Muskelfaserquerschnitt

Der Muskelfaserquerschnitt beschreibt die Fläche einer einzelnen Skelettmuskel-Faser in einem Schnitt, der senkrecht zu ihrer Längsachse verläuft. Er wird üblicherweise in Quadratmikrometern (μm²) angegeben und dient zusammen mit der Faserlänge als Indikator für das potenzielle Kraftpotenzial der Faser. Die Größe eines einzelnen Fasernquerschnitts variiert stark und liegt typischerweise im Bereich von einigen hundert bis mehrere tausend μm².

Zur Bestimmung des Muskelfaserquerschnitts werden Gewebeschnitte der Muskulatur angefertigt, meist als Gefrierschnitt oder Paraffinabschnitt. Die Fasergrenzen werden durch Bildgebung und andere Marker abgegrenzt, und das CSA wird computergestützt aus den markierten Randlinien berechnet. Zur Zuordnung der Fasertypen werden oft Immunhistochemie oder Färbungen gegen spezifische Myosin-Heavy-Chain-Isoformen eingesetzt. In vivo liefern bildgebende Verfahren wie Ultraschall oder MRT Abschätzungen des gesamten Muskelfaserquerschnitts oder der Muskeldurchmesser, jedoch meist nicht des CSA einzelner Fasern.

Muskelfaserquerschnitt ist eng mit der Kraftproduktion verknüpft: Unter gleichen Bedingungen führt ein größerer CSA zu einer höheren maximalen Kontraktionskraft der Faser. Fasertypen unterscheiden sich in der Regel auch im CSA, wobei Typ-II-Fasern in vielen Muskeln tendenziell größere Querschnitte als Typ-I-Fasern aufweisen, schwanken jedoch stark je nach Muskel, Spezies und Individuum. Faktoren wie Training, Alter und Erkrankungen beeinflussen den CSA durch Hypertrophie oder Atrophie.

Wichtige Einschränkungen bestehen darin, dass der gemessene CSA von der Schnittebene, der Faserausrichtung und dem Verformen des Gewebes abhängt. Daher ist der CSA nur ein Teil der Gesamtrechnung zur Muskelkraft und muss im Kontext anderer Strukturen betrachtet werden.