Cohen Caroline, Mouterde Timothée, Quéré David, Clanet Christophe
Laboratoire d'Hydrodynamique de l'X, UMR 7646 du CNRS, École Polytechnique, 91128 Palaiseau, France; and Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes, UMR 7636 du CNRS, École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 75005 Paris, France.
Laboratoire d'Hydrodynamique de l'X, UMR 7646 du CNRS, École Polytechnique, 91128 Palaiseau, France; and Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes, UMR 7636 du CNRS, École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 75005 Paris, France
Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 May 19;112(20):6301-6. doi: 10.1073/pnas.1419315112. Epub 2015 May 5.
The contraction of a muscle generates a force that decreases when increasing the contraction velocity. This "hyperbolic" force-velocity relationship has been known since the seminal work of A. V. Hill in 1938 [Hill AV (1938) Proc R Soc Lond B Biol Sci 126(843):136-195]. Hill's heuristic equation is still used, and the sliding-filament theory for the sarcomere [Huxley H, Hanson J (1954) Nature 173(4412):973-976; Huxley AF, Niedergerke R (1954) Nature 173(4412):971-973] suggested how its different parameters can be related to the molecular origin of the force generator [Huxley AF (1957) Prog Biophys Biophys Chem 7:255-318; Deshcherevskiĭ VI (1968) Biofizika 13(5):928-935]. Here, we develop a capillary analog of the sarcomere obeying Hill's equation and discuss its analogy with muscles.
肌肉收缩会产生一种力,当收缩速度增加时该力会减小。自1938年A. V. 希尔的开创性工作以来,这种“双曲线”力 - 速度关系就已为人所知[希尔AV(1938年)《伦敦皇家学会学报B:生物科学》126(843):136 - 195]。希尔的启发式方程至今仍在使用,而肌节的滑动丝理论[赫胥黎H、汉森J(1954年)《自然》173(4412):973 - 976;赫胥黎AF、尼德格克R(1954年)《自然》173(4412):971 - 973]表明了其不同参数如何与力产生器的分子起源相关[赫胥黎AF(1957年)《生物物理学与生物物理化学进展》7:255 - 318;德什切列夫斯基VI(1968年)《生物物理学》13(5):928 - 935]。在此,我们构建了一个遵循希尔方程的肌节毛细管模拟模型,并讨论其与肌肉的相似性。