Transverse Tubuli (T-Tubuli): Erregungs-Kontraktions-Kopplung in Muskelzellen

Transverse Tubuli (T-Tubuli) sind tiefe Invaginations der Sarcolemma (Plasmalemma), die senkrecht in Skelett- und Herzmuskelfasern eindringen.

Struktur

• Durchmesser: 20–45 nm (Skelett); größer im Herzen.
• Skelett: Bei Z-Scheiben (Sarkomergrenze).
• Herz: Bei Z-Scheiben + Interkalarscheiben; Dyaden (T-Tubulus + einzelne SR-Terminalzisterna).
• Skelett: Triaden (T-Tubulus flankiert von zwei SR-Terminalzisternen).

Funktion

1. Aktionspotential-Weiterleitung: Depolarisierung erreicht rasch das Innere (≤1 ms).
2. Spannungserfassung: DHPR (L-Typ-Ca²⁺-Kanal) in der T-Tubulus-Membran erkennt Depolarisierung.
3. Ca²⁺-Freisetzung: Mechanische Kopplung → RyR1 (Skelett) / RyR2 (Herz) auf SR öffnet → Ca²⁺-Funke → Kontraktion.

Klinische Relevanz

• Maligne Hyperthermie: RyR1-Mutation → unkontrollierte Ca²⁺-Freisetzung bei flüchtigen Anästhetika.
• Zentrale Kernkrankheit: RyR1-Mutation → desorganisierte Triaden, Kerne.
• Herzinsuffizienz: T-Tubulus-Verlust/-Unordnung → dyssynchroner Ca²⁺-Release → Kontraktilitätsstörung.
• Detubulation-Experimente: Formamid/Glycerin → Verlust der E-K-Kopplung.

T-Tubuli gewährleisten synchrone Kontraktion über das Faservolumen – essenziell für Geschwindigkeit und Uniformität der Kraftentwicklung.