在肌肉收縮過程中，鈣離子扮演著非常重要的角色。當(dāng)神經(jīng)信號到達(dá)肌纖維末端并引發(fā)動作電位時，會觸發(fā)肌漿網(wǎng)（即肌肉細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）釋放鈣離子到肌漿中。隨著胞漿中的鈣離子濃度升高，這些離子就會與肌纖蛋白上的特定位點結(jié)合，導(dǎo)致肌動蛋白和肌球蛋白的相互作用發(fā)生變化。

具體來說，鈣離子與細(xì)肌絲上的一種稱為原肌球蛋白的蛋白質(zhì)復(fù)合物相結(jié)合，促使原肌球蛋白發(fā)生構(gòu)象改變。這種變化使得隱藏在原肌球蛋白之下的肌動蛋白活性位點暴露出來，從而允許肌球蛋白頭（位于粗肌絲）與這些活性位點結(jié)合形成橫橋。一旦形成了橫橋，肌球蛋白頭部就會向特定方向傾斜，拉拽細(xì)肌絲朝向肌節(jié)中心移動，這就是所謂的“滑行理論”，最終導(dǎo)致肌肉纖維的縮短即肌肉收縮。

當(dāng)刺激停止后，細(xì)胞膜上的鈉鉀泵和鈣離子泵開始工作，將多余的鈉離子排出細(xì)胞外，并回收胞漿中的鈣離子回至肌漿網(wǎng)內(nèi)儲存起來。隨著胞漿中鈣離子濃度下降到正常水平，原肌球蛋白再次覆蓋住肌動蛋白的活性位點，阻止了更多的橫橋形成，肌肉隨之放松。

整個過程展示了鈣離子如何作為關(guān)鍵信號分子調(diào)控肌肉收縮與舒張的過程。