112年:物治基礎(1)

關於韌帶特性的敘述,下列何者錯誤?

A其膠原纖維在拉緊之前是波浪形的或捲曲的
B其硬度(stiffness)測量是指應力(stress)差除以應變(strain)差
C其應變/應力(strain/stress)之關係可分為彈性區與塑形區
D其彈性區的應力(stress)與應變(strain)關係皆為線性

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查 韌帶的生物力學特性(Biomechanics of Ligaments),特別是 應力-應變曲線(Stress-Strain Curve) 的各個階段及其代表的生理意義。韌帶屬於黏彈性材料(Viscoelastic material),其結構特性決定了其在受力下的反應。

選項分析

  • A. 其膠原纖維在拉緊之前是波浪形的或捲曲的 (正確)

    • 韌帶主要由第一型膠原蛋白(Type I Collagen)組成。在未受力或放鬆狀態下,這些膠原纖維呈現 波浪狀(Wavy)捲曲狀(Crimped) 的排列。這種結構允許韌帶在受力初期可以被拉長而不會產生過大的張力,提供了關節活動的緩衝空間。
  • B. 其硬度(stiffness)測量是指應力(stress)差除以應變(strain)差 (正確/可接受)

    • 在生物力學中,嚴格定義的 硬度/剛性(Stiffness, kk 是指「力量-變形曲線(Load-Deformation Curve)」的斜率(k=ΔF/ΔLk = \Delta F / \Delta L)。
    • 楊氏模數(Young's Modulus, EE 是指「應力-應變曲線(Stress-Strain Curve)」線

...(解析預覽)...