Was ist eine glatte Muskelkontraktion?
Eine glatte Muskelkontraktion ist eine Art von Muskelkontraktion, die in den Wänden vieler körpereigener Strukturen wie Blutgefäßen, Verdauungsorganen und Fortpflanzungsorganen stattfindet. Im Gegensatz zu Skelettmuskeln, die sich in der Nähe der Haut befinden und die freiwillige Bewegungen der Gelenke des Körpers ausführen, wie Gehen oder Anheben einer Gabel, um zu essen, führen glatte Muskeln automatische, unbewusste Funktionen aus, wie das Schieben des Blutes durch die Arterien oder die verdaute Nahrung durch den Darm. Die Kontraktion der glatten Muskulatur unterscheidet sich von der Kontraktion der Skelettmuskulatur dadurch, dass die gesamte Wand des Gefäßes gewellt ist und sich als Einheit bewegt, um den Inhalt des Gefäßes 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 kontinuierlich. Dieser Muskeltyp, der die Wände von Strukturen wie Arterien und Venen, der Speiseröhre, des Magens und des Darms sowie der Blase und der Gebärmutter auskleidet, weist typischerweise eine fusiforme Form auf. Fusiforme Muskelfasern sind jeweils wie eine Spindel geformt, und während Skelettmuskelfasern auch diese Form annehmen können, erfolgt die Kontraktion der Skelettmuskulatur linear in einer Richtung, die parallel zur Faserlänge verläuft, während die Kontraktion der glatten Muskeln die Expansion und Kontraktion des Muskelgewebes umfasst mehrere Richtungen. Die Kontraktion der glatten Muskeln erzeugt daher eine Art wellenförmige, quetschende Bewegung, die als Peristaltik bezeichnet wird und Blut, teilweise verdaute Nahrung und Fortpflanzungszellen in langsamen Wellen in eine 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 Funktionseinheiten des autonomen Nervensystems, den Nerven, durchdrungen werden, wird der glatte Muskel in zwei Muskeltypen eingeteilt: Einzeleinheit und Mehrfacheinheit. Bei glatten Muskeleinheiten wird eine Zelle innerhalb einer beweglichen Einheit glatter Muskeln von einem Nerv innerviert. Der Nervenimpuls breitet sich blitzartig auf die benachbarten Zellen im Muskel aus und verursacht eine kollektive Kontraktion der gesamten Einheit. Die Multi-Unit-Kontraktion der glatten Muskulatur findet in einzelnen Zellen statt, in denen eine sehr kleine, feinmotorische Kontrolle erforderlich ist, beispielsweise bei der Erweiterung und Vergrößerung der Iris des Auges. Die überwiegende Mehrheit der glatten Muskeln des Körpers besteht aus einer Einheit.
Innerhalb der Muskelzelle sorgen Moleküle, die linear in Filamenten angeordnet sind, die als Actin und Myosin bezeichnet werden, für den Mechanismus der Kontraktion der glatten Muskulatur. Indem sie wie Kettenhemdenreihen miteinander verbundene Ketten bilden, 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.