113年:營養生理生化(2)

骨骼肌於等長收縮(isometric contraction)運動時,連續強直性收縮(fused tetanus)所產生之張力遠大於單次收縮(single twitch)之張力,下列敘述何者最適當?

A連續性動作電位傳遞之作用下,促使產生更多的力擊(power stroke)
B肌腱(muscle tendon)與微絲蛋白(titin)的彈性作用,促使張力累積
C肌漿質(sarcoplasm)中鈣離子減少,造成橫橋(cross-bridge)數量增加
D肌凝蛋白(myosin)緩慢地與肌動蛋白(actin)結合,延長收縮作用時間

詳細解析

本題觀念:

本題考查骨骼肌生理學中的**肌肉收縮加成(Summation)強直收縮(Tetanus)**機制。核心概念在於解釋為何高頻率刺激產生的強直收縮(Tetanus)所測得的張力,會遠大於單次收縮(Twitch)。這涉及了「興奮-收縮偶合(Excitation-Contraction Coupling)」的時間性變化以及「串聯彈性物質(Series Elastic Component, SEC)」的物理特性。

選項分析

  • A. 連續性動作電位傳遞之作用下,促使產生更多的力擊(power stroke) (正確)
    • 解析:在單次收縮(Twitch)中,動作電位釋放的鈣離子(Ca²⁺)很快就被回收至肌漿網(SR),導致橫橋(cross-bridge)週期進行的次數有限,肌肉在達到最大張力前就開始舒張。
    • 而在強直收縮(Fused Tetanus)時,運動神經元發出高頻率的連續動作電位,使肌漿網持續釋放鈣離子,肌漿內的鈣離子濃度維持在高水平,肌鈣蛋白(Troponin)持續與鈣結合,肌凝蛋白(Myosin)的結合位點持續暴露。這使得橫橋能夠進行連續且多次的循環,也就是產生更多的「力擊(power stroke)」
    • 這些持續不斷的力擊提供了足夠的時間和力量,將肌肉

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