Muskelkontraktion und Bewegung: Schiebefilament-Modell und Koordination

Die Skelettmuskelkontraktion folgt dem Schiebefilament-Modell:

1. Aktionspotential → Ca²⁺-Freisetzung aus dem Sarkoplasmatischen Retikulum.
2. Ca²⁺ bindet Troponin C → Tropomyosin verschiebt sich → legt Myosinbindungsstellen auf Aktin frei.
3. Myosinköpfe binden an Aktin, führen Kraftschlag aus (ADP/Pi-Freisetzung), ziehen dünne Filamente zur Mitte.
4. ATP bindet Myosin → Querbrückenlösung; ATP-Hydrolyse spannt Myosinkopf neu auf.
5. Zyklus wiederholt sich, solange Ca²⁺ und ATP verfügbar sind.

Kraftabstufung

• Motorik-Einstein-Rekrutierung (Größenprinzip).
• Entladungsrate (Frequenzkodierung).
• Muskellänge (optimal bei L₀).
• Geschwindigkeit (Kraft-Geschwindigkeits-Beziehung).

Synergistische Koordination

Agonisten, Antagonisten, Synergisten und Fixatoren arbeiten zusammen. Beispiel: Gehen – Quadrizeps streckt das Knie während die Oberschenkelbeuger beugen; Co-Aktivierung stabilisiert das Gelenk.