什么是兴奋收缩耦合(Excitation-Contraction Coupling)？

兴奋-收缩耦合是对肌肉收缩过程的抽象描述。肌肉骨骼系统与神经系统错综复杂地交织在一起，通过与感觉和运动神经通路的通讯，使肌肉收缩和运动。这是通过神经兴奋发生的，而神经兴奋又会引起肌肉纤维的收缩，共同被称为兴奋-收缩耦合。知觉正常的儿童立即把手拉开从热的表面，但患有感觉处理障碍的儿童可能会遭受烧伤。身体中的两种神经是感觉神经和运动神经。感觉神经元通过感知周围环境的事件并将其转化为信息传递给大脑。然后，大脑处理这些信息并将其转换为信号，从而导致对刺激的反应。尽管这些过程中有许多是非自愿的，但自愿的行为，如有目的的运动，也同时利用了感觉和运动的成分。传入神经元将冲动从感觉器官传递到大脑，而传出神经元则将冲动从大脑传递到肌肉。这种方式这些信息是通过动作电位的发生来触发的。动作电位是一种以激发状态为特征的短时电事件。激发电位和动作电位不是同义词，而是密切相关的。动作电位发生在突然而剧烈的变化时神经细胞膜上沿细胞长度传播的电位差这些过程是这样结合在一起的：刺激发生了，引起动作电位的激发和感觉神经元的神经兴奋。大脑或脊髓处理信号并向运动神经元发出相应的反应。运动神经元以某种方式收缩大量的肌肉纤维，从而使所需的动作发生。这种兴奋收缩的一个例子作用中的耦合就是接触到一个火炉。这些过程都是在几秒钟内发生的，目的是帮助某人将手从热表面移开。激发-收缩耦合最初是在1952年被创造出来的；然而，生理学家研究神经系统和运动之间复杂的相互作用已有几个世纪了。模拟兴奋-收缩耦合的一种方法是通过电刺激。如果一个人被这样的装置电击，它模拟了一个刺激物的自然发生，这会引起动作电位的泛滥，并触发兴奋-收缩耦合机制，产生肌肉收缩。由于这些事件大多具有原子性质，重要的是要认识到，对这类过程的许多描述都是推测性的和理论性的。很难看到动作电位；因此，科学家和研究人员依靠演绎推理来更好地理解经常被忽视的动作中的许多事件，如弯臂热表面是激缩耦合的一个例子。