Bewegung

Eng verbunden mit dem Begriff der Bewegung ist die Geschwindigkeit. Sie ist definiert als Strecke s, welche in einem bestimmten Zeitraum zwischen t1 und t2 zurückgelegt wird, delta t. Zur Aussage der Schnelligkeit der Ortsveränderung kann die Geschwindigkeit berechnet und zum Vergleich herangezogen werden. Die Dynamik und Kinematik werden in der Physik zur Betrachtung verschiedener Bewegungsformen herangezogen (gleichförmig, beschleunigte Bewegung).

$${\displaystyle v=\frac{s}{t}}$$

wobei:

• s = Strecke in Meter
• t = Zeit in Sekunden
• v = Geschwindigkeit

Im biologischen Sinn wird Bewegung als Fortbewegung (Lokomotion) bezeichnet. Man bezeichnet damit die aktive Ortsänderung von Zellen (Zelllokomotion) oder Organismen. Unterschieden werden dabei:

• Motorik
• Bewegungsfähigkeit bzw. Bewegungsdurchführung
• Taxis
• Körperachsenalteration

Die Bewegung von einem Locus zu einem anderen Locus kann durch verschiedene Vorgänge, Bewegungsmuster erfolgen. Dieser Vorgang basiert auf den anatomischen Gegebenheiten des jeweiligen Organismus.

Allgemein unterscheidet man neben besonderer Lokomotion und der durch Hilfsmittel, die Bipedie und die Quadrupedie, die Lokomotion mit 2 oder 4 Gliedmaßen.

• Bipedie = zweifüßiger Gang
• Quadrupedie = vierfüßiger Gang

Typische Formen:

• Laufen
• Gehen
• Klettern
• Kriechen
• Schwimmen
• Fliegen

Unter besonderen Lokomotionsformen versteht man zum Beispiel die Fortbewegung von einzelligen Eukaryonten (Protisten), wie Amöben durch Pseudopodienbildung. Durch eine gezielte Formation des Aktinzytoskeletts wird das Zytoplasma samt Inhalt in eine Richtung gezogen. Die Podienausbildung ist auch die Grundlage für die neuronale Verschaltungsbildung im Gehirn während der embryonalen Entwicklung.

Mit der Bewegung des Menschen beschäftigt sich die allgemeine Kinesik.

Bei den Vielzellern (Metazoa) basiert die Lokomotion hauptsächlich auf einer Muskelkontraktion beziehungsweise einem Zusammenspiel von Flexion, Relaxation und Extension von Muskeln um ein Stützelement herum.

Die Muskelkontraktion und damit die Kraftentwicklung zur Fortbewegung entsteht in den Myofibrillen der Muskulatur. Die Myofibrille besteht aus Aktin und Myosineinheiten. Unter ATP-Hydrolyse wandert Myosin entlang des Aktins und zieht die Muskelfasern bis hin zum kompletten Muskel zusammen. Diesen Vorgang bezeichnet man als Muskelkontraktion. Anschließend kommt es zur Muskelrelaxation.

Motoproteine wie Dynein und Kinesin sind in Zellen für die Bewegung von enormer Bedeutung, z.B. beim Zellorganelltransport oder bei der Wachstumskegelbildung des Axons.

Zusammenfassend ist die ultrastrukturelle Grundlage der Lokomotion:

• die Polymerisation und Depolymerisation von Aktinfilamenten (Zelllokomotion), sowie
• die durch Motorproteine (Myosin) bewerkstelligte Kontraktilität der Muskulatur

• Affen: Klettern, Hangeln, Schwingen
• Amoeba brutus: Podienbildung
• Fische: Schwimmen
• Hund: quadrupeder Landgänger (Tetrapode)