为什么人拎着很重的东西站着不动还会觉得很累？事实上几乎没有做任何功? Gabe Wang，俗称脸脸 学名大G的高中生物狗 从完全物理的角度这个事情是说不清楚的，我想题主的意思是“为什么肌肉不做功只产生力也会消耗能量、会累”以及“为什么站着不动肌肉会用力”。 首先为了回答这个问题，我们来看一看肌肉收缩的原理。 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。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又需要很多能量，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。 参考资料：《动物生理学（第四版）》陈守良 查看知乎原文
