影响骨骼肌收缩的因素主要包括前负荷、后负荷、肌肉收缩能力和收缩的总和等方面。
前负荷是指肌肉在收缩前所承受的负荷。前负荷决定了肌肉在收缩前的初长度,在一定范围内,随着前负荷的增加,肌肉的初长度也增加,肌肉收缩所产生的张力也逐渐增大。当肌肉的初长度达到最适初长度时,肌肉收缩可以产生最大的张力。这是因为在最适初长度时,粗、细肌丝的重叠状态最佳,能参与收缩的横桥数目最多,从而使收缩效果达到最优。如果前负荷继续增加,超过最适初长度,粗、细肌丝的重叠程度减少,能参与收缩的横桥数目减少,肌肉收缩产生的张力反而下降。
后负荷是指肌肉在收缩过程中所承受的负荷。后负荷会阻碍肌肉的缩短。当后负荷为零时,肌肉收缩的缩短速度最快;随着后负荷的增加,肌肉收缩时产生的张力逐渐增大,但肌肉开始缩短的时间推迟,缩短的速度减慢,缩短的长度也减小。当后负荷增加到一定程度时,肌肉产生的张力达到最大,但此时肌肉不能缩短,即肌肉进行等长收缩。
肌肉收缩能力是指与前负荷和后负荷无关的、决定肌肉收缩效能的内在特性。它主要取决于兴奋 - 收缩偶联过程中胞质内钙离子的水平、肌球蛋白的ATP酶活性等因素。许多神经递质、体液因素、药物以及病理因素等都可以影响肌肉收缩能力。例如,肾上腺素能提高肌肉收缩能力,而缺氧、酸中毒等情况会降低肌肉收缩能力。
收缩的总和包括运动单位数量的总和与频率效应的总和。运动单位是由一个运动神经元及其所支配的全部肌纤维组成的功能单位。参与收缩的运动单位数量越多,肌肉收缩的力量就越大。频率效应的总和是指当骨骼肌受到较高频率的连续刺激时,可出现收缩的总和。如果刺激频率较低,每次刺激引起的肌肉收缩会各自独立,表现为单收缩;当刺激频率增加到一定程度时,后一次收缩会在前一次收缩的舒张期内发生,形成不完全强直收缩;如果刺激频率进一步增加,后一次收缩会在前一次收缩的收缩期内发生,形成完全强直收缩,强直收缩产生的张力明显大于单收缩。
综上所述
前负荷是指肌肉在收缩前所承受的负荷。前负荷决定了肌肉在收缩前的初长度,在一定范围内,随着前负荷的增加,肌肉的初长度也增加,肌肉收缩所产生的张力也逐渐增大。当肌肉的初长度达到最适初长度时,肌肉收缩可以产生最大的张力。这是因为在最适初长度时,粗、细肌丝的重叠状态最佳,能参与收缩的横桥数目最多,从而使收缩效果达到最优。如果前负荷继续增加,超过最适初长度,粗、细肌丝的重叠程度减少,能参与收缩的横桥数目减少,肌肉收缩产生的张力反而下降。
后负荷是指肌肉在收缩过程中所承受的负荷。后负荷会阻碍肌肉的缩短。当后负荷为零时,肌肉收缩的缩短速度最快;随着后负荷的增加,肌肉收缩时产生的张力逐渐增大,但肌肉开始缩短的时间推迟,缩短的速度减慢,缩短的长度也减小。当后负荷增加到一定程度时,肌肉产生的张力达到最大,但此时肌肉不能缩短,即肌肉进行等长收缩。
肌肉收缩能力是指与前负荷和后负荷无关的、决定肌肉收缩效能的内在特性。它主要取决于兴奋 - 收缩偶联过程中胞质内钙离子的水平、肌球蛋白的ATP酶活性等因素。许多神经递质、体液因素、药物以及病理因素等都可以影响肌肉收缩能力。例如,肾上腺素能提高肌肉收缩能力,而缺氧、酸中毒等情况会降低肌肉收缩能力。
收缩的总和包括运动单位数量的总和与频率效应的总和。运动单位是由一个运动神经元及其所支配的全部肌纤维组成的功能单位。参与收缩的运动单位数量越多,肌肉收缩的力量就越大。频率效应的总和是指当骨骼肌受到较高频率的连续刺激时,可出现收缩的总和。如果刺激频率较低,每次刺激引起的肌肉收缩会各自独立,表现为单收缩;当刺激频率增加到一定程度时,后一次收缩会在前一次收缩的舒张期内发生,形成不完全强直收缩;如果刺激频率进一步增加,后一次收缩会在前一次收缩的收缩期内发生,形成完全强直收缩,强直收缩产生的张力明显大于单收缩。
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