肌肉收縮和鈣離子的關系非常密切。當神經(jīng)信號到達肌肉纖維時，會觸發(fā)肌細胞膜上的電位變化，進而激活一種稱為橫管系統(tǒng)的結構，這個系統(tǒng)能夠將這種電信號傳遞到肌纖維內部的肌質網(wǎng)。肌質網(wǎng)是一種特化的內質網(wǎng)，在靜息狀態(tài)下儲存大量的鈣離子。

當接收到電信號后，肌質網(wǎng)釋放出這些存儲的鈣離子進入肌漿（肌肉細胞內的液體部分）。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合。肌鈣蛋白是一種調節(jié)蛋白質，它能改變另一種蛋白質——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，并通過一系列復雜的生化過程（如ATP的水解）產生力量并導致肌肉纖維縮短，這就是所謂的滑行理論。當神經(jīng)刺激停止時，鈣離子會被泵回肌質網(wǎng)內，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。

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