Der isolierte Arbeitscyclus glatter Muskulatur
Authors: Ulbrecht G. u. M. 
Published: February 2015

1. Aus glatter Muskulatur lassen sich ebenso wie aus Skelettmuskulatur durch Glycerin-Wasser-Extraktion arbeitende Fasermodelle herstellen. Dies gilt für Molluskenmuskeln ebenso wie für die glatten Muskeln des Verdauungstraktes von Frosch und Rind.

2. Solange die Modelle ATP und ADP spalten, kontrahieren sie sich. Wenn die Spaltung durch Salyrgan oder durch allzu hohe [ATP] sehr stark gemindert oder aufgehoben wird, erschlaffen die Modelle in ATP-Gegenwart. Sie erschlaffen ferner, wenn das ATP ausgewaschen und gleichzeitig durch den Weichmacher Pyrophosphat eine „Starre“ verhindert wird.

3. Die ATP-Spaltung ist zwischen 1,5·10–4-mol. und 2·10-3-mol. von der [ATP] unabhängig, wenn der Durchmesser der Partikel 10 μ nicht überschreitet. Sie ist sehr viel geringer als beim Skelettmuskel. Die Spaltungsrate beträgt in diesem [ATP]-Bereich für den gelben Adduktor von Anodonta 0,08 und für das Rinderrektum 0,05 μMol·mg EW–1 · min-1.

4. Infolgedessen ist die Grenzkonzentration von ATP, durch die der ganze Querschnitt aktiviert wird, für einen Durchmesser ~ 50 μ etwa 6·10—3-mol. ATP.

Für die optimale [ATP] 2,5·10-3-mol. ist der Grenzdurchmesser ~ 30 μ.

5. Die Maximalspannung scheint in ihrer Größe der Maximalspannung des lebenden Muskels zu entsprechen. Sie ist am höchsten beim gelben Schließmuskel von Anodonta (5 kg/cm2) und am niedrigsten bei Modellen aus Rinderrektum (0,6 kg/cm2). Die maximale Verkürzung ist für Modelle aus allen glatten und Skelettmuskeln gleich. Sie beträgt etwa 85% der Anfangslänge.

Die Verkürzungsgeschwindigkeit beträgt bei freier Verkürzung und 20° 2% (Rinderrektum) bis 10% (gelber Adduktor von Anodonta) der Standardlänge/sec.

6. Das „Quick-Release-Recovery“-Phänomen findet sich ebenso wie bei der vitalen Kontraktion der glatten und Skelettmuskeln auch bei allen Modellen aus glatter Muskulatur. Nach dem Release entwickelt sich die Spannung der Modelle aus Anodonta-Schließmuskeln ebenso schnell neu wie beim Modell des Skelettmuskels. Die Spannungsentwicklung nach dem Release des Modells aus Rinderrektum ist wesentlich langsamer.

7. Die mechanisch erzeugte Spannung in Modellen ohne ATP wächst ebenso wie die Spannung des ruhenden glatten Muskels mit sinkender Temperatur.

Während der Kontraktion wächst die Spannung dagegen mit steigender Temperatur. Dies ist beim Modell aus Skelettmuskulatur und bei der vitalen Kontraktion der Skelettmuskeln ebenso.

8. Der positive Temperaturkoeffizient der aktiven Spannung ist dem Temperaturkoeffizienten der aktiven Spannung von Froschmuskeln und Froschmuskelmodellen ähnlich. Er ist kleiner als der Temperaturkoeffizient von Muskeln und Modellen des Warmblüters und er ist auch kleiner als der Temperaturkoeffizient der ATP-Spaltung durch Modelle aus glatten Muskeln.

9. Der überoptimale Abfall der Spannung und ATP-Spaltung beginnt bei genau der gleichen [ATP] und verläuft einigermaßen proportional.

10. Also ist der isolierte Arbeitscyclus aller untersuchten glatten Muskeln vom isolierten Arbeitscyclus der Skelettmuskeln nur quantitativ verschieden. Der Fundamentalprozeß scheint dagegen gleich zu sein und auf der Übertragung der Spaltungsenergie des ATP während der Kontraktionsphase zu beruhen.