Muskelkontraktionsmechanik: Warum der Bauch wölbt (Scrimming-Filament-Theorie)

Die Wölbung des Muskels während der Kontraktion ist eine geometrische Folge des Scrimming-Filament-Mechanismus.

Strukturelle Basis

• Sarkomer: Z-Scheibe zu Z-Scheibe. Dicke (Myosin) + dünne (Aktin) Filamente.
• Entspannt: Filamente überlappen teilweise; Faserlänge maximal, Durchmesser minimal.

Kontraktionsabfolge

1. Ca²⁺ bindet an Troponin → Tropomyosin verschiebt sich → legt Myosinbindungsstellen auf Aktin frei.
2. Myosinköpfe binden → Kraftschlag → Aktin gleitet zur M-Linie.
3. Sarkomer verkürzt sich (Z-Scheiben konvergieren); I-Band und H-Zone verengen sich; A-Band konstant.
4. Volumenkonservierung: Faser verkürzt sich → Durchmesser nimmt zu (Wölbung).

Pennationswinkel

Pennate Muskeln (gefiedert): Fasern oblique zur Sehne. Wölbung rotiert Fasern → größere Kraft pro physiologischem Querschnittsbereich (PCSA).

Klinischer Hinweis

Wölbung ist normal. Fehlende Wölbung + Schwäche = Atrophie/neurogen. Schmerzhafte Wölbung = Riss/Bruch.