什么是肌肉收缩的机械变化?

什么是肌肉收缩的机械变化? 肌肉收缩时发生长度和张力的变化。其具体表现形式决定于刺激条件、负荷的大小及肌肉本身的机能状态。
等张收缩和等长收缩将蛙的神经—肌肉标本放在肌槽上，固定其一端，另一端与负荷相连，当肌肉收缩时就会牵动此负荷。如负荷的大小不同，则一次短促的电刺激所引起肌肉收缩形式也不相同。如所加负荷量不太大，在刺激施予下，肌肉开始缩短并使负荷移动。此种只改变肌肉长度而张力基本不变的肌肉收缩形式，称为等张收缩。如将负荷量增加到某一数值以上，则肌肉完全不能缩短其长度，仅其张力发生变化，可用张力计测知。此种只改变肌肉张力而长度基本不变的肌肉收缩形式，称为等长收缩。在体内两种收缩形式都有，例如肢体的自由屈曲主要是等张收缩，用力握拳主要是等长收缩。但是一般的肌肉动作都不是单纯的等张收缩或等长收缩，而是两种收缩的不同程度的复合。
单收缩和强直收缩当肌肉受到一个单电震刺激时，产生一次收缩，称为单收缩。用等张杠杆可描记肌肉收缩时的长度变化，用等长杠杆可描记其张力变化。无论等张的或等长的单收缩，用肌动描记法所记录的收缩曲线，其形状大致相同，均可分为三个时期。在猫的胫前肌或蛙的腓肠肌，整个单收缩历时约0.11毫秒。从刺激开始到收缩开始这一段无明显外部表现的时间，称为潜伏期。约占10毫秒。自肌肉开始收缩至收缩达到高峰，是长度缩短或张力增高的时间，称为缩短期，约占50毫秒。自收缩高峰开始，曲线较缓慢地下降至基线，为长度或张力恢复过程的时间，称为舒张期。约占
60 毫秒。
图 1猫胫前肌的单收缩曲线M.肌肉收缩时的张力变化曲线E.肌肉的双相动作电位。时标10毫秒
图 2随着刺激频率增高，肌肉收缩成为强直状态
刺激猫腓神经，记录腓肠肌的收缩和电变化。刺激频率：A.每秒20次；
B.每秒22.5次；C.每秒33.5次；D.每秒113次。注意，当肌肉收缩的机械反应融合时，动作电位仍然是互相分离的
肌肉收缩的幅度同刺激强度有关 由阈上刺激增强到最大刺激，肌肉收
缩也逐渐加大到最大收缩。形态学证明，每一个运动神经元的轴突分成许多末梢分支，每一分支通常分别支配一条肌纤维。如此，一根轴突所支配的全部肌纤维便构成一个运动单位。阈刺激只能引起少数阈值最低的运动单位兴奋，随着刺激增强，引起较多的、乃至全部运动单位兴奋。由此可知，超最大刺激也将不能继续增大收缩幅度。
肌肉收缩同多个刺激的频率有关如对肌肉施以相继两次最大刺激，如间隔时间短，则先后两次收缩可重叠起来，甚至变成一次更大的收缩，此一现象称为总和。根据刺激频率的不同，在肌动描记图上，如各收缩波的波峰仍可分辨，称为不完全强直收缩；如各收缩波完全融合，不能加以分辨，称为完全强直收缩。产生完全强直收缩所需之最低刺激频率，称为临界融合频率。产生上述现象的原因为：由于刺激的间隔时间很短，当前一次收缩尚未完全舒张或尚处于收缩期时，后一次刺激所引起的收缩已经出现并被叠加上去。