肌肉收縮和鈣離子的關(guān)系非常密切。當(dāng)神經(jīng)信號到達(dá)肌肉纖維時，會觸發(fā)肌細(xì)胞膜上的電位變化，進(jìn)而激活一種稱為橫管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，這個系統(tǒng)能夠?qū)⑦@種電信號傳遞到肌纖維內(nèi)部的肌質(zhì)網(wǎng)。肌質(zhì)網(wǎng)是一種特化的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，在靜息狀態(tài)下儲存大量的鈣離子。

當(dāng)接收到電信號后，肌質(zhì)網(wǎng)釋放出這些存儲的鈣離子進(jìn)入肌漿（肌肉細(xì)胞內(nèi)的液體部分）。隨著胞漿中游離鈣離子濃度的升高，它們會與肌肉纖維中的肌鈣蛋白結(jié)合。肌鈣蛋白是一種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)，它能改變另一種蛋白質(zhì)——原肌球蛋白的位置，從而暴露出肌動蛋白上的活性位點。

此時，肌動蛋白和肌球蛋白之間的相互作用成為可能，即形成橫橋，并通過一系列復(fù)雜的生化過程（如ATP的水解）產(chǎn)生力量并導(dǎo)致肌肉纖維縮短，這就是所謂的滑行理論。當(dāng)神經(jīng)刺激停止時，鈣離子會被泵回肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)，使游離鈣離子濃度下降，從而解除對肌動蛋白活性位點的暴露狀態(tài)，肌肉隨之放松。

總結(jié)來說，鈣離子在肌肉收縮過程中起到了關(guān)鍵的作用：它不僅作為信號分子參與了從電興奮到機(jī)械活動轉(zhuǎn)換的過程，還直接調(diào)控著肌絲滑行的基本機(jī)制。