Muskeln und Spaghettis

 

Muskeln und Spaghettis

Hi! Willkommen bei Biochemie mit Bianca!

Manche lieben ihn, manche hassen ihn. Manche Beides.

Den Muskelkater.

Bei jeder Bewegung machen sich Muskeln schmerzhaft bemerkbar von denen man bisher gar nicht wusste, dass sie existieren!

In dieser Episode wandern wir unsere Muskeln ab. Warum verursacht Bergabgehen einen schlimmeren Muskelkater als Bergaufgehen? Und wie entsteht Muskelkater überhaupt? Spoiler: Die Milchsäure ist nicht der Übeltäter!…. Gehen wir los!

 

Grob unterscheidet man zwischen zwei Arten von Muskeln:

Glatte und quergestreifte Muskulatur. Die glatte Muskulatur ist die Organmuskulatur. Zum Beispiel Darmmuskulatur. Diese glatte Muskulatur können wir nicht aktiv anregen. 1,2

Schade eigentlich. Manchmal vor einem wichtigen Termin oder vor einer langen Autofahrt wär es schon praktisch bestimmte Sachen besser koordinieren zu können. „Darmschleife 3&5: bitte nun schneller arbeiten. Ich will noch aufs Klos gehen, bevor ich 7 Stunden im Auto sitze.

Naja, das geht halt nicht. Zumindest nicht bei mir.

Im Gegensatz zur glatten Muskulatur, können wir die quergestreifte Muskulatur bewusst ansteuern. Sie wird auch die Skelettmuskulatur genannt. Arm heben, Arm senken, Popo wackeln und twerken – all diese Kunstwerke funktionieren dank der quergestreiften Muskulatur. Quergestreift deshalb, weil unter dem Mikroskop ein sich wiederholendes Muster an Querstreifen zu sehen ist. Diese Art von Muskulatur können wir aktiv ansteuern. 3 Niemand twerkt unabsichtlich.

 

Und dann gibt’s noch eine Art von Muskulatur. Das Extrawürstel der Muskulatur. Nämlich die Herzmuskulatur. Sie ist ebenso quergestreift wie die Skelettmuskulatur. Aber zum Glück müssen wir das Herz nicht aktiv für jede Bewegung ansteuern… Dass wir nicht laufend denken müssen „Pumpen, Pumpen, Pumpen,…“ liegt daran, dass die Herzmuskulatur verzweigt ist. Bestimmte Zellen können das „Jetzt Pumpen“ Signal selber erzeugen und innerhalb des Herzens weiterleiten. 4

 

Heute geht’s um Muskeln und Muskelkater in der Skelettmuskulatur.

Diese Muskeln sind aufgebaut wie ein riesiges Spaghettilager. Ein Spaghetti ist mit anderen Spaghettis in einer Packung. Diese Packung ist dann gemeinsam mit anderen Packungen wiederum in einer Großpackung. Die Großpackung ist dann mit anderen Großpackungen in einer noch größeren Packung. Und so weiter.

Der gesamt Muskel ist mittels einer Sehne an einen Knochen angebunden. Ein ganz bekannter Muskel ist der Bizeps. Dieser Oberarmmuskel ist mit einer Sehne am Unterarm verbunden. Wird der Muskel angespannt, zieht die Sehne den Knochen hoch und taraaaa der Arm bewegt sich! 5 Idealerweise ist am Ende des Unterarms noch eine Rippe Schokolade die nun im Mund landet!

 

Die kleineste Einheit im Muskel ist ein Teil eines einzelnen Spaghettis und heißt Sarkomer.6 Dieses Sarkomer ist aus zwei ganz wichtigen Teilnehmer aufgebaut.

Sie heißen Aktin und Myosin.

Myosin ist wie eine mehrköpfige Schnappschildkröte, Aktin ein Schilfrohr. Es liegen mehrere mehrköpfige Schnappschildkröten und Schilfrohre abwechselnd nebeneinander. Bei einer Kontraktion des Muskels schnappen sich alle Köpfe der Schnappschildkröte ein Teil des Schilfrohres und ziehen es näher ran.

Die Schnappschildkröte ist übrigens auch für die Totenstarre verantwortlich. Bei einem toten Körper, verbeißt sich die Schnappschildkröte Myosin in das Schilfrohr Aktin und lässt es nicht mehr los. 7

Aber warum schnappt die Schnappschildkröte denn überhaupt zu?

Wenn du die Schokolade zum Mund bewegen möchtest, schickt dein Hirn ein Signal zu den entsprechenden Muskel-spaghettis. Dank diesem Signal gelangt Calcium in die Muskelfasern, also in die Spaghetti. Aber Moment! Woher kommt denn Calcium auf einmal?

Jedes Spaghetti ist mit einem Netz ummantelt das als Calcium-speicher fungiert. Calcium ist super wichtig für uns. Es ist nicht nur essentiell für die Knochen, sondern auch für die Muskeln!

Also wenn das Signal vom Hirn kommt: „Schokolade zum Mund, jetzt!“, öffnen sich kleine Kanäle zwischen dem Calciumspeichernetz und den Spaghettis. Das viele Calcium das nun in den Spaghettis ist, ist das Zeichen für die mehrköpfige Schnappschildkröte Myosin. Sie schnappt sich das Schilfrohr und zieht es näher. 7,8 Wenn das Calcium wieder in das Calciumspeichernetz zurückgepumpt wird, lässt die Schnappschildkröte los und der Muskel entspannt sich wieder. 7

 

Bei einem Muskelkrampf ist die Schnappschildkröte beleidigt -also eingeschnappt…

Sie ist eine kleine Diva und wenn sie zu wenig gehegt und gepflegt wird, schnappt sie mit all ihren Köpfen wie wild darauf zu.

Wenn du bereits einen Muskelkrampf hattest, hast du vermutlich schon gehört, dass Magnesium dagegen hilft. Magnesium kann sich nämlich auf die Schnappschildkröte setzten und dem Calcium somit den Platz streitig machen. Calcium spornt wie ein Trainer die Schnappschildkröte zu Hochleistungsschnappen an. Magnesium ist der nette Tierpfleger. Er streichelt die Schnappschildkröte, redet ihr gut zu und sagt ihr, sie soll nicht so viel arbeiten – also schnappen.

 

Hat man aber zu wenig Magnesium, besetzt Calcium alle freien Plätze und die Schnappschildkröte macht, was sie am besten kann. Schnapp Schnapp- und schon haben wir den Muskelkrampf. Beim Sport benötigt man besonders viel Magnesium. Denn einerseits haben die Muskeln viel zu tun, anderseits verlieren wir durch das Schwitzen das wichtige Magnesium. 9,10

 

Apropo Sport:

Wie kommt es, dass eine Marathonläuferin ganz anders aussieht wie ein Bodybuilder? Und das obwohl beide gleich oft trainieren.

Es gibt verschiedene Arten von Muskelspaghettis. Man unterscheidet zwischen roten und weißen Muskelfasern.

Die Marathonläuferin hat viele rote Muskelspaghettis. Spaghetti Bolognese sozusagen. Rot, weil ein rotes Protein den Sauerstoff zu den Kraftwerken der Zelle befördert. Diese Kraftwerke, namens Mitochondrien sind verstärkt in roten Muskelspaghettis zu finden. Sie verwandeln Sauerstoff in Energie. Und wer schon mal länger als 100 Meter gerannt ist, weiß, man braucht viiiel Luft zum Laufen!

Rote Muskelspaghettis kontrahieren langsamer, dafür werden sie nicht so schnell müde. Ideal um einen Marathon zu bezwingen! 11,12,13, 7

Neben Spaghetti Bolognese gibt’s auch Spaghetti Carbonara: Weiße Muskelfasern. Die weißen Muskelspaghetti haben weniger von den Kraftwerken und werden schneller müde als die roten. Aber die weißen Spaghetti sind breiter und es gibt mehr Spaghettis pro Packung. Deshalb schauen die Muskeln größer aus und man kann dadurch mehr Kraft erzeugen. Ideal für den Bodybuilder. 2

Also Marathonläufer haben mehr rote Muskelfasern (Spaghetti Bolognese), Bodybuilder mehr weiße Muskelfasern (Spaghetti Carbonara).

Interessant zu wissen: Die weißen Muskelspaghettis, also die Kraftspaghettis brauchen mehr Energie im Ruhezustand als die roten. Das bedeutet, dass Krafttraining umso wichtiger ist, wenn man abnehmen möchte. Denn sogar beim nichts tun, verbrennen Muskelspaghettis mehr Energie als Ausdauerspaghettis. 14 Also runter vom Stepper, hin zu den Gewichten!

Durch Training lassen sich verstärkt rote und weiße Muskelspaghetti bilden. 15

 

Wenn du bereits das Vergnügen hattest einen Gips für mehrere Wochen am Arm, oder am Bein zu haben, hast du sicherlich folgenden drei Sachen bemerkt:

  • Es ist schrecklich, wenn es innerhalb des Gips juckt und man kann sich nicht kratzen!
  • Es ist eine schlechte Idee mit einem Marmeladenmesser innerhalb des Gips zu kratzen. Denn daraufhin folgt eine Ameisenstraße.
  • Wenn der Gips runterkommt, ist der darunterliegende Arm, oder das Bein viel dünner als davor!

Der Körper ist wunderbar im Haushalten und bisschen gierig. Das heißt er gibt an Energie nur her, was unbedingt sein muss. Es kostet dem Körper viel Energie seine Muskeln zu behalten. Das bedeutet, wenn Muskeln nicht genutzt werden, werden sie ziemlich schnell wieder abgebaut. 16, 17

Das kennt auch jeder, der regelmäßig Krafttraining betreibt und sich nach zwei Wochen Urlaub wundert wohin die Muskeln verschwunden sind….

Use it or lose it…

 

Muskelkater entsteht wenn man ungewohnte Bewegungen macht. Oder schon lange Zeit eine Art von Bewegung nicht mehr gemacht hat.

Wie entsteht Muskelkater?

Vielleicht hast du schon mal von Laktat gehört. Laktat ist das Salz der Milchsäure. Kein Kochsalz! In der Chemie spricht man öfters von Salzen. Das sind lediglich Verbindungen aus zwei verschiedenen chemischen Gruppen. Das Salz welches in die Suppe kommt, ist die Verbindung aus Natrium und Chlorid. Laktat ist auch ein Salz, aber gehört eben nicht in die Suppe!

Laktat bestehet aus Natrium und Milchsäure!

Der Mythus, das eben dieses Laktat den Muskelkater verursacht hält sich hartnäckig. Aber wenn Laktat der Übeltäter ist, warum haben wir den Muskelkater dann nicht direkt nach, oder sogar mittendrin in einer anstrengenden Bewegung? Denn da ist der Laktatwert schließlich am höchsten! Nach spätestens 24 Stunden normalisiert sich der Laktatwert wieder. Aber da fängt der Muskelkater erst so richtig an! 18

 

Ich erzähl dir kurz und knackig, was es mit diesem Laktat auf sich hat:

Wenn die körperliche Belastung gering ist, wandelt der Körper Fett und Zucker in Energie um. Dazu braucht er Sauerstoff. Man spricht vom aeroben Stoffwechsel. Denn schließlich ist Sauerstoff im Spiel. Wird die Belastung aber mehr, wechselt der Körper für kurze Zeit zu einer anderen Stoffwechselmethode. Nämlich zu einer bei der er schnell, Energie bekommt. Das ist der anaerobe Stoffwechsel. Hier ist kein Sauerstoff im Spiel. Deshalb anaerob. Für den anaeroben Laktatstoffwechsel baut der Körper seine Zuckerreserven schnell zu Energie um. Und genau bei dieser Umwandlung fällt das berühmt-berüchtigte Laktat an. 19 Und Laktat ist eigentlich was tolles! Denn der Körper kann das Laktat recyceln und zum dringend gebrauchten Zucker umwandeln! 20,21

Also wir wissen nun, dass Wenn ein Muskel stärker beansprucht wird, greift er auf seine Zuckerreserven zurück. Als Abbauprodukt bleibt Lactat über. Der Körper versucht dieses Laktat wieder in Zucker umzuwandeln. Das heißt bei großen Anstrengungen befindet sich viel Laktat im Körper.

AAABer es nicht für den Muskelkater verantwortlich! Laktat wurde lange Zeit zu unrecht für den Muskelkater an den Pranger gestellt.

Dabei ist es quasi nur zur falschen Zeit am falschen Ort…

Es ist so, wie wenn zwei randalierende Geschwister die teure Vase im Wohnzimmer umschmeißen und es dann auf den Hund schieben. Der Hund war zwar auch die ganze Zeit im Wohnzimmer. Aber die Vase hat trotzdem nicht er, sondern die zwei Geschwister ruiniert.

 

Aber was lässt uns dann winseln, wenn wir nach einer Bergtour die Stiegen hinuntersteigen? Oder das Anziehen einer Weste so schwierig und schmerzhaft ist, weil am Vortag der Oberkörper trainiert wurde?

Kurz: Was verursacht den Muskelkater wirklich?

 

Den genauen Mechanismus konnte die Wissenschaft noch nicht herausfinden. Aber Forscher sind sich einig, dass folgendes passiert:

Wir gehen zusammen nochmal durch die Spaghettipackungen bis wir beim einzelnen Spaghetti angekommen sind. Wenn ein Muskel stark belastet wird, entstehen kleine Risse, kleine Schäden innerhalb der Spaghettis. Das heißt, wenn dein Kollege demnächst mal wieder nicht aufhört über den Muskelkater zu jammern, kannst du getrost sagen: Du hast ja einen Schaden.

Wegen diesen kleinen Rissen kommt es zu kleinen lokalen Entzündungen im Muskel. Nerven innerhalb des Muskels bemerken die Entzündungen und senden ein AUA-Signal ans Hirn! 18,22, 23  Wenn man Stiegen hinab steigt auch ein Aua, Aua, Aua, Aua…Signal

 

An schönen Tagen wandere ich gern einen Berg hoch. Und während ich mich keuchend und schwitzend hochschleppe….

Also ich meine natürlich: Während ich grazil die Höhenmeter bezwinge, freue ich mich auf deftige Käsespätzle und einen erfrischenden Apfelsaft! Denn am Gipfel angekommen, hab ich den anstrengendsten Teil hinter mir. Oder?

Oder doch nicht?!

Beim hinuntergehen merke ich, wie meine Oberschenkel zittrig werden. Am nächsten und übernächsten Tag meide ich jegliche Stiegen, weil ich den Muskelkater meines Lebens habe. Warum verursacht Berabgehen, oder berablaufen diesen Muskelkater?

Es liegt nicht daran, dass ich diese Käsespätzle gegessen habe!

Der vordere Oberschenkelmuskel – Mr. Quadrizeps – ist dafür zuständig, dass das Bein sich streckt. Also der Unterschenkel zur Verlängerung des Oberschenkels wird. Beim Berabgehen gehen wir aber besonders tief in die Knie. Wir beugen die Knie mehr als beim Geradeaus, oder bergaufgehen. Das  heißt, obwohl Mr. Quadrizeps sich anspannt, also verkürzen möchte, wird er durch das Bergabgehen gestreckt!

Stell dir vor, du willst einen schweren Topf voller Spaghetti vom Tisch aufheben. Dafür packst du den Topf bei den Henkeln und ziehst ihn zu dir ran. Aber deine bessere Hälfte hält den Topf fest und zieht ihn sogar noch weiter von dir weg! Obwohl du dich unglaublich anstrengst, schaffst du es nicht den Topf zu dir zu ziehen. Das ist natürlich extrem ermüdend und verursacht eine Menge kleine Risse und Entzündungen. Und schlussendlich zu einem irrsinnigen Muskelkater.  23,24

 

Was hilft gegen Muskelkater?

Keinen Sport machen. Ok, Scherz beiseite.

Im Grunde hilft alles, was die Durchblutung anregt. Warme Bäder und Duschen, Rotlicht, Sauna, eine sanfte Massage und lockeres Ausdauertraining. Alkohol hemmt die Muskelregeneration. Und hohe Kraftbelastungen sollten dem eh schon angeschlagenen Muskel auch nicht zugemutet werden. 18 Ausgewogene Ernährung ist immer gut, um Muskel aufzubauen, bzw. Muskelabbau zu verhindern. 25 Viele behaupten, dass Dehnen gegen Muskelkater hilft. Das stimmt leider nicht. Tatsächlich kann dehnen direkt nach einer anstrengenden Tätigkeit sogar das Gegenteil bewirken! Es gibt verschiedene Arten zu Dehnen. Die klassische Art ist, dass man einen Muskel lange in einer Position hält in der es dehnt. Dehnen ist an sich etwas Tolles und für verschiedene Sachen nötig und nützlich. Dehnen führt zu kleinen Rissen in der Muskulatur. Das ist an sich nichts Schlimmes. Aber wenn der Muskel eh schon nach einer anstrengenden Tätigkeit voller kleiner Risse ist, führt das Dehnen zu noch mehr Rissen und zu einem noch schlimmeren Muskelkater. 26

 

Übrigens: wenn sich der Muskel erholt hat und man regelmäßig bergab wandert, gewöhnt sich der Muskel daran und wird stärker. Der Muskel wird stärker während er sich erholt. Deshalb ist die Erholung genauso wichtig, wie die Anstrengung! Das gilt natürlich für jede Bewegung die Muskelkater verursacht. Deshalb bekommen wir keinen Muskelkater mehr, wenn wir eine bestimmte Bewegung regelmäßig durchführen.27

 

Zusammenfassung:

Unsere Muskeln sind wie ein Riesenspaghetti-lager aufgebaut. Man unterscheidet zwischen glatter Organmuskulatur, der quergestreiften Herzmuskulatur und der quergestreiften Skelettmuskulatur. Es gibt zwei Typen der Skelettmuskulatur:

Rote Muskelfasern – Spaghetti Bolognese. Das sind die Ausdauermuskeln der Marathonläuferin.

Weiße Muskelfasern – Spaghetti Carbonara sind die Kraftmuskeln des Bodybuilders.

Sowohl die roten, wie auch die weißen Spaghettimuskeln spannen sich an, weil die Schnappschildkröte Myosin sich das Schilfrohr Aktin schnappt und heranzieht. Calcium regt das Zuschnappen an, Magnesium beruhigt die Schnappschildkröte.

Muskelkater entsteht nach der Durchführung von ungewohnten Bewegungen. Muskelkater wird nicht durch Milchsäure, oft auch Laktat genannt, verursacht. Durch ungewohnte und anstrengende Bewegungen entstehen kleine Risse im Muskel. Aus diesem Grund sollte man bei einem Muskelkater nicht dehnen. Dehnen verstärkt die kleinen Risse und somit auch den Muskelkater.

Die Muskelkaterschmerzen kannst du durch durchblutungsfördernde Maßnahmen mildern: warme Bäder, Duschen, sanfte Massagen, durchblutungsfördernde Salben, Sauna und lockeres Ausdauertraining.

 

Fun Facts:

HIIT Training hat nichts mit Schlagen zu tun. Ist aber eine wunderbare Möglichkeit um während eines Intervalltrainings an seine Grenzen zu gehen.

Positiver Nebeneffekt: Nicht nur die Ausdauer, auch die Insulin-sensitivität verbessert sich. Das ist besonders gut für all jene die einen erhöhten Zuckerwert haben.

Jeder hat jemanden im Freundes-oder Familienkreis dem oder der immer kalt ist. Ich denke da an meine Freundin Anabel die ich im Winter unter 4 Schichten von Jacken suchen muss. Körperwärme wird Großteils durch die Arbeit von Muskeln erzeugt! Das heißt an alle ewig-frierenden Personen da draußen: Auf zum Muskeltraining!

Und zu guter Letzt:

Der kleinste Muskel befindet sich im inneren Ohr.

Der größte und schwerste Muskel ist der gluteus maximus. Das ist ein tolles Wort für deinen Hintern. Der größte Muskel ist der Hintern.

 

In diesem Sinne: viel Spaß beim nächsten Training und der nächsten Wanderung. Denk daran, dass deine Schnappschildkröte Myosin eine Diva ist und hab deshalb immer Magnesium mit!

Wenn du dich weiter einlesen möchtest, findest du alle Shownotes inklusive Transkript und Quellen auf www.biochemiemitbianca.com. Außerdem findest du diesen Podcast auf Facebook und Instagram und bleibst damit immer auf dem Laufenden!

In der nächsten Episode reden wir über ein Thema, das einen Hörer der ersten Stunde besonders interessiert. Worum es da geht, siehst du in den folgenden Instagram – und Facebookposts.

Servus und Baba.

 

  1. Kenhub. Glatte Muskulatur. Kenhub.com (2019). Available at: https://www.kenhub.com/de/library/anatomie/glatte-muskulatur. (Accessed: 15th August 2019)
  2. Uni Leipzig. Physiologie-Muskulatur.
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