Vom Sterben und Erstarren

Ein ganz schön martialischer Titel für einen Blog-Eintrag, ich weiß. Aber doch passend. Heute nämlich Thema in der Anatomie-Vorlesung: histologischer Aufbau der quergestreiften Muskulatur, Aufbau von Myofilamenten, oder kurz: warum können Muskeln kontrahieren? Und wo liegt da jetzt der Zusammenhang?

Der Otto-Normal-Medizinstudent hat – vorausgesetzt er ist nicht rettungsdienstlich vorgeschädigt –  im 3. Semester das erste Mal mit toten Menschen zu tun. Genauer gesagt im so genannten „Kursus der makroskopischen Anatomie“, dem berühmt berüchtigten „Präparier-Kurs“, der Ursache vieler schlafloser Nächte. In diesem Kurs soll der zukünftige Arzt die makroskopische Anatomie des Menschen durch Präparieren eines so genannten „Körperspenders“, sprich einer in Formalin eingelegten Leiche, kennen lernen. Körperspender und „frische“ Leichen unterscheidet jedoch eines deutlich (abgesehen vom Geruch): die Totenstarre, die bei Körperspendern schon längst nicht mehr zu beobachten ist. Und warum das so ist, lernte der Kittelträger heute in besagter Anatomie-Vorlesung.

Um die Ausbildung der Totenstarre zu verstehen, sollte man zunächst wissen, wie ein Muskel mikroskopisch aufgebaut ist: Die kleinste Organisationseinheit eines Skelettmuskels ist das so genannte Myofilament. Ganz grob beschrieben bestehen diese Myofilamente hauptsächlich aus zwei Proteinen: dem Aktin und dem Myosin.

Myofilament

Wie auf der Abbildung zu erkennen ist, greift das Golfschläger-förmige Myosin in das spiralförmige Aktin. Die Paddel-artigen Enden des Myosin heften dabei an dem benachbarten Aktinfilament an. Durch Bereitstellung von ATP (dem Energieträger der Zelle) kann diese Anheftung gelöst werden, das Myosin führt einen „Paddelschlag“ aus, das Myosinfilament greift weiter in das Aktin hinein, das Myofilament und in letzter Konsequenz der Muskel kontrahiert.

Wie bereits erwähnt ist für die Kontraktion des Myofilaments ATP nötig. Da aber bei einem Toten sämtliche Prozesse – auch die Phoysphorylierung von ADP zur Regeneration von ATP – im Körper früher oder später zum erliegen kommen, können sich Aktin und Myosin nicht mehr voneinander trennen, der Muskel versteift in seiner momentanen Position, die Totenstarre tritt ein. Die nächste Frage wäre jetzt: Und wie löst sich die Totenstarre wieder?

Nach und nach setzt ein Prozess ein, der als Myolyse bezeichnet wird. Dabei werden die Proteine Aktin und Myosin zerstört, sämtliche Muskelkontraktion löst sich und die Muskulatur erschlafft. Nach 6 – 7 Stunden hat sich die Totenstarre wieder gelöst. Die Leiche hat nun ungefähr die gleiche Körperspannung wie ein Körperspender im Präp-Kurs.