肌肉系统在身体中起着至关重要的作用,因为它产生运动,并为各种**提供保护和支持。不同类型的活动需要肌肉以不同的方式工作,而其中许多活动需要肌肉收缩。肌肉细胞含有大量专门用于收缩的肌动蛋白和肌球蛋白丝[1]。肌丝可分为三种主要类型,即平滑肌、骨骼肌和心肌。心肌和平滑肌的收缩是一种非自愿的反应,而骨骼肌的收缩是自愿的。根据产生的张力的排列,肌肉收缩可分为等张或等张[2]。
骨骼肌是由许多运动单位组成的收缩**。每个单位由连接到单个运动神经元的肌纤维组成[1]。如果有一种与肌肉相反的力,例如重物,肌肉纤维就会拉伸,从而导致张力增加。这种收缩可能不足以产生运动,但它们确实能使肌肉保持静止的张力或张力水平[3]。肌肉张力是骨骼肌的静止张力,它有助于稳定骨骼和关节的位置。
短语“等张力收缩”直接定义为“相同张力”,而单词“等张力”则源自两个希腊单词:“iso”表示“相同”,而“tonikos”表示肌肉的“张力”[1]。顾名思义,等张收缩是指肌肉在收缩或收缩时保持相同的张力。在等张收缩期间,张力或力会发展到一定程度。在这个水平之后,张力保持不变,而肌肉的长度随后会发生变化。骨骼肌内的这些运动单位实际上被激活,从而使肌肉产生必要的张力[4]。等张收缩常用于四肢运动。这类活动的常见例子包括散步、跑步甚至举起物体。
在肌肉中发现的两种主要的蛋白质负责等张收缩。这些是肌动蛋白和肌球蛋白。在等张收缩时,粗肌球蛋白和细肌动蛋白相互移动。这种滑动运动导致单个肌肉细胞和整个肌肉的体积减小[4]。
根据作用在人体上的力的大小,会发生两种等张收缩中的一种。这些是同心收缩和偏心收缩[5]。当肌肉的张力大于与之相反的力时,就会发生向心收缩[2]。另一方面,当肌肉伸展时会发生离心收缩。偏心收缩时的力通常大于引起伸长的肌肉张力。偏心收缩时肌肉的延长对工作肌肉产生了很大的应力,因此与同心收缩相比,肌肉损伤的可能性要高得多[3]。
同心收缩的例子发生在一个人弯曲手臂的时候。在卷发过程中,手臂在肘部弯曲时,肌肉会缩短[4]。伸肘、下楼梯或坐在椅子上都是偏心收缩的完美例子,它有助于控制运动速度。随着手臂的伸展,同样的肌肉也会拉长并保持张力。
等长直接定义为“相同长度”,其中“iso”表示相同,“metric”表示肌肉的“长度”[5]。在等长收缩时,肌肉本身的长度不会改变,而张力永远不会超过必须承受的负荷。这意味着,虽然肌肉本身不会缩短,但张力永远不会超过反作用力。
关于等长收缩的一个关键事实是肌肉在收缩过程中长度不变。相反,它们将保持正常长度。例如,考虑一个人拿着一个重物在他们身体前面的固定位置[3]。在没有任何阻力的情况下,重量会将人的手臂拉到地板上,但是当他们施加某种形式的阻力时,产生的应力会导致上臂二头肌等长收缩。等长收缩时产生的力的大小会增加受影响肌肉的长度。
肌肉使用等长收缩的活动的常见例子包括在地面上方的某个地方保持重量或推动最初静止的物体[2]。如前所述,在等长收缩过程中,整个肌肉的长度不会改变,但是,相应的肌肉纤维会缩短,进而导致肌肉的加强。
虽然等张收缩和等长收缩构成了肌肉收缩系统的重要组成部分,但是它们之间有很大的区别。在等张收缩中,肌肉在收缩时保持相同的张力,而在等张收缩中,肌肉在张力变化时保持相同的长度[5]。等张收缩具有较短的收缩和松弛时间,而等张收缩具有较长的收缩和松弛时间。温度的变化对每种收缩的影响是不同的。虽然温度的升高会增加等张收缩时肌肉缩短所需的时间,但会减少等张收缩所需的时间[3]。等张收缩在肌肉收缩过程中会释放大量的热量,从而降低能量效率,而等张收缩释放的热量较少,从而使其成为一种更节能的收缩形式。此外,等张收缩发生在收缩的中间,而等张收缩发生在收缩的开始和结束。
日常活动包括等张收缩和等长收缩。确定这两种类型的收缩之间的差异是很重要的,因为它可以帮助个体了解当他们的肌肉受到某种形式的身体压力时会发生什么。此外,这种理解将有助于重新定义他们的锻炼程序,帮助他们更好地照顾自己的身体。
等张收缩 | 等长收缩 |
肌肉长度各不相同 | 肌肉长度保持不变 |
张力是恒定的 | 张力不同 |
潜伏期短,收缩期短,松弛期长。 | 潜伏期越长,收缩期越长,松弛期越短 |
温度升高使缩短期延长 | 温度的升高降低了等距张力 |
当释放更多的热量时,等张收缩的能量效率更低 | 等长收缩的能量效率更高,因为释放的热量更少 |
有外部工作正在做,因为缩短发生 | 没有外部工作正在进行,因为没有缩短发生 |
等张收缩发生在肌肉收缩的中间 | 等长收缩发生在所有肌肉收缩的开始和结束 |
在肌肉收缩过程中,当负荷增加时,收缩的等张性减小 | 在肌肉收缩期间,当负荷增加时,收缩的等长阶段增加 |
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