Glatte Muskulaturglatte MuskulaturArten von Muskelgewebe findet sich hauptsächlich in den Wänden hohler Strukturen und einiger viszeraler Organe. Unter anderem in den Wänden des Gefäßsystems, des Gastrointestinaltrakts, der Atemwege und des Urogenitaltrakts. Die glatte Muskulaturglatte MuskulaturArten von Muskelgewebe zieht sich langsamer zusammen und wird anders reguliert als die SkelettmuskulaturSkelettmuskulaturMuskelphysiologie der Skelettmuskulatur. Glatte Muskulaturglatte MuskulaturArten von Muskelgewebe kann durch Nervenimpulse, HormoneHormoneEndokrines System: Überblick, Stoffwechselmetabolite (wie pH-, CO2- oder O2-Werte), ihre eigene autonome Schrittmacherfähigkeit oder sogar mechanische Dehnung stimuliert werden. Welcher Stimulus auch immer vorliegt, er führt zu einem Anstieg des sarkoplasmatischen Ca2+-Spiegels. Dieser führt zu einer Phosphorylierung von Myosin, die es aktiviert und es dem Myosin ermöglicht, mit dem Aktin zu interagieren. In der glatten Muskulatur ist das Aktin an ProteineProteineProteine und Peptide des Zytoskeletts gebunden, die sich im gesamten Sarkoplasma und in der ZellmembranZellmembranDie Zelle: Zellmembran befinden. Man nennt sie Dense Bodies. Wenn also das Myosin am Aktin zieht, zieht das Aktin an den Dense Bodies, wodurch die gesamte Zelle „zusammengedrückt“ und zusammengezogen wird.
Schemata von Kontraktions-, Entspannungs- und Ruhezuständen
Je nach Funktion befinden sich glatte Muskeln aus verschiedenen Geweben in ihrem Ruhezustand in unterschiedlichen Kontraktionszuständen. Diese Zustände kann man auch in tonisch (dauerhaft kontrahiert) und phasisch (wechselnd kontrahiert oder relaxiert) einteilen.
Normalerweise kontrahiert:
Muskeln, die normalerweise kontrahiert sind und sich bei Stimulation entspannen
Beispiel: Sphinktere
Normalerweise entspannt:
Muskeln, die normalerweise entspannt sind und sich bei Stimulation kontrahieren
Beispiele: Harnblase, Uterus
Normalerweise partiell kontrahiert (Muskel mit Ruhetonus):
Muskeln, die sich in einem Zustand partieller Kontraktion befinden und die Fähigkeit besitzen, sich je nach Reiz weiter zusammenzuziehen oder zu entspannen
Impulse werden an benachbarte MyozytenMyozytenArten von Muskelgewebe übertragen → funktionelles Synzytium (eine große Anzahl von Zellen kontrahiert sich als eine einzige Einheit)
Ermöglicht eine langsame, wellenförmige Kontraktion
Kommt in Blutgefäßen und den meisten viszeralen Organen vor, einschließlich derjenigen im Verdauungs-, Atmungs-, Harn- und Fortpflanzungstrakt
Ist autonom aktiv (myogen) und reagiert auf Impulse wie z.B. Dehnung
Meist mit phasischem Kontraktionsmuster
Häufigeres Vorkommen als der Multi-Unit-Typ
Bildet oft mehrere Schichten (z.B. zirkulär und längs angeordnete Schichten des GI-Trakts)
Single-Unit-Typen glatter Muskulatur enthalten Gap Junctions, welche ein kontinuierlicheres Kontraktionsmuster ermöglichen. Beispiele hierfür sind Muskeln des GI-Trakts. Multi-Unit-Typen glatter Muskulatur sind einzelne Fasern mit wenigen Gap Junctions, was zu die sich einzeln kontrahierenden Zellverbänden führt.
Bild: “Smooth muscle tissue is found around organs in the digestive, respiratory and reproductive tracts and the iris of the eye” by OpenStax College. Lizenz: CC BY 4.0 , zugeschnitten von Lecturio.
Bei glatter Muskulatur, die über das ZNS stimuliert wird, werden die Neurotransmitter von den Nerven an diffusen Verbindungen freigesetzt (und nicht wie im Skelettmuskel an einer motorischen Endplatte).
Varikositäten (Boutons): wulstartige Schwellungen entlang autonomer NervenfasernNervenfasernNervensystem: Histologie, die mit Neurotransmittern gefüllt sind
Neurotransmitter werden von den Varikositäten freigesetzt → Stimulation von RezeptorenRezeptorenRezeptoren, die auf der gesamten Oberfläche der Muskelzelle exprimiert sind (ein elektrisches Signal wird in ein chemisches umgewandelt)
Boutons en passent:
Beschreibt die Verbindung zwischen einer Varikose und RezeptorenRezeptorenRezeptoren auf der Oberfläche glatter Muskelzellen
Eine einzelne Nervenfaser kann mehrere solcher „en passent“-Verbindungen mit mehreren verschiedenen glatten Muskelzellen haben
Dieses Ca2+ löst das Öffnen von CICR-Kanälen auf dem SR aus.
Es folgt ein intensiver Ca2+-Ausstrom aus dem SR.
Ca2+ ermöglicht die Actin-Myosin-Bindung.
Kalcium-induzierte Kalzium-Freisetzung (CICR): Ein Stimulus bewirkt, dass sich die spannungsgesteuerten L-Typ Ca2+-Kanäle auf der Zelloberfläche öffnen und kleine Mengen Ca2+ in die Zelle gelangen lassen. Dieses Kalzium löst die Öffnung der CICR-Kanäle auf dem sarkoplasmatischen Retikulum (SR) aus, was einen großen Ca2+-Efflux aus dem SR in das Sarkoplasma ermöglicht. Es wird eine Aktin-Myosin-Bindung und somit eine Muskelkontraktion ermöglicht. Eine Ca2+-ATPase pumpt das Ca2+ während der Entspannung zurück in das SR.
Bild von Lecturio.
Liganden-vermittelte Kalziumfreisetzung
Ein Reiz aktiviert ein membrangebundenes Protein.
Das membrangebundene Protein regt einen intrazellulären Secound Messenger an.
Dieser stimuliert einen Liganden-gesteuerten Kanal auf dem SR → Öffnung → Ca2+-Efflux
Allgemeines Beispiel:
Stimulus aktiviert einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor (GPCR)
Inositoltrisphosphat (IP3): fungiert in diesem Fall als Secound Messenger
Diacylglycerin (DAG)
IP3 bindet einen IP3-gesteuerten Kanal am SR → Kanal öffnet sich und ermöglicht Ca2+-Efflux
Liganden-vermittelte Kalziumfreisetzung: Hier aktiviert ein Stimulus einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor (GPCR), der die Phospholipase C (PLC) aktiviert. Die PLC erzeugt dann Inositoltrisphosphat (IP3), das an einen IP3-Liganden-gesteuerten Kanal auf dem sarkoplasmatischen Retikulum (SR) bindet, den Kanal öffnet und den Ca2+-Ausstrom in das Sarkoplasma ermöglicht. Ca2+ führt zu einer Aktin-Myosin-Bindung und Muskelkontraktion.
Bild von Lecturio.
Wie intrazelluläres KalziumKalziumElektrolyte die Aktin-Myosin-Interaktion in glatter Muskulatur beeinflusst
Im gesamten Sarkoplasma und über die Innenseite des Sarkolemm (Muskelzellmembran) verteilt
Über Intermediärfilamente miteinander verbunden
Keine Z-Linien, die die Aktine verbinden
Myosin befindet sich zwischen dem Aktin.
Myosin zieht an Aktin → Aktin zieht an Dense Bodies → Dense Bodies rücken näher aneinander → Gesamte Muskelzelle zieht sich zusammen = Kontraktion
Organisation von Aktin (dünne Filamente) und Myosin (dicke Filamente) in glatter Muskulatur
Bild von Lecturio.
Querbrückenzyklus in glatter Muskulatur
Der Querbrückenzyklus, auch bekannt als Gleitfilamenttheorie der Muskelkontraktion, ist der Prozess, bei dem sich Myosin und Aktin aneinander entlang bewegen, die Muskelzelle sich verkürzt und eine Muskelkontraktion verursacht wird. In glatter Muskulatur muss Myosin durch MLCK phosphoryliert werden, damit der Querbrückenzyklus beginnen kann.
Ablauf:
ATP bindet an das freie Myosinköpfchen.
Myosin-ATPase hydrolysiert das ATP → ADP:
Bewegung des Myosinköpfchens in eine hochenergetische „gespannte“ Position (90° zum Aktin)
Das gespannte Myosinköpfchen bindet eine exponierte Bindungsstelle an Aktin und bildet eine Querbrücke.
Kraftschlag:
Myosinköpfchen gibt PhosphatPhosphatElektrolyte ab → Rückkehr abgekippte Position (90° → 50°)
Myosinköpfchen gibt ADP ab → kehrt in Ausgangsposition (45°) zurück
Bewegung von 4-12 nm
Da viele Myosinköpfchen gleichzeitig gebunden werden, bleibt das Aktinfilament an seiner neuen Position, anstatt in seine ursprüngliche Position „zurückzurutschen“.
An das Myosinköpfchen bindet ein neues ATP, wodurch es vom Aktin gelöst wird.
Der Zyklus beginnt von vorne.
Dense Bodies werden näher zusammengezogen.
Querbrückenzyklus: Myosin-Leichtketten-Kinase (MLCK) phosphoryliert Myosin und aktiviert es. Das ATP bindet dann an das Myosinköpfchen. Myosin-ATPase hydrolysiert das ATP zu ADP und Phosphat, wodurch das Myosinköpfchen in eine gespannte Position gebracht wird. Wenn ADP und Phosphat noch gebunden sind und der Kopf geneigt ist, kann Myosin an die aktiven Zentren des Aktins binden und eine Querbrücke bilden. Das ADP und Phosphat werden freigesetzt und die gespeicherte potentielle Energie wird freigesetzt, wodurch der Kraftschlag erzeugt wird: Das Myosinköpfchen kehrt in seine gebeugte Position zurück und zieht das Aktinfilament mit sich. Neues ATP bindet, wodurch das Myosinköpfchen vom Aktin gelöst wird und der Zyklus von vorne beginnt. Dieser Prozess ermöglicht es dem Myosin, sich entlang des Aktinfilaments zu „bewegen“, wodurch die Dense Bodies in der glatten Muskulatur näher zusammengezogen werden.
Bild von Lecturio.
Relxation
Die Relaxation tritt ein, wenn Ca2+ aus dem Sarkoplasma ausgeschleust wird.
Ca 2+ wird über 2 Mechanismen aus dem Sarkoplasma entfernt:
Ausschleusung des Ca2+ aus der Zelle über Oberflächenproteine:
Ca2+-ATPase
Na+/Ca 2+-Austauscher
Rückgewinnung von Ca2+ in das SR über die sarcoplasmic endoplasmic reticulum calcium-transporting ATPase (SERCA)
Ohne Ca2+ wird Myosin durch Myosinphosphatase dephosphoryliert → inaktiviertes Myosin ist nicht mehr in der Lage Kraftschläge auszuführen
Latch-Zustand
Ein Zustand, in dem Myosin dephosphoryliert ist (den Zyklus nicht mehr überbrücken kann), aber an Aktin gebunden bleibt = eine gewisse Spannung wird aufrechterhalten
Ermöglicht dem Muskel, den Tonus beizubehalten, ohne viel Energie zu verbrauchen
Beispiel: bei Schließmuskeln, die die Kontraktion als ihren „Ruhezustand“ beibehalten
Reaktion auf Dehnung
Dehnung kann in einigen glatten Muskelgeweben entweder eine Kontraktion oder eine Stress-Entspannungs-Reaktion auslösen.
Dehnung, die zur Kontraktion führt:
Einige Gewebe enthalten mechanisch gesteuerte Ca2+ -Kanäle im Sarkolemm
Squire, JM. (2016). Muscle contraction: Sliding filament history, sarcomere dynamics, and the two Huxleys. Global Cardiology Science & Practice, 2016(2), e201611. https://doi.org/10.21542/gcsp.2016.11
Squire, J. (2019). The actin-myosin interaction in muscle: Background and overview. International Journal of Molecular Sciences, 20(22), 5715. https://doi.org/10.3390/ijms20225715
Saladin, KS, & Miller, L. (2004). Anatomy and Physiology (3rd ed., pp. 408–431).
Pape, H.-C. et al. (2014) Physiologie / herausgegeben von Hans-Christian Pape, Armin Kurtz, Stefan Silbernagl ; begründet von Rainer Klinke und Stefan Silbernagl ; mit Beiträgen von Bernhard Brenner [und 31 weiteren] ; Illustrationen von Rüdiger Gay und Astried Rothenburger. 7., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Stuttgart ; New York: Georg Thieme Verlag. ISBN: 978-3-13-796007-2
Brandes, R. et al. (2019) Physiologie des Menschen : mit Pathophysiologie / Ralf Brandes, Florian Lang, Robert F. Schmidt (Hrsg.). 32. Auflage. [Online]. Berlin ; Heidelberg: Springer. ISBN : 978-3-662-56468-4
Kostenloses eBook
Mach dir den Einstieg leicht mit demLernleitfaden Vegetative Physiologie!
Lecturio und die Exporo-Gruppe wurden für ihre digitale Compliance-Akademie mit dem eLearning Award 2023 ausgezeichnet.
eLearning Award 2019
Lecturio und die TÜV SÜD Akademie erhielten für den gemeinsam entwickelten Online-Kurs zur Vorbereitung auf den Drohnenführerschein den eLearning Award 2019 in der Kategorie „Videotraining“.
Comenius-Award 2019
Die Lecturio Business Flat erhielt 2019 das Comenius-EduMedia-Siegel, mit dem die Gesellschaft für Pädagogik, Information und Medien jährlich pädagogisch, inhaltlich und gestalterisch herausragende didaktische Multimediaprodukte auszeichnet.
IELA-Award 2022
Die International E-Learning Association, eine Gesellschaft für E-Learning Professionals und Begeisterte, verlieh der Lecturio Learning Cloud die Gold-Auszeichnung in der Kategorie “Learning Delivery Platform”.
Comenius-Award 2022
In der Kategorie “Lehr- und Lernmanagementsysteme” erhielt die Lecturio Learning Cloud die Comenius-EduMedia-Medaille. Verliehen wird der Preis von der Gesellschaft für Pädagogik, Information und Medien für pädagogisch, inhaltlich und gestalterisch herausragende Bildungsmedien.
B2B Award 2020/2021
Die Deutsche Gesellschaft für Verbraucherstudien (DtGV) hat Lecturio zum Branchen-Champion unter den deutschen Online-Kurs-Plattformen gekürt. Beim Kundenservice belegt Lecturio den 1. Platz, bei der Kundenzufriedenheit den 2. Platz.
B2B Award 2022
Für herausragende Kundenzufriedenheit wurde Lecturio von der Deutschen Gesellschaft für Verbraucherstudien (DtGV) mit dem deutschen B2B-Award 2022 ausgezeichnet. In der Rubrik Kundenservice deutscher Online-Kurs-Plattformen belegt Lecturio zum zweiten Mal in Folge den 1. Platz.
Simon Veiser
Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.
Dr. Frank Stummer
Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.
Sobair Barak
Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.
Wolfgang A. Erharter
Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.
Holger Wöltje
Holger Wöltje ist Diplom-Ingenieur (BA) für Informationstechnik und mehrfacher Bestseller-Autor. Seit 1996 hat er über 15.800 Anwendern in Seminaren und Work-shops geholfen, die moderne Technik produktiver einzusetzen. Seit 2001 ist Holger Wöltje selbstständiger Berater und Vortragsredner. Er unterstützt die Mitarbeiter von mittelständischen Firmen und Fortune-Global-500- sowie DAX-30-Unternehmen dabei, ihren Arbeitsstil zu optimieren und zeigt Outlook-, OneNote- und SharePoint-Nutzern, wie sie ihre Termine, Aufgaben und E-Mails in den Griff bekommen, alle wichtigen Infos immer elektronisch parat haben, im Team effektiv zusammenarbeiten, mit moderner Technik produktiver arbeiten und mehr Zeit für das Wesentliche gewinnen.
Frank Eilers
Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.
Yasmin Kardi
Yasmin Kardi ist zertifizierter Scrum Master, Product Owner und Agile Coach und berät neben ihrer Rolle als Product Owner Teams und das höhere Management zu den Themen agile Methoden, Design Thinking, OKR, Scrum, hybrides Projektmanagement und Change Management.. Zu ihrer Kernkompetenz gehört es u.a. internationale Projekte auszusteuern, die sich vor allem auf Produkt-, Business Model Innovation und dem Aufbau von Sales-Strategien fokussieren.
Leon Chaudhari
Leon Chaudhari ist ein gefragter Marketingexperte, Inhaber mehrerer Unternehmen im Kreativ- und E-Learning-Bereich und Trainer für Marketingagenturen, KMUs und Personal Brands. Er unterstützt seine Kunden vor allem in den Bereichen digitales Marketing, Unternehmensgründung, Kundenakquise, Automatisierung und Chat Bot Programmierung. Seit nun bereits sechs Jahren unterrichtet er online und gründete im Jahr 2017 die „MyTeachingHero“ Akademie.
Andreas Ellenberger
Als akkreditierter Trainer für PRINCE2® und weitere international anerkannte Methoden im Projekt- und Portfoliomanagement gibt Andreas Ellenberger seit Jahren sein Methodenwissen mit viel Bezug zur praktischen Umsetzung weiter. In seinen Präsenztrainings geht er konkret auf die Situation der Teilnehmer ein und erarbeitet gemeinsam Lösungsansätze für die eigene Praxis auf Basis der Theorie, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Da ihm dies am Herzen liegt, steht er für Telefoncoachings und Prüfungen einzelner Unterlagen bzgl. der Anwendung gern zur Verfügung.
Zach Davis
Zach Davis ist studierter Betriebswirt und Experte für Zeitintelligenz und Zukunftsfähigkeit. Als Unternehmens-Coach hat er einen tiefen Einblick in über 80 verschiedene Branchen erhalten. Er wurde 2011 als Vortragsredner des Jahres ausgezeichnet und ist bis heute als Speaker gefragt. Außerdem ist Zach Davis Autor von acht Büchern und Gründer des Trainingsinstituts Peoplebuilding.
Wladislav Jachtchenko
Wladislaw Jachtchenko ist mehrfach ausgezeichneter Experte, TOP-Speaker in Europa und gefragter Business Coach. Er hält Vorträge, trainiert und coacht seit 2007 Politiker, Führungskräfte und Mitarbeiter namhafter Unternehmen wie Allianz, BMW, Pro7, Westwing, 3M und viele andere – sowohl offline in Präsenztrainings als auch online in seiner Argumentorik Online-Akademie mit bereits über 52.000 Teilnehmern. Er vermittelt seinen Kunden nicht nur Tools professioneller Rhetorik, sondern auch effektive Überzeugungstechniken, Methoden für erfolgreiches Verhandeln, professionelles Konfliktmanagement und Techniken für effektives Leadership.
Alexander Plath
Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.