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鈣作爲神經興奮和肌肉收縮之間的耦聯因子，始終控制着肌肉收縮的起動和舒張的終止。正常情況下細胞外液鈣離子的濃度是細胞內鈣離子濃度的10000倍。細胞興奮時鈣進入胞漿，胞漿內鈣濃度顯著增加，從而引起一系列細胞活動。肌肉的收縮作用是這樣進行的：首先神經興奮的信息傳導至肌肉。神經和肌肉有一個結合部位，叫神經末梢，釋放一種遞質，叫乙酰膽鹼(Ach)。每釋放一個量子的Ach，需要1—4個鈣離於，可見遞質的釋放與鈣離子的濃度是密切相關的。而只有這種機制的啓動，肌肉的收縮才能得以實現，當肌肉收縮的信息通過肌細胞膜傳遞到肌細胞內時，鈣離子的作用就占主導地位了。在肌細胞裏有肌質網，網內存有大量的鈣離子，這些鈣離子釋放到腦漿，並作用於肌細胞內的肌原纖維，肌原纖維就可以收縮變短，整個肌細胞也就變短，這就是肌肉的收縮作用。相反，胞漿內的鈣離子被肌質網回收進去時，肌原纖維失去了鈣離子的作用就會舒張變長，整個肌細胞也就變長，這是肌肉的舒張作用。
當然，肌肉的作用與鈣離子的關係遠不是這麼簡單，只是我們知道鈣離子在肌肉收縮時是扮演主要角色的就足夠了。肌肉的收縮強度與鈣離子的濃度在一定範圍內是密切相關的，嚴重缺鈣時，如血鈣低於每100毫升3.5毫克，神經肌肉的應激性就會升高，隨後出現部分肌細胞牧縮。由於鈣離子失去調節，所以只有收縮而無舒張，這就是手足搐搦，俗稱抽筋。
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