上述三种肌肉收缩形式的比较如表1-2。

二、肌肉收缩的力学特征
肌肉收缩的力学特征,指的是肌肉收缩时的张力与速度、长度与张力的关系,它们反映了负荷对肌肉收缩的影响。此外,肌肉的功能状态(即收缩能力)不同,肌肉收缩时表现的力学特征也不一样,由此,肌肉的功能状态也是影响肌肉收缩的因素之一。
(一)后负荷对肌肉收缩的影响——张力与速度关系
1、后负荷:肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力称后负荷。当肌肉在后负荷的条件下收缩时,最初由于肌肉遇到阻力而不能缩短,只表现张力的增加,但当肌肉张力发展到与负荷阻力相等时,肌肉开始以一定的速度缩短,负荷被移动。
2、张力-速度曲线:肌肉在后负荷作用下表现的张力与速度的这种关系描绘在坐标上可得到一条曲线,称张力-速度曲线(如图1-15所示)。
如果以肌肉开始缩短的张力和初速度为指标,改变后负荷大小,会发现,后负荷越大,肌肉产生的张力也越大,肌肉缩短开始也越晚,缩短的初速度也越小,反之亦然。
3、张力和速度呈反比关系






该曲线说明:在一定的范围内,肌肉收缩产生的张力和速度大致呈反比关系;当后负荷增加到某一数值时,张力可达到最大,但收缩速度为零,肌肉只能作等长收缩;当后负荷为零时,张力在理论上为零,肌肉收缩速度达到最大。
肌肉收缩的张力-速度关系提示,要获得收缩的较大速度,负荷必须相应减少;要克服较大阻力,即产生较大的张力,收缩速度必须缓慢。

图1-15 肌肉收缩的张力-速度关系
4、机制:
(1) 张力取决于活化横桥的数目;
(2) 速度取决于ATP分解的速率。
以上所述的肌肉收缩的张力—速度关系是由肌肉的性质决定的。研究表明,肌肉张力和收缩速度可能分别被两种独立的机制所控制,收缩产生张力的大小取决于活化的横桥数目,而收缩速度则取决于横桥上能量释放的速率。当后负荷增大时,使更多的横桥处于活化状态,这样增大了肌肉收缩的张力,同时抑制了ATP水解,降低了能量释放率,使收缩速度变慢。收缩速度与活化横桥数目无关,其道理就象一个人或几个人以同样速度拖一根绳子,绳子的速度不变。
5、训练对肌肉收缩的张力—速度关系的影响
(1)训练可改变肌肉收缩的张力—速度曲线。有训练运动员,其张力- 速度曲线向右上方偏移,即在相同的力量下,可发挥更大的速度;或在相同的速度下,可表现出更大的力量。
(2)不同训练负荷,对张力- 速度曲线可产生不同的专门性影响。
a 无负荷(0%Pmax)的最大缩短收缩训练,能最有效地增进最大速度;
最小负荷训练,增加速度,如短跑,快跳
b 100%Pmax的等长训练,则使最大力量增进最多。
速度不变,负荷增加,如扛哑铃
它们的张力- 速度曲线在训练后的特点是分别在速度或力量上有较大的改变。
c 在30%Pmax和60%Pmax训练,表现力量和速度全面增进,因而其张力-速度在训练后成平行的改变。(图1-16)如中长跑

图 1-16 不同训练负荷对张力—速度曲线的影响
