肌肉收缩的生物化学

乳酸量增加,糖原被用来形成ATP,这是肌肉的主要能量来源。磷酸肌酸可快速从 ADP(二磷酸腺苷)中恢复 ATP,从而使肌肉更快地接收能量。

肌肉收缩的过程始于神经冲动沿着神经纤维从大脑传递到肌肉。脉冲到达神经纤维与肌肉纤维接触的位置,并导致神经递质乙酰胆碱的释放,乙酰胆碱与肌肉细胞表面的受体结合。这会导致肌肉细胞膜电位发生变化,并导致细胞内特殊储存的钙释放出来。

钙与调节蛋白结合,导致肌球蛋白和肌动蛋白的构型发生变化并引起它们的相互作用。这种相互作用导致肌纤维缩短和肌肉收缩。然而,钙在调节肌肉收缩、控制收缩的速度和力量方面也发挥着重要作用。

由于肌肉收缩需要大量 ATP,因此其形成过程是肌肉生物化学的关键。 ATP 在位于肌肉细胞内部的线粒体中产生。发生在细胞质中的糖酵解也可以作为 ATP 的来源,尤其是在低氧水平下。

此外,乳酸循环在肌肉生物化学中发挥着重要作用,它允许利用缺氧时肌肉中形成的乳酸作为能量来源,同时恢复葡萄糖。这个过程称为糖异生。

因此,肌肉收缩是一个复杂的过程,需要许多生化和生理过程的参与。尽管肌肉收缩的机制尚未完全了解,但现代研究使我们能够更深入地了解这一过程,并利用所获得的知识来优化训练和治疗与肌肉功能障碍相关的许多疾病。