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        1. Steckbrief
        2. Organisation des kontraktilen Apparats der glatten Muskelzelle
        3. Auslösen des Kontraktionsvorgangs
        4. Querbrückenzyklus
        5. Kontraktionsformen der glatten Muskulatur
        6. IMPP-Fakten im Überblick
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Glatte Muskulatur: Kontraktion

  •  IMPP-Relevanz
  • Lesezeit: 15 min
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Steckbrief

Die Kontraktion der glatten Muskulatur läuft ähnlich ab wie in der Skelettmuskulatur, weist aber einige bedeutende Unterschiede auf:

Organisation der Sarkomere

Die Sarkomere werden hier als Minisarkomere bezeichnet und sind wesentlich unregelmäßiger angeordnet als im Skelettmuskel. Sie bestehen aus Aktin- und Myosinfilamenten, die sehr viel länger sind als die des quergestreiften Muskels. Die Myosinfilamente haben einen seitenpolaren, antiparallelen Aufbau. Außerdem enthalten die Sarkomere Intermediärfilamente, über die sie mit der extrazellulären Matrix in Verbindung stehen und sogenannte Verdichtungszonen, die die Rolle der Z-Scheibe übernehmen.

Auslösung des Kontraktionsvorgangs

Der Kontraktionsvorgang selbst wird wie in der Skelettmuskulatur durch einen Anstieg der intrazellulären Ca2+-Konzentration eingeleitet. Der Anstieg der Ca2+-Konzentration kann auf unterschiedliche Weise induziert werden:

  • Depolarisation des Membranpotenzials und Einstrom von Ca2+ über die Zellmembran.

  • Freisetzung von Ca2+ aus intrazellulären Speichern (calcium-induced calcium release) durch den Einstrom von Ca2+ über die Zellmembran oder durch pharmakomechanische Kopplung über den IP3/DAG-Signalweg.

  • über den Füllungszustand der intrazellulären Calciumspeicher (store-operated Ca2+ entry).

  • Einstrom von Ca2+ durch mechanosensitive Ca2+-Kanäle (die z.B. auf Dehnung reagieren).

Querbrückenzyklus

Der Querbrückenzyklus läuft nach demselben Muster ab wie im Skelettmuskel, wird aber anders reguliert. Im glatten Muskel gibt es kein Troponin C, sondern Calcium wird von Calmodulin gebunden, welches dann den Querbrückenzyklus freigibt. Die Freigabe erfolgt einerseits über die Bindung des Ca2+-Calmodulin-Komplexes an Caldesmon, das sich dann von der Myosinbindungsstelle am Aktin wegbewegt. Andererseits reguliert dieser Komplex auch die ATPase-Aktivität der Myosinköpfchen über das Enzym Myosin-leichte-Ketten-Kinase (MLCK).

Kontraktionsformen

Besondere Kontraktionsformen der glatten Muskulatur sind die tonische (langanhaltende) und die phasische (rhythmische) Kontraktion.

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    Organisation des kontraktilen Apparats der glatten Muskelzelle

    Die meisten glatten Muskelzellen haben einen Durchmesser von etwa 5–10 µm bei einer Länge von bis zu mehreren 100 µm. In vielen Organen stehen die glatten Muskelzellen durch Gap Junctions in Kontakt miteinander und bilden ein funktionelles Synzytium. Die Zellmembran weist Einstülpungen auf, sogenannte Caveolae, die wahrscheinlich den T-Tubuli der Skelettmuskulatur entsprechen.

    Der kontraktile Apparat in der glatten Muskulatur ist anders organisiert als derjenige in der quergestreiften Muskulatur und besteht aus folgenden Komponenten:

    Aktinfilamente

    Die Aktinfilamente sind vom Aufbau her den ähnlich aber sehr viel länger. Auch ihnen sind Tropomyosinmoleküle angelagert. Allerdings gibt es kein Troponin, stattdessen findet man und . Calmodulin ist ein Calciumbindungsprotein, das nach Bindung von 4 Ca als Ca-Calmodulin-Komplex an sein Zielprotein bindet. Caldesmon ist ein fadenförmiges Protein, das parallel zu Tropomyosin den Aktinfilamenten angelagert ist.

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      zuletzt bearbeitet: 06.02.2023
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. rer. nat. Stephan Grissmer, 12.07.2022
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