115年:(醫檢)病生理(1)

運動員骨骼肌比一般人體積大且有力,主要原因是骨骼肌產生下列何種變化?

A骨骼肌肥大(hypertrophy)
B骨骼肌增生(hyperplasia)
C骨骼肌化生(metaplasia)
D肝醣堆積

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是**細胞適應(Cellular Adaptation)**中的肌肉生長機制。特別是區分「肥大(Hypertrophy)」與「增生(Hyperplasia)」在人類骨骼肌生理學上的應用。

選項分析

  • A. 骨骼肌肥大(Hypertrophy)正確

    • 定義:指細胞體積的增大,導致組織或器官體積增大。
    • 機制:骨骼肌屬於永久性組織(Permanent tissue)(或稱非分裂細胞),出生後肌纖維數目已大致固定,缺乏顯著的有絲分裂能力。因此,當運動員進行阻力訓練時,肌肉受力刺激,會合成更多的收縮蛋白(肌動蛋白和肌凝蛋白)及增加肌漿量,使單一肌纖維變粗,進而使整體肌肉體積變大且更有力。這是人類骨骼肌增長的主要機制。
  • B. 骨骼肌增生(Hyperplasia):錯誤。

    • 定義:指細胞數目的增加。
    • 機制:增生通常發生在具備分裂能力的組織(如皮膚、肝臟、子宮平滑肌)。雖然在部分動物實驗中觀察到極少量的肌纖維增生,但在人類成人骨骼肌中,增生極具爭議且即便存在,其對肌肉體積增加的貢獻度極低(<5%)。因此,運動員肌肉變大不是因為細胞變多,而是細胞變大。
  • C. 骨骼肌化生(Metaplasia):錯誤。

    • 定義:指一種成熟細胞型態轉變為另一種成熟細胞型態(例如:吸菸者支氣管柱狀上皮轉化為鱗狀上皮)。
    • 機制:運動訓練不會導致肌肉細胞轉變成另一種細胞類型。
  • D. 肝醣堆積:錯誤。

    • 雖然耐力運動員的肌肉中肝醣儲存量確實會增加(這屬於肌漿肥大的一部分),但這只是細胞內內容物的一種變化,並非解釋肌肉整體「體積變大且有力」的病理/生理學專有名詞。相比之下,「肥大(Hypertrophy)」是描述此現象的正確醫學術語。

答案解析

運動員的骨骼肌因長期接受高強度的機械張力與代謝壓力,肌纖維內部的肌原纖維(myofibrils)數量增加、截面積增大,導致細胞體積增大,即所謂的肥大(Hypertrophy)。由於骨骼肌細胞在出生後即停止分裂(為永久性細胞),因此不會出現細胞數目顯著增加(增生)的情況。故正確答案為 A

核心知識點

考生應掌握病理學中「細胞適應」的四大類別及其對應組織:

  1. 肥大 (Hypertrophy):細胞體積變大。常見於骨骼肌(運動鍛鍊)、心肌(高血壓導致的左心室肥大)、妊娠期的子宮(平滑肌肥大與增生並存)。
  2. 增生 (Hyperplasia):細胞數目變多。常見於皮膚(繭)、肝臟(切除後再生)、子宮內膜(受雌激素刺激)。注意:骨骼肌與心肌主要以肥大為主,極少增生。
  3. 萎縮 (Atrophy):細胞體積或數目減少。如長期臥床的肌肉萎縮。
  4. 化生 (Metaplasia):細胞型態改變。如巴瑞特氏食道(Barrett's esophagus)。

參考資料

  1. Muscle Hypertrophy vs. Hyperplasia: What's the Difference? - Bulk Nutrients
  2. Skeletal muscle hypertrophy vs. hyperplasia - The Muscle PhD
  3. Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease - Cellular Adaptations