为什么拿东西消耗能量不动
❶ 人提东西不动不做功为什么还会感觉累
人提东西不动,有两个地方要用力,即手指(弯曲)与臂膀,从生理上剖析,“用力”就是肌肉收缩,需要消耗能量(ATP),所以会感觉累。
换个角度来看,假设用一根绳子系着一个重物,绳子会一直处于疲劳状态,经年累月,绳子也会断的。
❷ 为什么人拎着很重的东西站着不动还会觉得很累
因为东西受到重力,而人为了保持东西不掉下去需要给东西施加一个向上的力,因为人付出了力,所以不动也会感觉累。虽然人对箱子没有做功,但人要保持这样的姿态,肌肉是不能放松的,而肌肉处于张紧的状态时候,是要消耗ATP(人体活动的主要能量)的。
两种纤维就是他们拉动的。那肌肉收缩后静止时,长度不变,也做功吗?也做!此时肌动蛋白为了维持紧张状态还在不断攀爬做功,但你拎着重物又在向反方向拉扯,此时两种肌纤维相对位置处于动态平衡状态。就好比一个人爬山,刚爬一米又脱手掉下来一米,虽然总体上没有缩短与山顶距离,但为了维持高度,人必须不断向上爬。这过程当然是消耗能量的。这些ATP能量一部分转化为肌动蛋白的动能,一部分转为热,被血液带走,耗散掉。
❸ 为什么人拎着很重的东西站着不动还会觉得很累
咱们常说的肌肉中主要含有两种纤维蛋白,分别叫粗肌丝和细肌丝,两种纤维含量都很多,交错排列。粗肌丝的末端有“横桥”,伸向细肌丝。当来一个信号的时候,肌肉里的横桥就会水解ATP,然后抓住细肌丝,就向后拽,导致细肌丝粗肌丝发生相对滑动。当肌肉中无数个粗细肌丝相互滑动的时候,肌肉就“收缩”了。肌肉收缩分为两大类基本形式:等长收缩和等张收缩。等张收缩指肌肉收缩过程中长度减小,而张力不变。这个很好理解,比如你挥一下手就主要是等张收缩。等长收缩则指由于外力限制,收缩过程中肌肉长度不变的而张力改变的收缩,比如你用力握拳,尽管你的手指手掌没有相对位移,但你也明显感到你的肌肉是“用了力的”。在等长收缩的时候,尽管肌肉不发生缩短,横桥同样会在刺激下水解ATP,拽着细肌丝向后拉,产生张力。这时候你可能会觉得不对:咦明明我拎着东西的时候拉力和长度都没有发生改变啊,那是哪种呢?其实上面所说的等长收缩中张力的改变,指的是在“单收缩”中张力发生的变化。当一个单一刺激到达长度无法改变的肌纤维后,肌纤维发生等长收缩,张力从0上升到一个峰值,这个过程叫收缩期。然后张力逐渐下降至0,这个过程叫做舒张期。上升的然而在我们拎着东西的时候,我们的大脑一直在给肌肉发高频率的信号,信号的间隔甚至小于收缩期的时间。也就是说当肌肉受到一个信号开始收缩时,还来不及舒张,下一个信号又来了,于是肌肉只能跳过舒张期而又开始另一个收缩期。这个过程称之为强直收缩。仔细想一想,这个过程其实强度是很高的,因为神经要连续发送高频信号,而肌肉也要一直收缩。说完了肌肉收缩的过程,我们再来看一看疲劳。肌肉疲劳是指肌肉在较高频率刺激下,收缩反应越来越弱,直至不再收缩的现象。这种现象是由于肌肉收缩能量转化率不高有需要很多能量,所以会大量消耗ATP。而产生ATP的速度如果跟不上消耗ATP的速度,ATP浓度降低,最终ATP浓度使肌肉无法完成收缩活动。在像拎东西这种强直信号的刺激下,很快肌肉就会达到疲劳状态。而在较为剧烈的运动中,由于氧供应和其他因素的限制,有氧呼吸提供ATP的速度不足以支持肌肉活动,因此无氧的糖酵解就成为了提供迅速分解的ATP的主要来源。同时这种无氧呼吸会产生大量乳酸扩散到血液中,产生“酸痛感”。至于“为什么拎着东西肌肉会用力,直接拽着肉发生弹性形变不就好了吗?”的想法,答案是因为肌肉受外力牵张、拉长时,会引起“牵张反射”,即肌梭中部神经元受刺激产生信号,经中枢信号传递给支配肌肉的神经,从而引起肌肉收缩。