110年:醫學一(1)

α-及γ-運動神經元同時興奮( co-activation )時,最主要的生理功能為下列何者?

A避免在肌肉收縮時,喪失肌肉長度的訊息
B避免在肌肉收縮時,喪失肌肉張力的訊息
C避免在肌肉放鬆時,喪失肌肉長度的訊息
D避免在肌肉放鬆時,喪失肌肉張力的訊息

詳細解析

本題觀念:

本題的核心觀念為 α-γ 共同活化 (Alpha-Gamma Coactivation) 及其在維持 肌梭 (Muscle Spindle) 敏感度中的生理角色。

選項分析

  • (A) 避免在肌肉收縮時,喪失肌肉長度的訊息正確

    • 機制:當 α-運動神經元興奮引起梭外肌(extrafusal muscle fibers)收縮變短時,若沒有 γ-運動神經元的參與,與其並聯的梭內肌(intrafusal muscle fibers,即肌梭)會因為整體肌肉縮短而變得鬆弛(slack)。鬆弛的肌梭無法有效地偵測肌肉長度的進一步變化,導致感覺訊息中斷。
    • α-γ 共同活化:中樞神經系統在活化 α-運動神經元的同時,也會活化 γ-運動神經元。γ-運動神經元會刺激梭內肌的兩端收縮,拉緊肌梭中央的感覺受器部位。這使得肌梭在肌肉收縮(縮短)的過程中仍能保持適當的張力,維持其對「肌肉長度」變化的敏感度,確保持續回傳長度訊息給中樞。
  • (B) 避免在肌肉收縮時,喪失肌肉張力的訊息錯誤

    • 偵測肌肉「張力」的主要受器是 高爾基肌腱器 (Golgi Tendon Organ, GTO)
    • GTO 與肌肉纖維呈串聯(in series

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