Musclefasern

Muskelfasern bilden die Grundeinheit der Skelettmuskulatur. Sie sind mehrkernige Zellen, die durch Fusion von Myoblasten entstehen, und bilden damit ein Syncitium. Jede Muskelfaser besitzt ein Sarkolemm und enthält im Sarkoplasma zahlreiche Myofibrillen, die aus Sarkomeren bestehen und die Kontraktion ermöglichen.

Die Muskelfasern arbeiten in motorischen Einheiten zusammen. Die Kontraktion erfolgt nach der Gleitfilament-Theorie: Ca2+-Ionen werden aus dem sarkoplasmatischen Retikulum freigesetzt, Myosin-Köpfchen binden Aktinfilamente und ziehen sie bei ATP-Hydrolyse zusammen. Energie stammt überwiegend aus oxidativer Phosphorylierung in Mitochondrien, ergänzt durch Glykolyse. Die Stoffwechselprofile, Mitochondrienzahl, Myoglobin und Kapillarisierung unterscheiden sich zwischen Fasertypen.

Man unterscheidet drei Fasertypen: Typ I (slow-twitch, oxidativ), Typ IIa (schnell-oxidativ-glykolytisch) und Typ IIx/IIb (schnell-glykolytisch). Typ I besitzt viele Mitochondrien, hohen Myoglobingehalt und hohe Ausdauer; Typ IIa kombiniert schnelle Kontraktion mit erhöhter Ermüdungsresistenz; Typ IIx/IIb liefert die schnellsten Kontraktionen, ermüdet aber rasch. Die Verteilung variiert je Muskel, Individuum und Trainingszustand; Belastung kann Typenanteile verschieben (z. B. IIx zu IIa).

Regeneration erfolgt teils durch Satellitenzellen; mit dem Alter sinkt die Regenerationsfähigkeit, und bei Inaktivität kann es zu Muskelatrophie kommen. In der Praxis dient die Fasertypenbestimmung in der Forschung und Klinik dem Verständnis von Leistungsfähigkeit, Muskelkrankheiten und Alterungsprozessen.