3. Das Gewebe der quergestreiften Muskeln.

Mit dieser Form erreicht das Muskelgewebe die höchste bekannte

Spezialisierung. Bei der Entwicklung wird das Material für dieses

Gewebe sehr frühzeitig zu besonderen Primitivgebilden, den ~Myotomen~,

abgesondert.

Dies sind, allen Wirbeltieren zukommende, segmentale zu beiden

Seiten in der Rückenregion angeordnete Substanzhaufen, in

denen sehr frühzeitig eine scharfe Begrenzung einzelner Zellen

erkennbar wird. Diese scharfe Begrenzung der Formeinheiten behält

das Skelettmuskelgewebe zeitlebens bei.

Durch komplizierte Umlagerungen legen sich die einzelnen

»~Myoblasten~« bald parallel in die Längsachse des Embryos, wobei

lange Zeit die segmentale Begrenzung durch sogenannte Myosepten

beibehalten wird (Fig. 77).

Die meisten Myoblasten durchbrechen später unter erheblicher

Verlängerung die Segmentgrenzen, womit sie auch vielfach den

Zusammenhang mit ihrem Ursprungsort verlieren. Mit der Längen-

(und Dicken)zunahme vermehren sich innerhalb der Myoblasten auch

die Zellkerne, zumeist anfangs in der Weise, daß die Kerne in

der Faserachse liegen bleiben und in verschiedenen Abschnitten

der Faserlänge aufeinanderfolgen. Die Vermehrung soll amitotisch

vor sich gehen (Fig. 77). Später ist die Muskelfaser so reich an

Kernen, daß man deren auf jedem Querschnitte mehrere antrifft.

Das mit gleichzeitiger Kernvermehrung vor sich gehende Wachstum

(auf die inneren Differenzierungsvorgänge soll unten hingewiesen

werden) führt dazu, daß aus jedem Myoblasten eine ~Muskelfaser~

entsteht, die eine von der Umgebung wohlabgrenzbare Formeinheit

darstellt, aber sich von einer einfachen Zelle durch den großen

Reichtum an Kernen auszeichnet.

Embryonale Muskelfasern haben die Fähigkeit, sich durch

Längsspaltung zu vermehren.

[Illustration: Fig. 77.

Myotome. Aus einem Horizontalschnitt durch eine junge Kaulquappe vom

Frosch. 500mal vergr. Technik Nr. 41, S. 130.]

Die Skelettmuskelfasern des erwachsenen Organismus sind entsprechend

diesem Entwicklungsgange zu höchst komplizierten Gebilden geworden.

Sie haben die Form langer zylindrischer Fäden, deren Enden im Innern

größerer Muskeln zugespitzt oder abgestumpft sind; an den Enden der

Muskeln besitzen die Fasern ein inneres spitzes und ein äußeres, an die

Sehne anstoßendes breiteres Ende; letzteres ist entweder abgerundet

oder läuft in einige stumpfe, oft treppenförmig abgestumpfte Spitzen

aus.

Auch Anastomosen, Spaltbildungen und Teilungen der Muskelfasern

kommen vor; in einzelnen Fällen (Augenmuskeln, Muskeln der Zunge,

der äußeren Haut) sind die Fasern verästelt (Fig. 78).

Ihre Länge schwankt zwischen 5,3 und 12,3 cm, ihre Dicke zwischen 10

und 100 µ.

[Illustration: Fig. 78.

Stücke isolierter quergestreifter Muskelfasern des Frosches, 50mal

vergr. Bei × ist die Muskelsubstanz zerrissen, ihre Querstreifung ist

nicht, die Längsstreifung dagegen deutlich zu sehen. Die zahlreichen

Kerne in ¡C¡ erscheinen bläschenförmig gequollen, die Querstreifung

der Muskelsubstanz ist in ¡B¡ und ¡C¡ bei dieser Vergrößerung nicht

sichtbar.]

Es ist wahrscheinlich, daß es noch längere Fasern gibt, doch ist

deren vollkommene Isolierung mit großen Schwierigkeiten verknüpft.

Im embryonalen Zustande bestehen keine oder nur geringe

Dickenunterschiede der Muskelfasern: nach der Geburt erfolgt

ein ungleiches Dickenwachstum, dessen Intensität abhängig ist:

1. von der Funktion des Muskels -- beim Erwachsenen besitzen

starke Muskeln dicke, zarte Muskeln dünne Fasern; 2. vom

Ernährungszustand des Individuums -- es können Unterschiede

um das Dreifache des Kalibers bestehen; 3. von der Größe des

Geschöpfes -- größere Tiere besitzen dickere Muskelfasern als

kleinere.

Der scharfe Abschluß der Muskelfaser gegen das umgebende Stützgewebe

wird durch eine strukturlose Hülle, das ~Sarkolemm~[78] bewirkt (Fig.

78A); dieses ist bis zu einem gewissen Grade (bei der durch die

Kontraktion bewirkten Verdickung der Muskelfaser) dehnbar und ist für

Funktion des Muskels von größter Bedeutung.

Die mechanische Bedeutung des Sarkolemms beruht auf seiner

Verbindung mit den »Grundmembranen« (s. u.) und auf dem

Zusammenhang mit der Sehne (s. Muskelsystem); für den

Stoffwechsel der Muskelfaser ist das Sarkolemm als Grenzhaut

zwischen dem Saftstrom des Bindegewebes und dem Sarkoplasma

wichtig.

Das Sarkolemm wird von einem Teil der Autoren als Bildungsprodukt

der Muskelfaser, von andern als vom Stützgewebe gebildet

betrachtet.

Die Grundlage der Substanz der Muskelfaser ist das Zytoplasma, auch

hier Sarkoplasma genannt; dieses ist in ausgebildeten Muskelfasern nur

mehr spärlich entwickelt und als äußerst spärliche Schichte zwischen

den extrem reich entwickelten Fibrillen zu erkennen. Sein Vorhandensein

läßt sich an Fettkörnchen, sogenannten Sarkosomen (interstitiellen

Körnchen) und endlich an den Zellkernen erkennen. Die Zellkerne --

ovoide, parallel der Längsachse der Muskelfaser gestellte Gebilde --

liegen bei Säugetieren, Vögeln und Knochenfischen vorzugsweise ~an

der Oberfläche der Muskelfaser~ unter dem Sarkolemm, bei den übrigen

Wirbeltieren auch im Innern der Muskelfasern.

[Illustration: Fig. 79.

Querschnitt durch Skelettmuskelfasern eines 3monatigen menschlichen

Embryos. 750mal vergr.; Technik Nr. 47, S. 132.]

Diese Lage der Zellkerne wird erst während der Entwicklung

allmählich erworben. Anfangs liegen die Kerne, ähnlich wie

bei der Herzmuskelfaser zeitlebens, axial (s. Fig. 79).

Die wandständige Lage erhalten die Kerne nach den einen im

Zusammenhang mit der Längsteilung der Fasern, nach anderen durch

sekundäre Verschiebungen, in der Annahme, daß sie durch die

gesteigerte Fibrillenbildung notwendig werden.

Jedenfalls finden sich auch beim Erwachsenen verstreut

Muskelfasern vor, deren Zellkerne axial liegen, besonders oft an

den Sehnenansätzen. Auch die in den sogenannten Muskelspindeln

(s. Nervenendigungen) enthaltenen Muskelfasern zeigen gewöhnlich

dieses Verhalten.

[Illustration: Fig. 80.

Stück eines Querschnittes des Musc. vocalis des Menschen. Vier

Muskelfasern sind gezeichnet. 590mal vergr. Technik Nr. 87.

Man verwechsle die Querschnitte der Fibrillenbündel nicht mit den

Querschnitten der Muskelfasern Fig. 124.]

Der Sarkoplasmareichtum wechselt bei den Muskelfasern bedeutend.

Im allgemeinen gilt die Regel, daß die tätigsten Muskeln (Herz-,

Augen-, Kau- und Atmungsmuskeln) die meisten sarkoplasmareichen Fasern

enthalten; die Muskeln mit vielen sarkoplasmaarmen Fasern kontrahieren

sich schneller (weil sie fibrillenreicher sind), ermüden aber eher.

Die sarkoplasmareichen Fasern sind trübe, zeigen eine weniger

regelmäßige Querstreifung, eine deutlichere Längsstreifung und

haben im allgemeinen einen geringeren Durchmesser; Muskeln, die

vorzugsweise aus solchen Fasern zusammengesetzt sind, sehen röter

aus, was von einem im Sarkoplasma enthaltenen, dem Hämoglobin

nahestehenden Farbstoffe herrührt. Bei manchen Tieren, z. B.

beim Kaninchen, gibt es rote (z. B. der Semitendinosus, der

Soleus) und helle oder weiße Muskeln (z. B. der Adductor magnus).

Helle Muskelfasern sind zytoplasmaarm, zeigen eine deutlichere

Querstreifung und im allgemeinen einen größeren Durchmesser.

Beim Menschen kommen beide Faserarten in der Regel untereinander

gemischt im gleichen Muskel vor.

Seine blitzartig rasche, dem Willen unterworfene Kontraktionsfähigkeit

verdankt das Skelettmuskelgewebe der reichlichen Ausbildung und

spezifischen Differenzierung der ~Muskelfibrillen~. Diese prägt sich in

der ausgesprochenen Längs- und Querstreifung der Muskelfasern aus.

[Illustration: Fig. 81.

Teil einer Muskelfaser (Interkostalmuskel einer jungen Maus); rechts

Schema der Querstreifung (nach ~M. Heidenhain~). Die linke Fig. ist

750mal, die rechte viel stärker vergrößert; Technik Nr. 48b, S. 132.]

Die Myofibrillen bilden sich in den Myoblasten sehr frühzeitig,

zunächst als eine dünne Schichte rings um den axial gelegenen

Kern (Fig. 79); zur Bildung der Fibrillen werden Plastosomen

verwandt. Die ersten Fibrillen sollen sich durch Längsspaltung

vermehren.

Die Fibrillen sind entweder gleichmäßig im Sarkoplasma verteilt

oder eine Anzahl Fibrillen ist jeweils zu einem Längsbündel

(»Muskelsäulchen«) vereinigt; solche Bündelchen sind dann

voneinander durch dünne Sarkoplasmaschichten getrennt. Diese

Anordnung ist am besten (bei starken Vergrößerungen) an

Querschnitten zu sehen, Fig. 80. Hier erscheint das Sarkoplasma

in Form eines hellen Netzes, in dessen Maschen die Querschnitte

der Fibrillenbündel (sie sind unter dem Namen »~Cohnheim~sche

Felder« bekannt) gelegen sind.

Die Fibrillen lassen sich bis zu einem gewissen Grade durch

manche Reagenzien (z. B. Chromsäurelösung) isolieren, wobei die

»Querstreifung« dieser Elemente besonders gut hervortritt.

Zuweilen (selten) bricht nach Einwirkung von Alkohol die

Muskelfaser statt in Fibrillen in anisotrope Querscheiben

(~Discs~). Fibrillen und Discs können in noch kleinere,

rundlicheckige, anisotrope Stückchen zerfallen, welche

»~primitive Fleischteilchen~« (~Sarcouselements~) genannt werden.

Einzelne Autoren hatten deswegen die Discs, andere die primitiven

Fleischteilchen als die eigentlichen Formelemente erklärt.

Über die Anordnung und Bedeutung der ~Querstreifung~ bestehen noch

sehr verschiedene Ansichten, wofür unsere Unkenntnis über das

Wesen des Kontraktionsvorganges als Hauptgrund anzusehen ist[79].

Wir beschränken uns hier auf die Darstellung des mit gewöhnlichen

Hilfsmitteln Festzustellenden. Frisch unter dem Mikroskop betrachtet,

zeigt jede quergestreifte Muskelfaser abwechselnd dunkle, breitere und

helle, schmälere Querbänder. Die Substanz der dunkleren Querbänder ist

doppelbrechend (~anisotrope Substanz~), diejenige der hellen Querbänder

ist einfach brechend (~isotrope Substanz~).

Die genauere Analyse (Isolationen, Färbungen fixierter Präparate)

ergibt eine genauere Lokalisierung der Querstreifungsphänomene (Fig.

82); danach ist die oben als anisotrope Substanz bezeichnete Struktur

streng auf die Fibrillen beschränkt (man nennt sie auch Q und weiß,

daß sie unter verschiedenen Kontraktionszuständen sehr wechselnd

auftritt). Innerhalb der isotropen Substanz erkennt man mit stärkeren

Vergrößerungen einen feinen Streifen (Z), der aber nicht auf die

Fibrillen beschränkt ist, sondern als eine das ganze Sarkoplasma

durchsetzende feine Membran (sog. ~Krause~sche Grundmembran)

aufgefaßt werden muß. Die an diese Membran, die selbst anisotrop ist,

angrenzenden Fibrillenglieder sind isotrop (I).

[Illustration: Fig. 82.

Lehrbuch der Histologie und der mikroskopischen Anatomie des Menschen, mit Einschluss der mikroskopischen Technik · 第 94 / 286 题