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115年:神經物治(2)

關於關節固定（immobilization）對關節周圍肌腱或韌帶組織力學與結構之作用，下列那一項敘述最適當？

A降低韌帶在拉伸的材料剛性（mechanical stiffness）
B增加肌腱在拉伸的材料剛性（mechanical stiffness）
C增加第一型膠原纖維合成
D減少肌腱或韌帶內基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMPs）活動

詳細解析

本題觀念

關節固定會讓肌腱與韌帶長時間處在機械負荷降低的環境。這些組織不是靜止不變的繩帶，而是會依日常活動所受到的拉力，調整膠原纖維排列、基質代謝與承受力量的能力。當關節不使用或被固定，拉伸刺激減少，組織便會出現不利於承載的適應，包括材料剛性下降、膠原合成減少及基質分解反應增加。

材料剛性是組織抵抗變形的能力；在相同拉力下，剛性較低的肌腱或韌帶會產生較大的伸長。固定造成的機械卸載，會使肌腱及韌帶的拉伸剛性與強度降低，也會改變膠原纖維的總量、排列或成熟程度。因此本題要找的是固定後最符合組織力學變化的敘述，而不是尋找能促進合成或提高承載能力的效果。

選項分析

A 正確。關節固定與不使用會減少肌腱、韌帶所接受的機械刺激，使其維持材料剛性與拉伸承載能力的適應受到抑制。研究顯示，關節不使用後，肌腱與韌帶的機械性質會下降，其中包含拉伸時的材料剛性及強度。故「降低韌帶在拉伸的材料剛性」是最適當的描述，也是本題答案。

B 錯誤。固定不會增加肌腱在拉伸時的材料剛性。肌腱需要適當的機械負荷來維持膠原纖維的排列、交聯與承載功能；長時間卸載反而使機械適應減弱，造成剛性和承載能力下降。因此 B 把固定後的結果說成剛性增加，方向與證據相反。

C 錯誤。固定期間機械刺激減少，會抑制膠原相關的合成反應，而非增加第一型膠原纖維合成。第一型膠原是肌腱與韌帶重要的承力成分，維持其生成與排列需要持續的適當負荷。研究指出，固定後第一型與第三型膠原相關表現下降；人體研究也觀察到固定兩週後肌腱膠原蛋白合成降低，所以 C 不正確。

D 錯誤。基質金屬蛋白酶，簡稱 MMP，是參與細胞外基質重塑與膠原分解的酵素。固定造成機械卸載時，MMP 相關表現或活動可上升，代表基質分解與重塑反應增加，而不是下降。若 MMP 活動減少，通常不符合固定後膠原維持能力下降的整體方向，因此 D 也不是適當敘述。

答案解析

答案為 A。關節固定使肌腱與韌帶受到的機械刺激減少，導致組織對拉伸的材料剛性下降。這種變化可與膠原生成降低及基質分解反應增加同時出現，最後使組織在承受相同拉力時更容易伸長，且承載能力減弱。

B、C、D 都把固定後的變化說成有利於組織維持：B 認為拉伸剛性增加，C 認為第一型膠原合成增加，D 認為 MMP 活動減少；三者都與機械卸載下的組織適應方向不符。記憶本題可掌握「固定等於負荷減少，負荷減少會使剛性、膠原合成與承載能力下降，基質分解傾向上升」這條主線。

核心知識點

  1. 機械卸載：固定及關節不使用會減少肌腱與韌帶接受的拉力刺激。
  2. 力學變化：拉伸材料剛性與強度下降，相同拉力下更容易產生伸長。
  3. 結構代謝：第一型與第三型膠原相關合成或表現下降，膠原維持能力減弱。
  4. 基質重塑：MMP 相關活動或表現增加，可能加速膠原分解與基質重塑。

參考資料

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