gebeugt gehalten, weil der Tonus der Beugemuskeln stärker ist als der der Streckmuskeln. Aus dem gleichen Grunde werden auch die Finger leicht gebeugt und nicht gestreckt gehalten. Der Tonus der Kaumuskeln sorgt dafür, daß der Unterkiefer nicht, der Schwere folgend, nach abwärts sinkt. Das geschieht erst nach dem Tode, wenn der Tonus der Kaumuskeln fortgefallen ist. Dann wird der Kiefer in dieser Stellung durch das Starrwerden der Muskeln, die Totenstarre, fixiert. Diese tritt einige Stunden nach dem Tode auf und löst sich wieder nach 1 — 2 Tagen. Sie beginnt mit den Kaumuskeln und schreitet dann nach der Nystenschen Regel so weiter fort, daß zunächst die Muskeln der oberen, dann die der unteren Extremität starr werden. 

Die Kontraktion des Muskels ist eine Kette rasch aufeinanderfolgender Einzelverkürzungen oder Zuckungen. Eine Einzelzuckung dauert etwa Vio Sekunde und ist nur experimentell durch elektrische Reizung des Muskels hervorzurufen. Die willkürliche Verkürzung eines Muskels von geringster Zeitdauer ist immer noch eine Reihe von mindestens 10 bis 12 Einzelzuckungen.

Bei Dauerverkürzungen muß der Muskel etwa 10 — 30mal in der Sekunde eingeschaltet werden, und zwar muß jede Einschaltung zeitlich so geregelt erfolgen, daß sie in dem Augenblick einsetzt, in dem die vorhergehende Einschaltung zu schwinden beginnt. Diese bei länger dauernder Kontraktion schnell aufeinanderfolgenden Muskelstöße bringen den Muskel in Schwingung und erzeugen ein Geräusch, den sogenannten Muskelton.

Hört der Nervenimpuls bei einem kontrahierten Muskel auf, so erschlafft er und kehrt in seine Ausgangsform zurück. Dies ist bedingt durch die Elastizität der Muskelsubstanz. Infolge dieser wichtigen physikalischen Eigenschaft schnurrt ein lebender Muskel, der durchschnitten wird (z. B. bei Amputation), zusammen.

Der erschlaffte Muskel kann sich nicht selbsttätig über seine Ruheform hinaus verlängern. Das muß durch äußere Kräfte, entweder die Schwerkraft oder andere Muskeln geschehen, die man als Gegenarbeiter oder Antagonisten bezeichnet. Die Muskeln, die bei der Ausführung einer Bewegung Zusammenarbeiten, heißen Zusammenarbeiter oder Synergisten. So sind z. B. am Ellbogengelenk die Streckmuskeln die Antagonisten der Beugemuskeln oder, wenn man von den letzteren ausgeht, sind sie die Antagonisten der Streckmuskeln. Bei der Beugebewegung im Ellbogengelenk werden also die Strecker gedehnt, bei der Streckbewegung die Beuger.

Dieser Dehnung setzt der Muskel einen gewissen Widerstand entgegen und kehrt, wenn die dehnende Kraft aufhört, in seine Ruhelage zurück, erweist sich also auch hierbei als elastisch.

Versucht man einen sich verkürzenden Muskel zu dehnen, so leistet er einen Widerstand, der zum kleineren Teil in seiner elastischen Spannkraft und zum größeren Teil in seiner Verkürzungskraft besteht. Diesen Widerstand kann man durch ein Gewicht bestimmen, mit dem man einen Muskel während seiner Kontraktion belastet. Das Gewicht selbst ist das Maß für die Muskelkraft (Verkürzungs- oder Spannkraft). Für eine Muskelfaser in dem Schollenmuskel (M. soleus) der Katze wurde diese Kraft auf 84 mg, in dem Extensor digitorum longus auf 48,5 mg bestimmt.

Die Verkürzungskraft eines Muskels ist von der Größe seines Querschnittes abhängig. Je dicker der Muskel, um so mehr Fasern enthält er und um so mehr Kraft kann er entfalten.

1 cm2 Querschnittsfläche des Muskels entwickelt eine Kraft von 10 kg (absolute Muskelkraft oder Muskelkrafteinheit).

Anatomischer und physiologischer Querschnitt sind bei manchen Muskeln, z. B. den gefiederten, sehr verschieden, weil der physiologische Querschnitt so gelegt werden muß, daß alle Fasern eines Muskels getroffen werden.

Die Länge des Muskels, d. h. seiner Fasern, ist für die Kraft ohne Bedeutung. Sie ist aber wichtig für die Verkürzungsgröße. Je länger ein Muskel ist, desto größer ist die Wegstrecke, um die er seine beiden Ansatzstellen einander nähern kann. Die Dehnungsfähigkeit der Muskeln spielt eine Bolle für das „Ausholen“ zu einer Bewegung. Deswegen werden ja heute in der Gymnastik die Dehnungsübungen mit Recht ebenso gepflegt wie die Übungen, die eine Vermehrung der Muskelmasse und damit der Muskelkraft bewirken sollen. Die Verkürzungslänge der Muskelfasern ist gleich der halben Dehnungslänge (Weber-FicKsche Regel).

Wirkungsweise der Muskeln: Ein Muskel, der zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Skeletteilen ausgespannt ist, übt bei seiner Kontraktion auf beide Teile einen Zug aus und kann sie gegeneinander bewegen. Beide Befestigungsstellen des Muskels sind also eigentlich bewegliche Punkte (Puncta mobilia). Ist aber der eine Skeletteil besonders schwer oder durch andere Muskeln festgestellt, so kann man an dem betreffenden Muskel einen bewegten Punkt (Punctum mobile) und einen festen Punkt (Punctum fixum) unterscheiden, wie das z. B. bei den Muskeln der Fall ist, die vom Rumpf zu den Extremitäten ziehen. Bei ihnen liegt also in der Regel das Punctum fixum am Rumpf, das Punctum mobile an der (Extremität. Dieses Verhältnis kann sich gelegentlich auch umkehren, wenn die Extremitäten festgestellt sind und der Rumpf bewegt wird (z. B. beim großen Brustmuskel).

Die bei der Kontraktion auftretenden Zugwirkungen der Fasern eines Muskels kann man sich in einer Resultante sumiert und zusammengefaßt denken. Diese Resultante des Muskelzuges nennt man die Haupt-oder Kraftlinie. Sie fällt in der Regel mit der Längsachsevon Muskelbauch und Sehne zusammen.

Will man nun feststellen, wie ein Muskel auf ein Gelenk, an dem er vorbeizieht, wirkt, so muß man sich überlegen, wie die Haupt- oder Kraftlinie des Muskels zu den Achsen und Bewegungsebenen des Gelenkes liegt. Wir wollen uns diese Dinge an einem ganz einfachen Beispiel klarzumachen versuchen. In der schematischen Abb. 11 sollen zwei Knochen so gelenkig miteinander verbunden sein, daß sie sich nur um eine Achse, die quer zur Längsachse der beiden Knochen steht und bei der genau seitlichen Ansicht auf einen Punkt verkürzt ist, bewegen. Der Muskel A, dessen Zugresultante „vor“ der Gelenkachse liegt, wird den Knochen in der durch den Pfeil angegebenen Richtung bewegen, der Muskel B, dessen Zugresultante „hinter“ der Achse liegt, in entgegengesetzter Richtung.

Zwei Muskeln, die auf dasselbe Gelenk in entgegengesetzter Weise wirken. Die Pfeile geben die Bewegung des Knochens bei Kontraktion des ent-sprechenden Muskels an.

Es kann Vorkommen, daß verschiedene Teile eines Muskels mit ihren Kraftlinien verschieden zu den Achsen ihres Gelenkes liegen (z. B. Deltamuskel,) und infolgedessen verschiedene Bewegungen im Gelenk ausführen. Ein Muskel ist immer eine anatomische, aber nicht immer eine funktionelle oder physiologische Einheit.

Die spezielle Wirkungsweise eines Muskels auf ein Gelenk kann man sich jeweils ableiten, wenn man Ursprung und Ansatz des Muskels kennt und sich die Lage seiner Haupt- oder Kraftlinie zu den Hauptachsen des Gelenkes klarmacht. Ein Auswendiglernen der speziellen Muskelfunktionen ist daher unnötig und sinnlos.

Hilfseinrichtungen der Muskeln: Sehnen, Fascien, Schleimbeutel und Sehnenscheiden.

Die weißen, glänzenden Sehnen, Tendines, übertragen die Zugwirkung des Muskels auf die Knochen. Sie sind viel dünner als der zugehörige Muskel, außerordentlich zugfest (5 kg auf 1 mm2), aus parallel verlaufenden kollagenen Bindegewebsfasern aufgebaut, arm an Blutgefäßen und ebenso verschieden geformt wie die Muskeln: es gibt lange strangförmige, kurze sowie breite und flache Sehnen (Aponeurosen). Die Sehne setzt im allgemeinen am Periost des Knochens an, an manchen Stellen kommt es aber zu einer unmittelbaren Einpflanzung der Sehne in den Knochen mittels Sharpeyscher Fasern.

Die Muskelbinde oder Fascie bildet eine mehr oder minder derbe Hülle für den einzelnen Muskel und besonders für Muskelgruppen. Sie ist aus straffem Bindegewebe aufgebaut und kann bei sehr kräftiger Entwicklung fast das Aussehen einer Sehne annehmen. Die Fascie bildet eine Führungsröhre für den Muskel, so daß auch der erschlaffte Muskel in der richtigen Lage bleibt und dadurch beim Einsetzen der Kontraktion sofort aktionsbereit ist. Denkt man sich die Muskeln aus den Fascien herausgenommen, so entstehen Fascienlogen (s. Abb.12), deren Anordnung an manchen Stellen des Körpers für die Ausbreitung von Entzündungen und Eiterungen von großer praktischer Bedeutung ist. Oft bilden die Fascien einen Knochenersatz insofern, als sie Muskelfasern zum Ursprung und Ansatz dienen. An solchen Stellen sind sie besonders kräftig und sehnenähnlich.

Fascienlogen.

Wird eine große, kräftige Fascie an einer umschriebenen Stelle zerstört, so kann die von ihr um hüllte weiche Muskelmasse an dieser Stelle vorquellen (Muskelbruch oder Muskelhernie).

Besonders in der Umgebung der Gelenke, dort wo Sehnen dicht an Knochen und Knochenvorsprüngen vorbeiziehen, gibt es Schleimbeutel, Bursae synoviales. Es sind das mehr oder minder große Säckchen, die mit einer schleimigen Flüssigkeit ähnlich der Synovia in den Gelenken angefüllt sind. Sie können bisweilen mit die (Gelenkhöhle in breiter Verbindung stehen und so zu besonderen Ausbuchtungen, Recessus, des Gelenkraumes werden. Die Schleimbeutel haben die Funktion eines Wasserkissens. Sie halten den andauernden Druck der Sehne vom Knochen fern, der sonst zu einem Abbau des Knochens an der betreffenden Stelle führen würde. Die Sehne schützt sich gegen diesen Dauerdruck bisweilen dadurch, daß sich an der dem Knochen zugewandten Seite druckelastisches Knorpelgewebe ausbildet. Manche Schleimbeutel können sich durch Überbeanspruchung entzünden und so praktische Bedeutung gewinnen.

Die Sehnenscheiden, Vaginae synoviales tendinis, kommen hauptsächlich an den Sehnen der langen Finger- und Zehenmuskeln vor und sollen dort beschrieben werden. 
 

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