114年:醫學一(2)
與第1型骨骼肌纖維相比， 2X型骨骼肌纖維有何不同？
A2X型纖維有更多粒線體
B2X型纖維更容易疲勞
C2X型纖維有更豐富的肌紅蛋白（ myoglobin ）
D2X型肌肉纖維之微血管供應較多
詳細解析
本題觀念：
本題考查的核心觀念是骨骼肌纖維的類型與生理特性比較。人體骨骼肌纖維主要分為第1型（Type I, Slow-twitch）與第2型（Type II, Fast-twitch）。其中第2型又可細分為 Type 2A 與 Type 2X（在舊式或動物研究中常被稱為 2B，但在人類主要是 2X）。
- 第1型（慢縮肌、紅肌）：依賴有氧代謝，富含粒線體、肌紅蛋白與微血管，耐力極佳，不易疲勞。
- 第2X型（快縮肌、白肌）：依賴無氧糖解代謝，粒線體、肌紅蛋白與微血管極少，收縮速度極快但非常容易疲勞。
選項分析
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A. 2X型纖維有更多粒線體 (Incorrect)
- 分析：第2X型纖維主要依賴無氧糖解作用（Anaerobic glycolysis）產生能量，因此其粒線體數量非常少。相比之下，第1型纖維依賴有氧呼吸（Oxidative phosphorylation），因此擁有高密度的粒線體以進行能量轉換。
- 結論：第1型 > 第2X型。
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B. 2X型纖維更容易疲勞 (Correct)
- 分析：第2X型纖維是為了短時間、高強度的爆發力運動（如短跑、舉重）而設計，其能量來源（肝醣）消耗快且易產生代謝副產物（如乳酸/氫離子堆積），導致其非常容易疲勞。第1型纖維則是抗疲勞纖維，適合長時間耐力運動。
- 結論：正確，第2X型是所有肌纖維類型中最易疲勞的。
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C. 2X型纖維有更豐富的肌紅蛋白（myoglobin） (Incorrect)
- 分析：肌紅蛋白負責在肌肉細胞內儲存與運輸氧氣。由於第2X型主要進行無氧代謝，對氧氣的需求低，因此肌紅蛋白含量很低，外觀呈現白色（白肌）。第1型為了維持有氧代謝，富含肌紅蛋白，外觀呈現紅色（紅肌）。
- 結論：第1型 > 第2X型。
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D. 2X型肌肉纖維之微血管供應較多 (Incorrect)
- 分析：微血管負責運送氧氣與營養。第1型纖維需要大量氧氣進行有氧代謝，因此周圍微血管密度極高。第2X型纖維依賴無氧代謝，對血流供氧的依賴度低，因此微血管密度較低。
- 結論：第1型 > 第2X型。
答案解析
本題正確答案為 (B) 2X型纖維更容易疲勞。
根據生理學特性，**第2X型（Type 2X）肌纖維是典型的「快縮糖解纖維」（Fast Glycolytic, FG）。它們具有最大的收縮速度與力量，但因為缺乏有氧代謝的支撐系統（低粒線體、低肌紅蛋白、低微血管），只能維持極短時間的運作，因此具有極高疲勞性（Highly fatigable）的特徵。相反地，第1型纖維是「慢縮氧化纖維」（Slow Oxidative, SO），具有抗疲勞（Fatigue resistant）**的特性。
核心知識點
考生應熟記以下骨骼肌纖維比較表，這是國考生理學的常考題：
| 特性 | 第1型 (Type I) | 第2A型 (Type IIa) | 第2X型 (Type IIx) |
|---|---|---|---|
| 別名 | 慢縮肌、紅肌 (Slow Oxidative, SO) | 中間型快縮肌 (Fast Oxidative Glycolytic, FOG) | 快縮肌、白肌 (Fast Glycolytic, FG) |
| 收縮速度 | 慢 (Slow) | 快 (Fast) | 極快 (Fastest) |
| 抗疲勞性 | 高 (High) | 中 (Intermediate) | 低 (Low) |
| 代謝途徑 | 有氧 (Oxidative) | 有氧 + 糖解 | 無氧糖解 (Glycolytic) |
| 粒線體密度 | 高 | 高/中 | 低 |
| 肌紅蛋白含量 | 高 (紅色) | 中 (粉紅/紅) | 低 (白色) |
| 微血管密度 | 高 | 中 | 低 |
| ATP酶活性 | 低 | 高 | 極高 |
| 主要功能 | 姿勢維持、馬拉松 | 中距離跑、游泳 | 短跑、舉重、爆發力 |
註：在人類肌肉生理學中，過去常提到的 Type IIb 基因在人體表現極少，人類主要的快縮肌為 Type IIx，其特性對應到小型哺乳類的 Type IIb。
參考資料
- Khan Academy: Type 1 and Type 2 muscle fibers. Link
- Oregon State University: Anatomy & Physiology 2e - 10.5 Types of Muscle Fibers. Link
- NIH (PubMed Central): Skeletal muscle fiber type: using insights from muscle developmental biology to answer questions about muscle aging and disease. Link
- Physiology of Sport and Exercise (Costill & Wilmore) - Standard Exercise Physiology Textbook reference on Muscle Fiber Types.