113年:物治基礎(2)

關於肌肉收縮與負重的關係的敘述,下列何者正確?

A離心收縮時,肌肉負重大於等長收縮
B向心收縮時,肌肉負重大於等長收縮
C肌肉作向心收縮的速度越快,負重越重
D肌肉作離心收縮的速度越慢,負重越重

詳細解析

本題觀念:

本題的核心觀念是肌肉收縮的力量-速度關係(Force-Velocity Relationship)。這是在肌動學(Kinesiology)與生物力學中非常基礎且重要的原則,描述了肌肉在不同收縮型態(離心、等長、向心)以及不同收縮速度下,所能產生的最大肌力張力變化。

根據著名的 Hill's Force-Velocity Curve(力速曲線):

  1. 離心收縮 (Eccentric):肌肉被拉長。能產生的力量最大。
  2. 等長收縮 (Isometric):肌肉長度不變 (速度為0)。力量次之。
  3. 向心收縮 (Concentric):肌肉縮短。能產生的力量最小。

選項分析

  • (A) 離心收縮時,肌肉負重大於等長收縮 (正確)

    • 分析:在力速曲線中,離心收縮所能產生的最大張力是最高的。這是因為離心收縮時,除了肌凝蛋白與肌動蛋白的橫橋(cross-bridges)產生主動張力外,肌肉內部的非收縮性彈性組織(如肌廷蛋白 titin)被拉長會產生被動彈性張力。此外,在離心收縮時「強行拉開」橫橋所需的力氣比「主動縮短」時更大。因此,離心收縮的最大負重能力 > 等長收縮 > 向心收縮。
    • 結論:此敘述符合生物力學原理。
  • **(B) 向心收縮時,肌

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