肌肉瞬态响应中的不稳定性

我们使用基于摆动杠杆臂假说的肌动球蛋白循环的定量随机模型，研究了肌肉的等长瞬态响应。我们首先考虑一对细丝，并表明当选择杠杆臂位移和横桥弹性等参数值以提供有效的能量转换时，T2曲线（阶跃位移后立即恢复的张力）显示出负斜率区域。如果考虑细丝顺应性和结合位点的离散性，负斜率会减小，但不会消除。这意味着单个半肌节的动力学存在不稳定性。然而，当考虑整个肌节的对称性时，细丝重排在瞬态过程中变得重要：随着张力的恢复，一些半肌节伸长，而另一些则缩短。这导致了平坦的T2曲线，正如实验观察到的那样。此外，我们研究了等张瞬态响应，并表明对于一系列参数值，该模型表现出阻尼振荡，正如最近在单肌纤维实验中所观察到的那样。我们得出结论，在解释肌肉的瞬态响应时，考虑许多肌节的集体动力学，而不是单对细丝的动力学，是至关重要的。