114年:物治基礎(1)
關於關節軟骨組成和結構特性的敘述,下列何者錯誤?
A關節軟骨的材料性質會隨著不同方向的負荷而有不同的表現
B關節軟骨的蛋白多醣在表層(superficial tangential zone)的含量最高
C關節軟骨在表層(superficial tangential zone)膠原纖維的排列是平行於關節的表面
D關節軟骨的水分多分布於關節表面
詳細解析
本題觀念:
關節軟骨的結構與組成 (Structure and Composition of Articular Cartilage)
關節軟骨(Articular Cartilage)屬於透明軟骨(Hyaline cartilage),其結構在顯微鏡下可依深度分為四層:表層(Superficial/Tangential zone)、中層(Middle/Transitional zone)、深層(Deep/Radial zone)及鈣化層(Calcified zone)。軟骨的生物力學特性(如抗壓、抗剪力)取決於其細胞外基質(ECM)中水分、**膠原蛋白(Collagen type II)與蛋白多醣(Proteoglycans, PGs)**在不同分層中的濃度分布與排列方式。
選項分析
- A. 關節軟骨的材料性質會隨著不同方向的負荷而有不同的表現(正確)
- 分析:關節軟骨具有非均質性(Inhomogeneity)與異向性(Anisotropy)。
- 理由:由於膠原纖維在不同深度的排列方向不同(表層平行、中層隨機、深層垂直),使得軟骨在不同方向受力時表現出不同的力學強度。例如,表層平行排列的膠原纖維使其在切線方向(tangential direction)的抗張強度
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