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奥运赛场上，各国选手英姿飒爽地展现着力与美。运动员们夺取奖牌靠的是肌肉运动，肌肉与骨骼构成的运动系统约占人体体重的60%。当神经系统发出信号，肌肉就会收缩并带动骨骼形成各种动作，肌肉收缩还会对外界物体产生作用力。

肌肉为什么会收缩呢？要解释这个问题必须从分子水平观察肌肉的结构。肌肉由肌细胞（也称肌纤维）构成，每一根肌细胞都像极细的丝线一样贯穿肌肉。肌细胞由更细的水平排列的肌原纤维构成，每一根肌原纤维贯穿肌细胞的全长。肌原纤维由成千上万个串联在一起的肌节组成，就好像一列长长的火车由许多个车厢串联而成，每个肌节是肌肉收缩的最小单位。

肌节的收缩则是由“肌丝滑行”来完成的。位于肌节中央的粗肌丝，好比一队膀大腰圆的拔河选手，而位于肌节两端的细肌丝好比两队相对瘦弱的拔河选手。平时，拔河选手们并不比赛，但是当运动神经元上的电信号传来，就好比发令枪响，双方进入比赛状态。电信号会沿着肌细胞膜上的凹陷传到肌质网，使肌质网上的电压依赖性钙通道开放，钙离子进入细胞质，与细肌丝上的肌钙蛋白结合。接着，细肌丝发生变形，暴露出与粗肌丝结合的位点，与粗肌丝之间形成“横桥连接”。粗肌丝通过“横桥连接”把两边的细肌丝拉向自己的中央，于是肌节向中线方向收缩，可以从2.2微米缩短至1.6微米。成千上万个串联在一起的肌节同时收缩，就会发生肉眼可见的缩短。由于运动神经元传来的通常是一连串的电脉冲，肌肉收缩会维持一段时间，直到电脉冲停止。电脉冲停止后，粗肌丝和细肌丝之间的横桥解离，于是肌肉舒张并恢复至原先的长度。

不仅我们的骨骼肌（附着在骨骼上的肌肉）是这样收缩的，心肌、平滑肌（构成气道、消化道等内脏器官）也遵循类似的“肌丝滑行”原理，通过粗肌丝和细肌丝之间的“拔河比赛”来完成收缩。心肌和平滑肌有与其“职责”相对应的特点。比如：心肌细胞上具有闰盘结构，可以快速传递电流，使整个心房或心室同步收缩；平滑肌通过中间丝、致密体和致密斑形成细胞的结构网架，使其具有比较大的伸展性；骨骼肌和心肌、平滑肌共同构成人体的肌肉组织，执行着各自的生命活动。

我们平时锻炼身体主要是锻炼骨骼肌，心肌和平滑肌也同时得到锻炼。肌肉组织忠实遵守“用进废退”的法则，如果经常锻炼，神经与肌肉间的信号传递更加通畅，动作更加协调灵活，并且肌肉力量也会增加。肌肉力量与多种因素相关，如细胞质内钙浓度的变化、与肌丝滑行有关的横桥ATP酶的活性、肌细胞能量代谢水平、各种功能蛋白及其亚型的表达水平，以及肌原纤维是否粗大等。人体通过锻炼，可以使构成粗肌丝和细肌丝的蛋白质增多、肌原纤维变粗、肌细胞体积变大；高强度锻炼可能使肌细胞发生分裂，导致肌细胞数目增加。

如果成年人不经常运动，肌肉会以每年0.25公斤的速度被脂肪组织替代，40年后就会减少10公斤肌肉，肌肉力量下降60%；普通人在35岁以后，心、脑、肺、胃肠、骨骼、神经、内分泌、免疫等功能以0.75—1%的速度退化，不运动的人的退化速度是经常运动的人的两倍，45岁时生理年龄便相差10岁。

不运动已经成为全世界引起死亡或残疾的前十项原因之一，也是各种慢性病和心理障碍的诱因。锻炼也许是这个世界上最能公平地给予回报的事，愿我们持之以恒，让肌肉经常得到运动，投入这场愈练愈强的“拔河比赛”。

（作者系华中师范大学副教授、湖北省生理学会理事）