密歇根大学的一项最新研究表明，肌肉纤维内水流的流动在决定肌肉收缩速度方面扮演着至关重要的角色。
大多数动物依赖肌肉进行运动，众所周知，肌肉与其他细胞一样，含有大约70%的水。然而，影响肌肉性能极限的因素尚未完全理解。过去对肌肉功能的研究主要集中在分子水平，忽视了充满液体的肌肉纤维的三维结构。
来自密歇根大学的物理学家苏拉杰·香卡和哈佛大学的物理学教授L. 马哈德万开发了一个理论模型，探索水流对肌肉收缩速度的影响。他们发现肌肉纤维内流体的运动决定了肌肉收缩的速度。
他们还确定了肌肉中一种独特的弹性类型，称为奇异弹性，这使得肌肉可以通过三维变形产生力量。这一现象解释了为什么肌肉在纵向收缩时会垂直隆起。
这项研究的意义超越了肌肉生理学，并可能影响软执行器、快速人工肌肉和形状变换材料的设计，如《自然物理学》中的一篇出版物所提到的。
香卡强调，将肌肉视为一种复杂的层次结构材料，而不仅仅是一堆分子，可以揭示肌肉收缩机制的新见解。
研究人员将肌肉纤维比作自我挤压的活性海绵，其中各种组分如蛋白质、线粒体和分子马达在一个充满水的多孔网络中相互作用。这种挤压动作，由水的运动驱动，对肌肉抽动的速度设定了限制。
通过研究不同生物体中的肌肉运动，研究人员观察到，对于需要快速肌肉收缩的动物（如飞虫），肌肉纤维内的液体流动在控制收缩速度方面发挥了重要作用。
此外，研究揭示了肌肉中奇异弹性的概念，其中反复变形使得肌肉能够作为软引擎发挥作用并产生力量。这一特性挑战了传统对肌肉功能的看法，并强调了在不同尺度上考虑肌肉生理学的重要性。
