113年:物治基礎(2)

髕骨可增加膝關節的伸直力臂,在下列那個膝關節角度範圍,該力臂為最大?

A5~15度
B40~60度
C70~90度
D100~120度

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是 膝關節生物力學 (Biomechanics of the Knee Joint),特別是 髕股關節 (Patellofemoral Joint) 對於膝伸直機制 (Extensor Mechanism) 的力學優勢。

髕骨 (Patella) 的主要生物力學功能是作為一個「解剖滑輪 (Anatomical Pulley)」,將股四頭肌腱與髕骨韌帶往遠離膝關節旋轉軸 (Axis of Rotation) 的方向推移,從而增加股四頭肌的內部力臂 (Internal Moment Arm)。力臂越長,肌肉產生力矩 (Torque) 的效率越高,即同樣的肌力能產生更大的伸直動作效應。

選項分析

  • A. 5~15度錯誤

    • 在膝關節接近完全伸直 (Full Extension) 的角度(0-15度)時,髕骨位於滑車溝 (Trochlear groove) 上方,尚未完全進入溝槽與股骨緊密嵌合。此時髕骨雖有力臂增益效果,但並非最大值。實際上,最後伸直階段(Terminal extension)股四頭肌需要很大的力量來對抗重力力矩,但此時的內部力臂相對較短(比起中段彎曲角度)。
  • B. 40~60度正確

    • 根據權威肌動學教科書(如 Neumann

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