115年:物治基礎(1)

關於比目魚肌與腓腸肌比較的敘述,下列何者錯誤?

A腓腸肌含較多比率之肌凝蛋白ATP酶
B比目魚肌含較少比率之肌肉氧化酶
C腓腸肌肌力較比目魚肌易受膝關節影響
D維持姿勢平衡,比目魚肌較重要

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查小腿三頭肌(Triceps Surae)中,腓腸肌(Gastrocnemius)比目魚肌(Soleus) 在解剖結構、肌纖維類型(Fiber type)及其對應的生化特性與功能上的差異。

  • 腓腸肌:屬於雙關節肌(跨越膝與踝),主要由快縮肌纖維(Type II)組成,負責爆發力運動(如跳躍、短跑)。
  • 比目魚肌:屬於單關節肌(僅跨越踝),主要由慢縮肌纖維(Type I)組成,抗疲勞能力強,負責維持站立姿勢與靜態平衡。

選項分析

  • A. 腓腸肌含較多比率之肌凝蛋白ATP酶 (Correct Statement)

    • 分析:肌凝蛋白ATP酶(Myosin ATPase)的活性決定了肌肉收縮的速度。快縮肌纖維(Type II fibers)具有高活性的 Myosin ATPase,能快速分解 ATP 產生能量進行收縮。
    • 推論:腓腸肌含有較高比例的快縮肌纖維(Type II),因此其 Myosin ATPase 的含量與活性均高於以慢縮肌為主的比目魚肌。此敘述正確。
  • B. 比目魚肌含較少比率之肌肉氧化酶 (Incorrect Statement)

    • 分析:肌肉氧化酶(如 Succinate Dehydrogenase, SDH; Cytochrome Oxidase)與有氧代謝能力相關。慢縮肌纖維(Type I fibers)富含粒線體與肌紅蛋白,依賴有氧代謝,因此含有高濃度的氧化酶。
    • 推論:比目魚肌是人體典型的「姿勢肌」,含有極高比例(約 70-80%)的慢縮肌纖維(Type I),因此其肌肉氧化酶的含量應顯著高於腓腸肌。選項敘述「含較少比率」是錯誤的。
  • C. 腓腸肌肌力較比目魚肌易受膝關節影響 (Correct Statement)

    • 分析:腓腸肌起點位於股骨髁(Femoral condyles),跨越膝關節與踝關節(雙關節肌);比目魚肌起點位於脛骨與腓骨,僅跨越踝關節(單關節肌)。
    • 推論:當膝關節屈曲時,腓腸肌會因為縮短而產生「主動不足(Active Insufficiency)」,導致其對踝關節蹠屈(Plantarflexion)的貢獻大幅下降。相比之下,比目魚肌不受膝關節角度影響,在膝屈曲時成為主要的蹠屈肌。此敘述正確。
  • D. 維持姿勢平衡,比目魚肌較重要 (Correct Statement)

    • 分析:維持姿勢(如站立)需要肌肉長時間進行低強度的收縮而不疲勞。
    • 推論:比目魚肌主要由抗疲勞的慢縮肌纖維組成,且為單關節肌,專門負責在站立時持續收縮以對抗身體前傾的重力力矩(控制脛骨前傾),是維持靜態站立平衡的關鍵肌肉。此敘述正確。

答案解析

本題要求選出錯誤的敘述。 選項 (B) 指出「比目魚肌含較少比率之肌肉氧化酶」,這與生理事實相反。比目魚肌作為高耐力、依賴有氧代謝的慢縮肌群,其氧化酶(Oxidative enzymes)含量實際上是高於腓腸肌的。

核心知識點

考生應對比 Type I (慢縮肌)Type II (快縮肌) 的特性,並對應到比目魚肌與腓腸肌:

特性比目魚肌 (Soleus)腓腸肌 (Gastrocnemius)
主要肌纖維Type I (慢縮肌)Type II (快縮肌) 比例較高
跨越關節單關節 (僅踝)雙關節 (膝 + 踝)
受膝角度影響是 (屈膝時效能下降)
代謝途徑有氧代謝 (Aerobic)糖解作用 (Glycolytic)
酵素特性 氧化酶 (Oxidative enzymes)<br> Myosin ATPase 氧化酶<br> Myosin ATPase
功能姿勢維持、耐力爆發力、跳躍
顏色紅肌 (高肌紅蛋白)白肌/粉紅 (較低肌紅蛋白)

參考資料

  1. Kinesiology of the Musculoskeletal System: Foundations for Rehabilitation, Donald A. Neumann. (Chapter on Ankle and Foot).
  2. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, "Muscle Contraction" and "Fiber Types".
  3. Edgerton, V. R., et al. "Muscle fibre type populations of human leg muscles." Histochemical Journal 7.3 (1975): 259-266.