115年:神經物治(2)
屍僵(rigor mortis)發生的主要生理機制為何?
A溶酶體酵素釋放導致肌纖維溶解
B鈣離子大量流失導致肌肉無法收縮
CATP 耗盡,導致肌凝蛋白頭部無法與肌動蛋白分離
D肌漿網過度釋放鈣離子導致持續性去極化
詳細解析
本題觀念
屍僵(rigor mortis)是死亡後肌肉逐漸變硬、關節活動受限的現象,核心不是肌肉得到更多能量而持續收縮,而是收縮後失去放鬆所需的能量。肌肉收縮依靠肌凝蛋白(myosin)與肌動蛋白(actin)的交聯橋循環;其中 ATP 的一項關鍵作用,是讓肌凝蛋白頭部從肌動蛋白上脫離。
選項分析
- A. 溶酶體酵素釋放造成的分解,屬於死亡後組織自溶與屍僵後期解除相關的變化,不是屍僵形成時把肌肉固定住的主要原因。
- B. 鈣離子大量流失與屍僵機轉不符。死亡後細胞膜與肌漿網功能逐漸失常,鈣離子反而可能增加於肌漿中,促進肌凝蛋白和肌動蛋白接觸。
- C. ATP 耗盡後,新的 ATP 無法再和肌凝蛋白結合,肌凝蛋白頭部便不能從肌動蛋白脫離,交聯橋持續存在,形成僵硬。因此這是正確敘述。
- D. 鈣離子釋放可以啟動肌肉收縮,但屍僵的持續關鍵是 ATP 不足,使交聯橋無法解除;持續性去極化並不是主要答案。
答案解析
正常收縮時,神經刺激使肌漿網釋放鈣離子,鈣離子移除肌動蛋白上的阻擋,讓肌凝蛋白頭部接上肌動蛋白。接著 ATP 結合肌凝蛋白,促使它脫離肌動蛋白;ATP 水解後,肌凝蛋白頭部重新取得下一次產生力量的構形。這個循環要能反覆進行,也要有能量把鈣離子送回肌漿網,肌肉才可放鬆。
死亡後氧化代謝停止,ATP 生成量下降並逐漸耗盡。即使交聯橋已形成,沒有新的 ATP 就無法完成「肌凝蛋白脫離肌動蛋白」這一步;同時鈣離子調控與細胞膜完整性也逐漸失常,讓僵硬狀態更容易維持。等到後續蛋白質分解與組織自溶破壞交聯結構,屍僵才會逐漸解除。因此本題應選 C。
核心知識點
- ATP 不只用於產生力量,也直接負責解除肌凝蛋白—肌動蛋白交聯橋。
- 鈣離子主要是啟動交聯橋形成;ATP 不足則使已形成的交聯橋無法分離。
- 屍僵可視為死亡後 ATP 耗盡造成的「無法放鬆」,不是單純的持續神經興奮。
- 判讀肌肉生理題時,要把「鈣離子讓肌肉開始收縮」和「ATP 讓肌凝蛋白脫離、完成放鬆」分開記憶。