Warum ist Kalzium wichtig für die Muskelfunktion?

Kalzium ist für die Muskelfunktion so wichtig, dass der Körper das Kalzium aus den Knochen nimmt, wenn das Blutkalzium zur Neige geht. Von allen Mineralien enthält Ihr Körper das meiste Kalzium, heißt es in den National Institutes of Health Office der Nahrungsergänzungsmittel. Calcium unterstützt Muskelkontraktionen und reguliert die Kontraktionsgeschwindigkeit Ihres Herzmuskels.

Muskelkontraktion

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Ihre Muskeln ziehen sich durch einen Prozess zusammen, der als Gleitfadentheorie bekannt ist. In diesem Prozess greifen Myofilamente in Ihren Muskelfasern aneinander und rutschen, um eine Muskelkontraktion zu erzeugen. Dies ist jedoch ohne Calcium nicht zu erreichen. Actin und Myosin sind die Myofilamente, die eine Kontraktion bewirken. Um die Form des Muskels zu verändern, greift Myosin über eine Myosinkreuzbrücke, die einem kleinen Arm ähnelt, nach Actin. Die Kreuzbrücke muss an einer bestimmten Stelle greifen, dies wird jedoch durch ein als Tropomyosin bekanntes Molekül blockiert. Tropomyosin ist nicht nur an Aktin gebunden, sondern auch an ein anderes Molekül, Troponin. Bei Erregung des Nervensystems für eine Kontraktion wird Calcium in die Faser freigesetzt. Es bindet sich an Troponin und stimuliert es, Tropomyosin zu bewegen, wodurch die Bindungsstelle für die Myosinkreuzbrücke freigelegt wird. Durch das Vorhandensein von Kalzium kann sich Ihr Muskel jetzt zusammenziehen.

Lagerung und Freigabe

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Die Muskeln bestehen aus einzelnen Fasern, die Myofibrillen und die zur Kontraktion benötigten Filamente enthalten. Jede Muskelfaser ist von einem Sarkolemma umgeben. Innerhalb des Sarkolemmas befinden sich nicht nur Myofibrillen, sondern auch ein Sarkoplasma, das notwendige zelluläre Komponenten enthält. Im Sarkoplasma speichert der Muskel das für die Kontraktion notwendige Calcium. Wenn ein Nerv die Muskelzelle innerviert, wird ein Signal zur Freisetzung von Kalzium gesendet, und Kalzium überschwemmt die Muskelfaser.

Calcium und Müdigkeit

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Wenn während des Trainings Ihr Muskelkalzium zur Neige geht, können Sie ermüden. In der Tat kann dies ein begrenzender Faktor für die Leistung und die Trainingsdauer sein. Wenn Sie nicht genügend Kalzium haben, kann dies die Wirkung von Aktin und Myosin beeinträchtigen, was die Kraft Ihrer Muskelkontraktionen verringern kann. Eine andere Situation kann sein, dass die Calciumaufnahme durch das Sarkoplasma gehemmt wird. In diesem Zustand sind die Kontraktionen länger, was bedeutet, dass sich der Muskel zwischen den Kontraktionen nicht so lange entspannt, was zu Ermüdung führen kann.

Herzmuskel

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Kalzium reguliert den Herzschlag Ihrer Herzmuskulatur. Ihre Herzmuskulatur ist insofern einzigartig, als sie sich durch die Stimulation einer speziellen Gruppe von Herzzellen zusammenzieht, die als Sinusknoten (SA) bezeichnet wird. Knotenzellen haben keinen echten Ruhezustand, sondern ändern spontan und rhythmisch ihre Polarisation, um eine Kontraktion zu beginnen. Wenn eine Knotenzelle mit der Depolarisation beginnt, strömt positiv geladenes Natrium in die Zelle, wodurch der Pol erhöht wird. Wenn der SA-Knoten eine Schwelle von -40 Millivolt erreicht, beginnen schnelle Calciumkanäle, die SA-Knoten mit positiv geladenem Calcium zu überfluten. Das Kalzium feuert den SA-Knoten ab, der die restlichen Herzzellen zur Kontraktion anregt und einen Schlag auslöst.