Was ist eine glatte Muskelkontraktion?

Eine Kontraktion der glatten Muskulatur ist eine Art von Muskelkontraktion, die innerhalb der Wände vieler innerer Strukturen des Körpers wie der Blutgefäße, der Organe des Verdauungstrakts und der Fortpflanzungsorgane stattfindet. Im Gegensatz zu Skelettmuskeln, die sich in der Nähe der Haut befinden und willkürliche Bewegungen der Gelenke des Körpers ausführen, wie Gehen oder das Heben einer Gabel zum Essen, führen glatte Muskeln automatische, unbewusste Funktionen aus, wie das Blut durch die Arterien oder verdaute Nahrung durch den Darm. Die Kontraktion der glatten Muskulatur unterscheidet sich von der Kontraktion der Skelettmuskulatur dadurch, dass sie die gesamte Gefäßwand wellt und sich als Einheit bewegt, um den Gefäßinhalt zu transportieren.

Die glatte Muskulatur bildet eine innere Schicht der Wand eines Organs oder Gefäßes direkt hinter der Schleimhaut dieses Gefäßes und ist flach und durchgehend. Diese Art von Muskel, die die Wände von Strukturen wie Arterien und Venen, der Speiseröhre, des Magens und des Darms sowie der Blase und der Gebärmutter auskleidet, ist typischerweise spindelförmig. Fusiforme Muskelfasern sind jeweils wie eine Spindel geformt, und während Skelettmuskelfasern ebenfalls diese Form annehmen können, erfolgt die Kontraktion der Skelettmuskeln linear in einer Richtung parallel zur Länge der Faser, während die Kontraktion der glatten Muskulatur die Expansion und Kontraktion des Muskelgewebes beinhaltet mehrere Richtungen. Die Kontraktion der glatten Muskulatur erzeugt daher eine Art wellenförmige, quetschende Bewegung, die als Peristaltik bekannt ist und Blut, teilweise verdaute Nahrung und Fortpflanzungszellen in langsamen Wellen in eine einzige Richtung drückt.

Diese Art der Muskelkontraktion wird nicht vom zentralen Nervensystem im Gehirn gesteuert, sondern vom autonomen Nervensystem, dem Teil des peripheren Nervensystems, der unwillkürliche Aktionen wie Atmung und Herzfrequenz koordiniert. Basierend darauf, wie die Muskelzellen von den funktionellen Einheiten des autonomen Nervensystems, den Nerven, durchdrungen werden, wird die glatte Muskulatur in zwei Muskeltypen eingeteilt: Einzel- und Mehrfachmuskeln. Bei einer glatten Muskulatur mit einer einzigen Einheit wird eine Zelle innerhalb einer beweglichen Einheit der glatten Muskulatur von einem Nerv innerviert. Der Nervenimpuls breitet sich wie ein Blitz, der auf den Boden einschlägt, auf die benachbarten Zellen in der Muskelschicht aus und verursacht eine kollektive Kontraktion der gesamten Einheit. Die Kontraktion der glatten Muskulatur aus mehreren Einheiten findet in einzelnen Zellen statt, wo eine sehr kleine, feinmotorische Kontrolle erforderlich ist, wie bei der Erweiterung und Vergrößerung der Iris des Auges. Die überwiegende Mehrheit der glatten Muskulatur des Körpers besteht aus einer einzigen Einheit.

Innerhalb der Muskelzelle sorgen linear in Filamenten angeordnete Moleküle namens Aktin und Myosin für den Mechanismus der Kontraktion der glatten Muskulatur. Durch das Bilden von Reihen miteinander verbundener Ketten, ähnlich wie bei Kettenhemden, ermöglichen sie eine Kontraktion in mehrere Richtungen. Mehrere Proteine, die als Calmodulin, Caldesmon und Calponin bekannt sind, erleichtern diese Muskelkontraktion, indem sie an Calciumionen binden. Diese Bindungswirkung verändert die molekulare Struktur der glatten Muskelzelle und bewirkt so die Kontraktion.