107年:神經物治(1)

有關人體肌肉骨骼的槓桿系統敘述,下列何者正確?

A符合第一種槓桿時,機械性優勢( mechanical advantage )等於 1
B符合第二種槓桿時,肌肉需做比阻力還要大的收縮力方能維持平衡
C符合第三種槓桿時,有最大的機械性優勢( mechanical advantage )
D手拿啞鈴做肘屈肌離心收縮時,肘屈肌收縮力矩與動作力矩形成第二種槓桿

詳細解析

本題觀念:

本題考查人體肌肉骨骼槓桿系統的三種類別,以及各類別的機械性優勢(mechanical advantage, MA)定義與特徵。重點在於辨別第二種槓桿與第三種槓桿的力學差異,以及離心收縮時槓桿類別的判斷。

MA=努力臂(effort arm)阻力臂(load arm)MA = \frac{\text{努力臂(effort arm)}}{\text{阻力臂(load arm)}}

選項分析

(A) 符合第一種槓桿時,機械性優勢等於 1

第一種槓桿(first-class lever)支點(fulcrum)位於力點與重點之間,例如頭部點頭(以寰枕關節為支點)。MA 可等於 1、大於 1 或小於 1,取決於支點的相對位置,並非固定等於 1。此選項錯誤

(B) 符合第二種槓桿時,肌肉需做比阻力還要大的收縮力方能維持平衡

第二種槓桿(second-class lever)的阻力點介於支點和力點之間(如踮腳尖動作),努力臂永遠大於阻力臂,因此 MA > 1,肌肉只需施加比阻力小的力量即可維持平衡。此選項錯誤

(C) 符合第三種槓桿時,有最大的機械性優勢

第三種槓桿(third-class lever)力點介於支點和阻力點之間(人體最常見,如肘屈肌收縮提起前臂),努力臂永遠小於阻力臂,MA < 1,以力換速,機械性優勢最小,非最大。此選項**錯誤*

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