Koryphäe aus Kanada

Die grundlegende Funktionsweise der Muskelkontraktion, die Interaktion der Proteine Aktin und Myosin, ist seit den 1950er Jahren bekannt und bestätigt. Allerdings können Modelle auf Basis dieser Theorien nicht die vollständige Funktionsweise der Muskulatur erklären. Wird der Muskel zum Beispiel im aktivierten Zustand gedehnt, so weichen die Modelle und theoretischen Vorhersagen qualitativ von experimentellen Messungen ab. Aktive Dehnung ist durchaus Teil alltäglicher Bewegungen, etwa beim Bergabgehen in der Oberschenkelmuskulatur.

Mit diesem Phänomen, dem sogenannten Residual Force Enhancement, beschäftigt sich Prof. Walter Herzog, einer der weltweit führenden Biomechaniker und Professor an vier Fakultäten der University of Calgary, Kanada. Er erforschte die Ursachen dafür bis ins Sarkomer, der kleinsten, nur rund 2,7 µm langen kontraktilen Einheit des Muskels, am Human Performance Laboratory in Calgary. Seine Ergebnisse wird er in diesem Sommersemester Studierenden der Sportwissenschaft an der Uni Graz näher bringen: Herzog lehrt hier im Rahmen einer Gastprofessur. Zudem hielt er gestern, am 30. März 2017, einen öffentlichen Vortrag über aktuelle Theorien zur Muskelkontraktion. Institutsleiter Univ.-Prof. Dr. Markus Tilp begrüßte den prominenten Forscher.

Herzog und sein Team entwickelte in den vergangenen Jahren eine Theorie, die einem Protein, das erst gegen Ende des 20. Jahrhunderts entdeckt wurde, eine besondere Rolle zuwies: Titin wurde lange Zeit nur für die Stabilität der Muskulatur verantwortlich gemacht. Herzog konnte jedoch zeigen, dass Titin nicht nur für passive Kräfte in der Muskulatur verantwortlich ist, sondern auch bei aktiver Muskelkontraktion eine wesentliche Rolle spielt. Ein mathematisches Modell, das in Zusammenarbeit mit Dr. Gudrun Schappacher-Tilp vom Institut für Mathematik der Universität Graz entwickelt wurde, unterstützt die Hypothese. Die Forschungsarbeit von Herzog spielt auch außerhalb der Grundlagenforschung eine besondere Rolle, da etwa bei bekannten Muskelkrankheiten wie Myokardiopathie beobachtet wurde, dass Titinisoformen hier verändert sind.

Herzog wurde heuer mit dem Eadweard Muybridge Award für sein Lebenswerk geehrt. Der Muybridge Award wird seit 1987 alle zwei Jahre an eine/n herausragende WissenschafterIn verliehen und ist die höchste Auszeichnung in der Biomechanik.