Wie unterscheiden sich Skelettmuskel und Herz?

Skelettmuskel und Herzmuskel, beide Arten von Muskelgewebe, weisen mehrere wesentliche Unterschiede auf:

1. Standort: Skelettmuskeln sind an den Knochen befestigt und ermöglichen willkürliche Bewegungen wie Gehen, Laufen und Armbewegungen. Sie kommen überwiegend in Gliedmaßen, Rumpf und Kopf vor. Der Herzmuskel hingegen befindet sich ausschließlich im Herzen und ist für das Pumpen des Blutes verantwortlich.

2. Struktur: Skelettmuskelzellen sind lang, zylindrisch und mehrkernig, was bedeutet, dass sie mehrere Kerne enthalten. Aufgrund der Anordnung der Aktin- und Myosinfilamente haben sie ein gestreiftes Aussehen, das ihnen ein Streifenmuster verleiht. Herzmuskelzellen sind ebenfalls gestreift, aber kürzer und rechteckig. Sie haben typischerweise einen oder zwei Kerne und sind verzweigt, was die Bildung interzellulärer Verbindungen ermöglicht, die als interkalierte Scheiben bezeichnet werden.

3. Kontrolle: Die Skelettmuskulatur steht unter willkürlicher Kontrolle, das heißt, wir können sie bewusst anspannen und entspannen. Der Herzmuskel ist jedoch unwillkürlich, was bedeutet, dass seine Kontraktionen nicht bewusst gesteuert werden. Der Herzrhythmus wird durch spezialisierte Herzzellen, sogenannte Schrittmacherzellen, reguliert.

4. Kontraktionsmechanismus: Die Kontraktion der Skelettmuskulatur erfolgt durch den Gleitfilamentmechanismus, bei dem Aktin- und Myosinfilamente aneinander vorbeigleiten. ATP liefert die Energie für diesen Prozess. Auch bei der Herzmuskelkontraktion ist der Gleitfadenmechanismus involviert, er wird jedoch durch die elektrischen Impulse ausgelöst, die von den Schrittmacherzellen erzeugt werden.

5. Kontraktionsdauer: Die Kontraktionen der Skelettmuskulatur können je nach Aktivität unterschiedlich lange anhalten. Herzmuskelkontraktionen sind jedoch rhythmisch und unwillkürlich. Jede Kontraktion dauert nur kurze Zeit und ermöglicht so eine kontinuierliche Pumpwirkung des Herzens.

6. Müdigkeit: Skelettmuskeln können nach längerer Aktivität ermüden oder erschöpft sein. Dies liegt daran, dass sie auf gespeichertes Glykogen als primäre Energiequelle angewiesen sind und sobald das Glykogen aufgebraucht ist, lässt die Muskelfunktion nach. Der Herzmuskel hingegen ist auf eine kontinuierliche Kontraktion ausgelegt und relativ resistent gegen Ermüdung. Es nutzt hauptsächlich Fettsäuren als Energiequelle.

Diese Unterschiede in Struktur, Kontrolle und Funktion ermöglichen es der Skelettmuskulatur und dem Herzmuskel, ihre speziellen Aufgaben effizient zu erfüllen. Die Skelettmuskulatur sorgt für willkürliche Bewegung und Unterstützung, während die Herzmuskulatur das Blut durch den Körper pumpt und so für die lebensnotwendige kontinuierliche Durchblutung sorgt.