肌肉系统在身体中扮演着重要的角色,因为它产生运动,并为各种器官提供保护和支持。不同类型的活动需要肌肉以不同的方式工作,而这些活动中的许多都需要肌肉收缩。肌肉细胞中含有大量的肌动蛋白和肌凝蛋白丝,它们专门用于收缩。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不自主的反应,而骨骼肌的收缩是自愿的。肌肉收缩可分为等张或等张,这取决于产生的张力的排列。

什么是肌肉收缩?

骨骼肌是由许多运动单元组成的收缩器官。每个单元由连接到单个运动神经元的肌肉纤维组成。如果有一个与肌肉相反的力,例如重量,肌肉纤维就会拉伸,从而导致张力的增加。这种收缩可能不足以产生运动,但它们确实使肌肉处于紧张或张力的休息水平[3]。肌肉张力是骨骼肌的静息张力,它有助于稳定骨骼和关节的位置。

等张收缩

短语“等张收缩”直接被定义为“相同的张力”,而“等张”这个词来自两个希腊单词:“iso”意味着“相同”,“tonikos”意味着肌肉的“张力”。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。在等张收缩过程中,张力或力会发展到一定水平。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。骨骼肌中的这些运动单元实际上被激活了,从而允许肌肉中必要的张力发展为等张收缩通常用于移动肢体。这类活动的常见例子包括走路、跑步甚至提东西。

等张收缩机制

肌肉中发现的两种主要蛋白质负责等张收缩。这些是肌动蛋白和肌凝蛋白。在等张收缩过程中,粗链的肌凝蛋白和细链的肌动蛋白相互移动。这种滑动运动导致每个肌肉细胞和整个肌肉的尺寸减小。

等张收缩的类型

根据作用在个人身体上的力的大小,会发生两种等张收缩中的一种。这是同心收缩和偏心收缩。同心收缩发生在肌肉收缩时,肌肉的张力大于反对它的力。当肌肉伸展时,会发生偏心收缩。偏心收缩的力通常大于引起伸长的肌肉张力。在偏心收缩时肌肉的拉长对工作肌肉施加了高度的压力,因此与同心收缩相比,肌肉损伤的可能性要高得多。

等张收缩的例子

同心收缩的例子发生在一个人弯曲手臂的时候。在卷冰过程中,当手臂在肘部处弯曲时,肌肉会缩短。肘部的伸展,走下楼梯或坐在椅子上都是偏心收缩的完美例子,这有助于控制运动速度。当手臂伸展时,同一块肌肉会拉长并保持张力。

等长收缩

等距直接定义为“相同的长度”,其中“iso”表示相同,“metric”表示“长度”,指的是肌肉。在等距收缩时,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。这意味着当肌肉本身不缩短时,张力永远不会超过相反的力。

等距收缩的机制

关于等距收缩的一个关键事实是,肌肉在收缩过程中不会改变长度。相反,它们将保持正常的长度。例如,假设一个人在身体前面固定的位置举着重物。在没有任何阻力的情况下,重量会把人的手臂拉到地板上,但是当他们施加某种形式的阻力时,所产生的压力会导致上臂二头肌的等长收缩。等距收缩过程中产生的力量会增加受影响肌肉的长度。

等长收缩的机制

关于等长收缩的关键事实之一是肌肉在收缩过程中长度不会改变。相反,它们将保持其正常长度。例如,考虑一个人在身体前方的固定位置举重。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,产生的压力将导致上臂二头肌的等长收缩。等长收缩期间产生的力量将增加受影响肌肉的长度。

等长收缩示例

肌肉使用等长收缩的常见活动示例包括在地面上方的某个地方保持重物或推动最初静止的物体。如前所述,在等长收缩期间,整个肌肉的长度不会改变,但是,相应的肌肉纤维会缩短,从而增强肌肉。

等渗收缩和等长收缩的区别

虽然等渗和等长收缩构成了肌肉收缩系统的重要组成部分,但它们之间存在重大差异。在等渗收缩中,肌肉保持与缩短相同的张力,而在等长收缩中,肌肉保持与张力变化相同的长度。已知等渗收缩具有较短的收缩和松弛时间,而等长收缩具有更长的收缩和松弛时间。温度的变化对每种收缩的影响不同。虽然温度升高会增加等渗收缩期间肌肉缩短所需的时间,但会减少等长收缩所需的时间。等渗收缩在肌肉收缩期间释放大量热量,使其能源效率降低,而等长收缩释放的热量较少,使其成为更节能的收缩形式。等渗收缩发生在收缩的中间,而等长收缩发生在开始和结束时。

等长收缩和等张收缩的区别

日常活动包括等渗和等长收缩的组合。确定这两种类型的收缩的区别很重要,因为它可以帮助个人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。这种理解将有助于重新定义他们的锻炼程序,并帮助他们更好地照顾自己的身体。

等渗收缩和等长收缩的区别对比

等渗收缩 等长收缩
肌肉长度变化 肌肉长度保持不变
张力恒定 张力变化
潜伏期较短,收缩期较短,松弛期较长。 潜伏期较长,收缩期较长,弛豫期较短
温度升高会增加缩短周期 温度升高会降低等距张力
等渗收缩的能源效率较低,因为释放的热量更多 等长收缩更节能,因为释放的热量更少
缩短发生时正在执行外部工作 由于没有发生缩短,因此没有进行外部工作
等渗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时
在肌肉收缩期间,收缩的等渗随着负荷的增加而减小 在肌肉收缩期间,当负荷增加时收缩的等长阶段增加

等长收缩和等张收缩的区别

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