Muskelkontraktion einfach erklärt: Gleitfilamenttheorie Ablauf - Querbrückenzyklus - Sport, Biologie

Du fragst dich, was die Gleitfilamenttheorie und ein sogenannter Querbrückenzyklus sein soll? Das ist einfach erklärt!
Im folgenden Video erklärt euch Famulus den Ablauf der Muskelkontraktion abläuft. Dabei geht er auf das Gleitfilamentmodell sowie auf die Filamentproteine Aktin und Myosin ein.
Es wird kurz die Definition einer Muskelkontraktion angesprochen, um anschließend den Mechanismus der Muskelkontraktion mittels ATP, ADP und einem Phosphatrest sowie Calcium-Ionen und alles, was dazugehört, möglichst simpel zu erläutern.
Falls dir Fachbegriffe wie Troponin, Tropomyosin, Aktin, Myosin, ATP, ATPase, Ca++/Ca2+/Calcium-Ionen, Myosinköpfe bzw. Myosinköpfchen, aktive Muskelverkürzung, Transversalsystem bzw. T-System oder T-Tubuli, aber auch longitudinale Tubuli bzw. L-Tubuli sowie das sarkoplasmatisches Retikulum fremd sind, dann ist das Video genau richtig für dich!
Eine kurze Beschreibung zur Gleitfilamenttheorie von Berg et al. (2018, S. 1224): „Die beweglichen Strukturen der Muskeln bestehen aus einem Komplex aus Myosin und Aktin sowie weiteren Hilfsproteinen. Aktin, ein sehr häufig vorkommendes Protein von 42 kDa, polymerisiert zu langen Filamenten. Jedes Aktinmonomer kann entweder ATP oder ADP binden. Die Motordomäne des Myosins bewegt sich dabei zyklisch am Aktinfilament weiter; beginnen wir mit Myosin, an das keine Nucleotide gebunden haben und das selbst an Aktin gebunden ist: 1) ATP bindet dann an Myosin und Myosin wird vom Aktin freigesetzt. 2) Eine reversible Konformationsänderung, die mit der Hydrolyse des ATP, das immer noch an Myosin gebunden ist, einhergeht, führt zu einer großen Bewegung des Hebelarmes, der aus der Motordomäne herausragt. 3) Myosin mit gebundenem ADP und Pi heftet sich an Aktin. 4) Pi wird vom Myosin freigesetzt. Folge ist ein Zurücksetzen der Hebelarmposition und eine Bewegung des Aktins im Verhältnis zum Myosin. 5) Durch Freisetzung von ADP geht die Motordomäne in ihre Ausgangsstellung zurück. Die Länge des Hebelarmes bestimmt, wie groß der Schritt entlang des Aktins in jedem Zyklus ist. Die Möglichkeit, einzelne Moleküle der Motorproteine zu beobachten, war von entscheidender Bedeutung für die Überprüfung von Hypothesen über die Motorfunktion. Die Muskelkontraktion bewirkt ein rasches Gleiten von dünnen Aktinfilamenten relativ zu dicken Filamenten, die aus Myosin aufgebaut sind. Die dicken Filamente bestehen aus vielen miteinander verbundenen Myosinmolekülen. Jedes Myosinmolekül besitzt zwei Köpfe, die an Aktin binden und dieses relativ zu Myosin bewegen können. Diesen Vorgang treibt Myosin durch ATP-Hydrolyse an. Die Muskelkontraktion wird durch Tropomyosin und den Troponinkomplex reguliert. Diese Proteine hemmen Aktin und Myosin daran, effizient miteinander zu interagieren, bis die Calciumkonzentration durch einen Nervenimpuls ansteigt. Die Calciumionen verändern die Konformation von Troponin und Tropomyosin, sodass die Hemmung aufgehoben wird.“
#Gleitfilamenttheorie #Querbrückenzyklus #Muskelkontraktion
INHALT
0:00 Einleitung
0:26 Was ist eine Muskelkontraktion?
1:02 Gleitfilamenttheorie
8:17 Querbrückenzyklus ("Cross-bridge cycle")
10:27 Reihenschaltung von Sarkomeren und anderes
11:18 Wenn ATP fehlt: Totenstarre
12:25 Erklärung des GIFs
14:38 Muskelverkürzung am Beispiel des Bizeps
15:41 Danksagung & Abschluss
➡️Video zu Sarkomeren & Muskelanatomie: • Muskelanatomie - Aufba...
↪️Mehr zum ATP & Energiestoffwechsel im Muskel: bit.ly/EnergiestoffwechselPlay...
🆕Hier geht es zum neuesten Video: goo.gl/76JwCx
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📜 Quellen für dieses Video:
► Hohmann, A., Lames, M., Letzelter, M. & Pfeiffer, M. (2020). Einführung in die Trainingswissenschaft (7., überarbeitete Auflage). Wiebelsheim Hunsrück: Limpert: amzn.to/3uUe1D3
► Weineck, J. (2010). Sportbiologie (10., überarbeitete und erweiterte Auflage). Balingen: Spitta: amzn.to/30c7lC8
► de Marées, H. (2017). Sportphysiologie (Korrigierter Nachdruck der 9., vollständig überarbeiteten und erweiterten Auflage). Hellenthal: Sportverlag Strauß: amzn.to/2O7UoXv
► Berg, J. M., Tymoczko, J. L. & Gatto, G. J. (2018). Stryer Biochemie (Lehrbuch, 8. Auflage). Berlin: Springer Spektrum: amzn.to/30lzgiV
► Güllich, A. & Krüger, M. (Hrsg.). (2013). Sport. Das Lehrbuch für das Sportstudium (Lehrbuch). Berlin: Springer Spektrum: amzn.to/3sSA3UQ
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Пікірлер: 79

  • @Mystique0704
    @Mystique0704 Жыл бұрын

    Grandios! Wirklich toll aufgearbeitet, ich verstehe es jetzt nun viel viel besser. Mach auf jeden Fall bitte weiter damit. Großartige Arbeit!

  • @ikefctr5762
    @ikefctr57622 жыл бұрын

    Wirklich extrem verständlich und anschaulich erklärt, mach bitte weiter so🙏🏼👍

  • @Famulus

    @Famulus

    2 жыл бұрын

    Vielen lieben Dank und sehr gerne! 🐢

  • @duodenumful
    @duodenumful3 жыл бұрын

    Isometrische und Exzentrische wäre auch interessant. Also wenn du Zeit und Lust hast hier auch ein so cooles Video zu verfassen. 👍

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Danke dir fürs Feedback! :)

  • @k_1186
    @k_11863 жыл бұрын

    Die Informationstiefe und der Umfang des vermittelten Wissen, vor allem in Kombination mit den bereits vorausgegangen Videos zu diesem Thema, ist einfach exzellent. Super Job! Einziger Wermutstropfen ist da nur, dass der Abstand zwischen den Vieos soooooooo lang ist. Für mich persönlich wäre die Präsentationsweise deutlich ansprechender, wenn Du Dich nicht permanent selbst kommentieren würdest und uns dabei nicht ständig erzählst, was Du uns gleich sagen wirst. Sag einfach, was zu sagen ist. Wegen diesen Fachimformationen sind wir hier 😉

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Vielen lieben Dank für dein mega Feedback! 🐢

  • @stella8590
    @stella8590 Жыл бұрын

    Tausend Dank!🐢 rettet mich im Studium!

  • @m.z1979
    @m.z19793 жыл бұрын

    Mal wieder was neues da kann man hoffen das noch viele weitere folgen, und das nicht alle jahre sondern jede woche. Weiter so 👍

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Das hoffe ich doch auch! 🐢

  • @abilisha8460
    @abilisha84602 жыл бұрын

    Heieiei bin froh dass Du es gut erklärst ! Beim Physiounterricht hört sich das immer so langweilig an aber Du gestaltest das Thema doch interessant!

  • @mozzie6372
    @mozzie63723 жыл бұрын

    Vor vier Jahren angekündigt und jz ist es endlich da! :)

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    :)

  • @mozzie6372

    @mozzie6372

    3 жыл бұрын

    @@Famulus Hatte vor ein paar Wochen Sport-Abitur über Muskelkontraktion und Energiebereitstellung im Muskel. Mit dem Video wären die 15 Punkte sicher gewesen haha Aber echt sehr gutes Video! Die Videos zur Energiebereitstellung haben aber auch schon sehr sehr viel geholfen! Danke!

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    @@mozzie6372 na hoffentlich hilft das Video anderen im Abitur & Studium! 🐢

  • @mozzie6372

    @mozzie6372

    3 жыл бұрын

    @@Famulus ganz bestimmt!

  • @benjaminwetscher9614
    @benjaminwetscher96143 жыл бұрын

    Mega geil! Willkommen zurück

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Ich habe zu danken! :)

  • @mahej5712
    @mahej5712 Жыл бұрын

    mach weiter Bro. unglaublich geile Videos!

  • @jjayski9574
    @jjayski95742 жыл бұрын

    du bist der beste danke

  • @patrickjackwerth8831
    @patrickjackwerth8831 Жыл бұрын

    Danke, habe nach meine C-Trainerlizenz nichts gerallt. Hier arbeite ich erfolgreich nach 👍

  • @fckoelnfan104
    @fckoelnfan104 Жыл бұрын

    Danke super Video

  • @VasaaVasorum
    @VasaaVasorum Жыл бұрын

    Liebs, dass du dir die Zeit lässt etwas so ausführlich zu erklären! Also finde die Länge des Videos genau richtig und komme gut mit! Als kleine Anregung: es dürfen auch weniger Bildchen zwischendurch sein :)) dann kommt etwas mehr Ruhe rein und behält den Fokus auf dem wesentlichen Inhalt. Danke dir!!

  • @itsvitoagain
    @itsvitoagain2 жыл бұрын

    Plottwist: die Videoedits haben Famulus 4 Jahre gebraucht Joke beiseite, dein Muskelanatomie video hat mir echt geholfen danke :)

  • @Famulus

    @Famulus

    2 жыл бұрын

    Hahaha, da ist vielleicht was Wahres dran! 🐢 Sehr gerne, das freut mich zu lesen!

  • @Putzfetzen
    @Putzfetzen2 ай бұрын

    Top Erklärung. Hab alles wie ein Staubsauger in mich aufgenommen :D

  • @user-xl5wb3fd9h
    @user-xl5wb3fd9h2 жыл бұрын

    Habe deinen Kanal neulich entdeckt und hoffe es kommen weiterhin Videos:)

  • @Famulus

    @Famulus

    2 жыл бұрын

    Hi, da kannst du drauf wetten! Die Frage ist nur, wann ... unglücklicherweise bin ich etwas langsam. 🐢 Vielleicht finden sich ja ein paar liebe Spendengelder, die den Kanal etwas vorantreiben würden. Ansonsten bleibt es erstmal bei eher niedriger Videofrequenz.

  • @jonaspfaller8151
    @jonaspfaller8151 Жыл бұрын

    danke👌🏻

  • @youlius9466
    @youlius94662 жыл бұрын

    Krank!

  • @Famulus

    @Famulus

    2 жыл бұрын

    Was genau? 🐢

  • @jannikloebel2687
    @jannikloebel26872 жыл бұрын

    Endlich Mal ein neues Video,aber einen Monat verpasst😅

  • @Famulus

    @Famulus

    2 жыл бұрын

    Haha, kein Problem! 🐢 Ich hoffe, es hat dir gefallen!

  • @user-co4gz2of8y
    @user-co4gz2of8y Жыл бұрын

    Der Wambowitz ist der Hammer :-D

  • @kevinwitschgeb.klefisch5359
    @kevinwitschgeb.klefisch53592 жыл бұрын

    Famulus Du geiler Typ... 💯🔥💪🏼😁 Ich will ein Kind und ein Video zur Muskel-Hypertrophie / Hyperplasie von Dir 🤣😝🙏🏼

  • @WatchClock99
    @WatchClock993 жыл бұрын

    habe deinen Kanal erst kürzlich entdeckt, danke für die Videos. Schade dass du nicht 1M Abonnenten hast, die du absolut verdient hättest!

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Vielen lieben Dank! :)

  • @quickscopebro97
    @quickscopebro973 жыл бұрын

    yeeaahhh neues video

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    :)

  • @luisahahn1083
    @luisahahn10832 жыл бұрын

    Du rettest mein Physiologie Zwischenexam.

  • @Dasburnschi
    @Dasburnschi3 жыл бұрын

    Sehr informatives gut gestaltetes Video, echt Klasse! Geht gottseidank etwas mehr in die Tiefe der Materie als die verschwommene Schwarz-weiß Abbildung meines Physiologie Professors haha

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Sehr gerne und vielen Dank für deinen Kommentar! :) 🐢

  • @sophieelaineee
    @sophieelaineee Жыл бұрын

    Es ist so süß cringe aber kann richtig gut erklären

  • @milksmoothie
    @milksmoothie3 жыл бұрын

    Sehr gutes Video👍🏻 Angelehnt an "Marco Toigo" würde am Ende statt "exzentrischer Muskelkontraktion" der Begriff "pliometrische Muskelkontraktion" besser passen.

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Vielen lieben Dank! Auch wenn ich die Argumentation von Marco Toigo nachvollziehen kann, so hat sich im allgemeinen Sprachgebrauch die exzentrische Kontraktionsform etabliert. Die pliometrische Kontraktion - im Zusammenhang mit dem plyometrischen Training - wäre hier für nahezu alle Laien missverständlich. 🐢

  • @Alex-rp5zo
    @Alex-rp5zo2 жыл бұрын

    👍🏼

  • @miaes8374
    @miaes83748 ай бұрын

    Hi, danke erstmal für das Video. Ich habe nur noch nicht so genau verständen, was es mit den L-Tubuli auf sich hat, bzw., wo genau sich diese Strukturen verorten lassen. Die T-Tubuli, soweit ich es verstanden habe, sind Einbuchtungen an der Zellmembran der Muskelzelle, die für eine "schnellere" Reizausbreitung in der Zelle sorgen und dazu viele Kalziumkanäle besitzen, über die Kalziumein- und Ausschüttung reguliert wird. (Ein wenig holprig; ich freue mich auch über Korrigierungen). Haben die L-Tubuli dann ähnliche Funktionen und entscheiden sich nur in der Form von den T-Tubuli?

  • @Esi1984
    @Esi1984 Жыл бұрын

    HEy Famulus, mich würde mal ein Video interessieren, Was ein Muskelkrampf ist und was dabei im Muskel passiert.

  • @yogamitmascha3770
    @yogamitmascha37705 ай бұрын

    Vielen Dank für das Video! Wo kann man sich die Animation des Querbrückenzyklusses (ca Minute 10:15) mal für etwas länger anschauen?

  • @niggo2795
    @niggo27952 жыл бұрын

    Bitte das Video zu exzentrischen und isometrischen Muskelkontraktion

  • @mahari7285
    @mahari7285 Жыл бұрын

    Besser erklärt als in 2 Semestern Biochemie und Physiologie...😅

  • @_lezzogs_

    @_lezzogs_

    7 ай бұрын

    Ihr macht das noch in der Uni?? Ich muss das für meine Q1 Bio-Klausur lernen xD

  • @mahari7285

    @mahari7285

    7 ай бұрын

    @@_lezzogs_ Uuh...da gibts ne Menge mehr zu lernen...Stichwort Histologie/Mikrobiologie...

  • @jennitr9177
    @jennitr91772 жыл бұрын

    Aber das atp muss doch nochmal gespalten werden, damit es sich vom Aktin löst?

  • @moritzwendt1376
    @moritzwendt13762 жыл бұрын

    Könntest du den Eingeweidemuskel mal erklären währe sehr nett:)

  • @malekhammadi
    @malekhammadi Жыл бұрын

    ✌✌✌

  • @traveller6541
    @traveller65412 жыл бұрын

    Hey Famulus, großes Lob an dich ! Die Instanz für's Niveau auf dieser Plattform 😉 Wie wäre es wenn du mal den Faktor der Genetik im Muskelaufbau durchleuchtest? Mach weiter so 👍🙂

  • @Famulus

    @Famulus

    2 жыл бұрын

    Moin Traveller, vielen lieben Dank für diesen lieben Kommentar! 🐢 Spannendes Thema, das ich häufiger in der Research auffinde, aber bisher hätte ich keine Idee, wie ich das Thema in einem Video komprimieren könnte. Vielen lieben Dank!

  • @autschibrothers5903
    @autschibrothers59033 жыл бұрын

    Und was genau macht einen Muskel dann stark? Die Anzahl der einzelnen Sarkomere? Sind die Myosinköpfchen in jedem Muskel "gleich stark"?

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Sowohl die Anzahl der Sarkomere sowie die nervale Ansteuerung (genauer gesagt: Rekrutierung) und die Fähigkeit, diese Innervation über eine gewisse Zeit aufrechtzuerhalten (Frequenzierung). Grundsätzlich kann eine trainierte Person mehr Muskelfasern und somit mehr Sarkomere ansteuern und diese Innervation aufrechterhalten. Selbstverständlich können weitere Faktoren wie die Menge an Glykogen, die Muskelviskosität, die Anzahl der Mitochondrien, die Ermüdung des ZNS uvm. die Kraft beeinflussen.

  • @mysos4706
    @mysos47063 жыл бұрын

    Funktioniert die Muskelkontraktion bei Tieren genauso?

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Das kommt auf den Aufbau des Muskelgewebes an. Auch wir Menschen haben unterschiedliche Muskelarten und darauf basierend verschiedene Muskelfasertypen (dazu habe ich auch schon mal ein Video gemacht ... zumindest zu den 3 gängigsten Muskelfasertypen der menschlichen Skelettmuskulatur/Arbeitsmuskulatur)! 🐢

  • @faithnomore101
    @faithnomore1013 жыл бұрын

    Ich kapituliere. Muss ich nun ATP supplementieren oder mein Protein vorkochen?

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    LOL

  • @traveller6541

    @traveller6541

    2 жыл бұрын

    Die Antwort lautet : Genau 👍😉

  • @quickscopebro97
    @quickscopebro972 жыл бұрын

    Hey ich brauche deine Hilfe. Ich bin Kampfsportler und stelle mir die Frage wie ich Krafttraining richtig in mein Trainingprogramm einbetten soll. Mir nützt es nur Muskelausdaurer und Schnellkraft zu trainieren, oder? Hypotrophie bereich wie auch maximal Kraft bereich bring mir ja fast nichts oder? Wie sollte ich trainieren hab 3xmal Zeit in der Woche.

  • @Famulus

    @Famulus

    2 жыл бұрын

    Hi Jan, fürs 1:1-Coaching bitte eine E-Mail an: famulusyt@aol.de 🐢

  • @quickscopebro97

    @quickscopebro97

    2 жыл бұрын

    @@Famulus Muss ich dafür bezahlen?

  • @Geokey86
    @Geokey862 жыл бұрын

    Hurrraaaa :D

  • @Famulus

    @Famulus

    2 жыл бұрын

    :) 🐢

  • @ThePaul303
    @ThePaul3032 жыл бұрын

    Famulus.... Du hast lange nix rausgehauen... mach doch mal wieder was :) deine Fanbase vermisst Dich!

  • @singing_many
    @singing_many5 ай бұрын

    Viel zu viele unnötige emojs!!! Besser längere sequenzen von den wesentliche strukturen zeigen!! So kann man es sich viel besser einprägen!

  • @jakobroggendorf5319

    @jakobroggendorf5319

    2 ай бұрын

    Ich finde es richtig gut so wie es ist!!

  • @_lezzogs_
    @_lezzogs_7 ай бұрын

    4 jahre sind doch solide xD

  • @davidH470
    @davidH470Ай бұрын

    Schade das der Kanal tot ist :(

  • @severin356
    @severin3563 жыл бұрын

    Haha 4 Jahre

  • @Famulus

    @Famulus

    3 жыл бұрын

    Hahaha

  • @gordonpickelgrubee5033
    @gordonpickelgrubee50332 жыл бұрын

    echt cringe brudi

  • @qrqn

    @qrqn

    2 жыл бұрын

    Digga du heißt Gordon Pickelgrubee

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