Muskelzelle

Muskelzelle ist die Grundeinheit der Muskulatur. Sie ist typischerweise lang und fasernförmig und auf Kontraktion spezialisiert. Während der Embryonalentwicklung entstehen sie durch Fusion mehrerer Myoblasten. Es gibt drei Haupttypen: Skelettmuskelzellen, Herzmuskelzellen und glatte Muskelzellen, die unterschiedliche Funktionen erfüllen.

Skelettmuskelzellen sind vielkernig, langgezogen und weisen eine quergestreifte Erscheinung auf, bedingt durch regelmäßige Sarkomere. Herzmuskelzellen sind verzweigt und über Interkalatstreifen miteinander verbunden; sie arbeiten koordiniert im Herzen. Glatte Muskelzellen sind spindelförmig, meist einkernig und ohne regelmäßige Sarkomere, was glatte, langsame Kontraktionen in Wänden von Hohlorganen ermöglicht.

Der Kontraktionsapparat besteht aus Sarkomeren, die von Sarkoplasmatischem Retikulum, T-Tubuli und Myofibrillen gebildet werden. Die Kontraktion erfolgt durch Kreuzbrücken zwischen Aktin und Myosin. Calciumionen aus dem Sarkoplasmatischen Retikulum binden an Troponin C und verschieben Tropomyosin, sodass Aktin-Myosin-Bindungen möglich werden. In Skelett- und Herzmuskelzellen regelt dieses Troponin-Tropomyosin-System die Kontraktion. Glatte Muskulatur nutzt Calmodulin und Myosin-Leichtkettenkinase zur Regulation. ATP liefert die Energie, Mitochondrien stellen den Großteil des Bedarfs; Myoglobin unterstützt die Sauerstoffspeicherung.

Muskelzellen werden motorisch innerviert. Die neuromuskuläre Endplatte setzt Acetylcholin frei, was eine Depolarisation auslöst und zur Kontraktion führt. Die Regeneration erfolgt vor allem in der Skelettmuskulatur durch Satellitenzellen, die sich zu neuen Muskelfasern differenzieren können. Funktionen umfassen Bewegung, Haltung und Wärmeproduktion durch Muskelarbeit.

Störungen der Muskelzellen können zu Muskeldystrophien oder Myopathien führen, die Kraft, Ausdauer und Koordination beeinträchtigen.