《生理學(xué)》 （二）肌肉后負(fù)荷對肌肉收縮的影響－張力-速度曲線

據(jù)前述，如在實驗室裝置的設(shè)計中使一條骨骼肌的前負(fù)荷固定不變而可以人為地改變后負(fù)荷，即可觀察不同后負(fù)荷對肌肉收縮的影響。一般情況下，可以把肌肉的前負(fù)荷固定在它的最適前負(fù)荷（這時出現(xiàn)的被動張力極?。ㄒ妶D2-24B），然后，在逐次改變后負(fù)荷的情況下觀察肌肉收縮時的情況。不論在任何前負(fù)荷的情況下，如果所加后負(fù)荷超過了肌肉收縮時所能產(chǎn)生的最大張力（注意負(fù)荷的重量值和肌肉產(chǎn)生的張力的值可以用相同的物理單位度量，而且有相同的值），那么肌肉收縮時將只產(chǎn)生張力而不出現(xiàn)肌肉長度的改變。因此，在改變后負(fù)荷的實驗中所加的后負(fù)荷都應(yīng)小于這個最大張力，那么肌肉在收縮時產(chǎn)生的主動張力超過這個后負(fù)荷的值時，它將會出現(xiàn)一定程度的長度縮短，使移動酌相同的距離，并且由于后者也可以算出一個縮短速度來（可以是初速度或平均速度）。后負(fù)荷愈小，肌肉產(chǎn)生的張力將較早地超過這個負(fù)荷，并且出現(xiàn)較大的縮短長度和縮短速度，但相當(dāng)于負(fù)荷值的肌肉張力卻在縮短的過程中保持不變。這樣就得到了改變后負(fù)荷時，肌肉產(chǎn)生張力和其縮短速度變化的關(guān)系曲線（為了計算輸出功率，一般只分析縮短速度和張力的關(guān)系），即圖2-26曲線1，稱為張力-速度曲線。該曲線類似一條雙曲線，橫座標(biāo)表示肌肉所產(chǎn)生的張力，縱座標(biāo)表示收縮速度，雙曲線的性質(zhì)則說明這二者大致呈反比的關(guān)系，即后負(fù)荷減小時，使肌肉產(chǎn)生的張力減小，但可得到一個較大的縮短速度；在曲線同縱軸相交的點，說明后負(fù)荷理論上為零時，可以得到該肌肉在當(dāng)時的功能狀態(tài)下的最大收縮速度，在圖2-26中用V表示；但這時因無負(fù)荷，肌肉并未作功，亦無功率輸出。在曲線同橫軸相交的點，后負(fù)荷的值相當(dāng)于肌肉所能產(chǎn)生的最大張力，這時不能移動負(fù)荷，也沒有作功和功率輸出；在這兩個極端之間，在不同的后負(fù)荷時都能看到肌肉在產(chǎn)生與負(fù)荷相同的張力的情況下使負(fù)荷移動一定距離，這種類型的收縮，稱為待張收縮，都可作功和有功率輸出，但以后負(fù)荷相當(dāng)于最大張力的30%左右時，肌肉的輸出功率最大，如圖2-26中曲線2所示。