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20.6: Klassifizierung der Skelettmuskelfasern
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Classification of Skeletal Muscle Fibers
 
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20.6: Classification of Skeletal Muscle Fibers

20.6: Klassifizierung der Skelettmuskelfasern

Skeletal muscles continuously produce ATP to provide the energy that enables muscle contractions. Skeletal muscle fibers can be categorized as type I, type IIA, or type IIB based on differences in their contraction speed and how they produce ATP, as well as physical differences related to these factors. Most human muscles contain all three muscle fiber types, albeit in varying proportions.

Slow-Twitch Muscle Fibers

Type I, or slow oxidative, muscle fibers appear red due to large numbers of capillaries and high levels of myoglobin, an oxygen-storing protein. Type I muscle fibers contain more mitochondria, which produce ATP through oxidative phosphorylation, than type II fibers.

Slow oxidative muscle fibers use aerobic respiration, involving oxygen and glucose, to produce ATP. In addition to contracting more slowly than type II fibers, type I fibers receive nerve signals more slowly, contract for longer periods, and are more resistant to fatigue. Type I fibers primarily store energy as fatty substances called triglycerides.

Fast-Twitch Muscle Fibers

Type II, or fast, muscle fibers often appear white. Relative to type I fibers, type II fibers receive nerve signals and contract more quickly, but contract for shorter periods and fatigue more quickly. Type II muscle fibers primarily store energy as ATP and creatine phosphate.

Type IIA, or fast oxidative, muscle fibers primarily use aerobic respiration to produce ATP. However, they also use anaerobic respiration. Type IIB, or fast glycolytic, muscle fibers primarily use anaerobic respiration, which produces less ATP per cycle than aerobic respiration. Thus, type IIB fibers tire faster than the other fiber types.

More recently, scientists identified additional muscle fibers with characteristics intermediate between the other types, including IC, IIC, IIAC, and IIAB.

Skelettmuskeln produzieren kontinuierlich ATP. So stellen sie die Energie zu Verfügung, welche für Muskelkontraktionen notwendig ist. Skelettmuskelfasern können aufgrund der Unterschiede in ihrer Kontraktionsgeschwindigkeit und der Art und Weise, wie sie ATP produzieren, sowie aufgrund physikalischer Unterschiede in Bezug auf diese Faktoren in Typ I, Typ IIA oder Typ IIB unterteilt werden. Die meisten menschlichen Muskeln enthalten alle drei Muskelfasertypen. Ihre Verhältnisse können jedoch variieren.

Slow-Twitch-Muskelfasern

Typ I, oder langsam oxidative Muskelfasern erscheinen rot. Das liegt an einer großen Anzahl von Kapillaren und hoher Werte von Myoglobin, einem sauerstoffspeichernden Protein. Muskelfasern vom Typ I enthalten mehr Mitochondrien, die durch oxidative Phosphorylierung ATP produzieren, als die Fasern vom Typ II.

Langsam oxidative Muskelfasern nutzen die aerobe Atmung unter Einbeziehung von Sauerstoff und Glucose, um ATP zu produzieren. Zusätzlich zur langsameren Kontraktion als die Fasern vom Typ II empfangen die Fasern vom Typ I die Nervensignale langsamer, kontrahieren länger und sind widerstandsfähiger gegen Ermüdung. Typ-I-Fasern speichern Energie hauptsächlich in Form von Fettstoffen, den so genannten Triglyceriden.

Fast-Twitch-Muskelfasern

Typ II, bzw. schnelle Muskelfasern erscheinen oft weiß. Im Vergleich zu den Fasern vom Typ I empfangen die Fasern vom Typ II Nervensignale schneller und kontrahieren schneller. Sie tun dies jedoch nur für kürzere Zeiträume und ermüden schneller. Typ II-Muskelfasern speichern Energie hauptsächlich als ATP und Kreatinphosphat.

Typ IIA, oder schnell oxidative Muskelfasern verwenden hauptsächlich die aerobe Atmung, um ATP zu produzieren. Sie nutzen aber auch die anaerobe Atmung. Typ IIB, oder schnelle glykolytische Muskelfasern verwenden hauptsächlich die anaerobe Atmung, die weniger ATP pro Zyklus produziert als die aerobe Atmung. Daher ermüden die Fasern vom Typ IIB früher als die anderen Fasertypen.

Vor kurzem identifizierten Wissenschaftler weitere Muskelfasern mit Eigenschaften, die zwischen den anderen Typen liegen, darunter IC, IIC, IIAC und IIAB.


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