109年:物治基礎(1)

馬拉松跑者骨骼肌疲乏、舉步維艱的主因為何?

A乳酸過度堆積
B骨骼肌 內肝醣含量用盡
C肌纖維斷裂
D運動神經元無法釋出足 夠的乙醯膽鹼

詳細解析

本題觀念:

本題考察馬拉松等長距離耐力運動中,導致骨骼肌疲乏(muscle fatigue)的主要原因。核心概念為長時間有氧耐力運動的能量代謝與疲乏機制,特別是肝醣(glycogen)耗盡在運動疲乏中的核心角色。

選項分析

(A) 乳酸過度堆積 此為常見迷思。乳酸(lactate)在短時間高強度無氧運動中大量產生,並非馬拉松(長距離有氧運動)的主要疲乏原因。馬拉松主要依賴有氧代謝,乳酸堆積不是主因。現代研究甚至顯示乳酸本身可作為能量受質(energy substrate),而非疲乏的直接原因。

(B) 骨骼肌內肝醣含量用盡 ✅ 正確答案 肌肉肝醣(muscle glycogen)是長距離耐力運動最重要的能量儲存形式。馬拉松全程約需 2–5 小時,主要能量來源為肌糖原有氧氧化。研究顯示:

  • 肌肉肝醣耗盡與疲乏程度高度相關
  • 肌內肝醣不足導致 ATP 再合成速率下降,肌肉無法維持收縮力
  • 肌漿網內(intramyofibrillar)的肝醣對 Ca²⁺ 釋放功能至關重要;肝醣耗盡直接損害興奮-收縮偶聯效率
  • 這是「撞牆(hitting the wall)」現象的生理基礎——跑者在 30–35 公里處糖原耗盡,速度驟降

(C) 肌纖維斷裂 馬拉松會造成輕度肌肉微損傷,但這是長期跑後的後果,並非急性疲乏的主要機制。肌纖維斷裂的主要影響是

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