110年:物治基礎(1)

下圖為兩條不同纖維排列的肌肉等張收縮力量與速度曲線圖,以膝關節附近的肌肉為例,最可能代表的肌肉配對分別應為: 圖片

A肌肉 1:股直肌( rectus femoris );肌肉 2 :腓腸肌( gastrocnemius )
B肌肉 1:股內側肌( vastus medialis );肌肉 2 :縫匠肌( sartorius )
C肌肉 1:縫匠肌( sartorius );肌肉 2 :股直肌( rectus femoris )
D肌肉 1:腓腸肌( gastrocnemius );肌肉 2 :股內側肌( vastus medialis )

詳細解析

本題觀念:

本題的核心觀念在於肌肉結構(Muscle Architecture)對力學表現的影響,特別是**羽狀肌(Pennate muscle)平行/梭狀肌(Parallel/Fusiform muscle)力量-速度曲線(Force-Velocity Curve)**上的差異。

  1. 生理橫切面積(PCSA)與力量:羽狀肌(如股四頭肌)的肌纖維呈斜向排列,能在相同的肌肉體積內容納更多肌纖維,因此PCSA較大,能產生較大的最大肌力(High Force)
  2. 肌纖維長度與速度:平行肌(如縫匠肌)的肌纖維與肌肉長軸平行且長度較長,肌小節(sarcomeres)串聯數量多,因此能產生**較快的收縮速度(High Velocity)**與較大的位移幅度,但力量較小。

影像分析:

  • X軸(肌肉速度):代表肌肉收縮的最高速度。
  • Y軸(肌肉力量):代表肌肉能產生的最大力量(張力)。
  • 肌肉 1(藍線)
    • 特徵:Y軸截距高(力量大,約100N),但X軸截距較低(最大速度慢,約14 cm/s)。
    • 推論:這是一條高力量、低速度的肌肉,符合**羽狀肌(Pennate muscle)**的特性,例如股四頭肌群。

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