106年:骨科物治(1)

在負荷(load )不高的情況時,椎間盤主要由下列那一個構造吸收外力?

A環狀纖維( annulus fibrosus )
B髓核(nucleus pulposus )
C終板(end-plate )
D椎間孔(intervertebral foramen )

詳細解析

本題觀念:

椎間盤(intervertebral disc)的生物力學,特別是在低負荷狀態下,髓核(nucleus pulposus)如何發揮主要的吸收外力功能。

選項分析

(A) 環狀纖維(annulus fibrosus) 環狀纖維是由多層纖維軟骨板(lamellae)組成,其膠原纖維以 ±30° 角排列,主要功能是「抵抗」(contain)由髓核向外的環狀張力(hoop stress)。在高負荷或扭轉力下,環狀纖維扮演重要的承重角色,但並非低負荷下的主要吸震構造。

(B) 髓核(nucleus pulposus) ✅ 正確答案 髓核是椎間盤中心的膠狀結構,富含蛋白多醣(proteoglycan,尤其是 aggrecan)和水分(年輕人約 80–90%)。在低負荷情況下,髓核以靜水壓(hydrostatic pressure)的方式運作:當脊柱承受軸向壓力,髓核均勻地將垂直力轉換為向四周放射的應力,再分散到終板和環狀纖維,發揮「液壓緩衝墊(hydraulic cushion)」的效果,這是低負荷下的主要外力吸收機制。

(C) 終板(end-plate) 軟骨終板位於椎體與椎間盤之間,主要功能是提供髓核的營養交換管道,以及傳遞負荷至椎體。雖然在壓縮力下終板會承受部分應力,但並非「吸收外力」的主要構造,高負荷時終板骨折還是常見的失效模

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