114年:物治基礎(2)
關於關節軟骨在進行張力測試時的敘述,下列何者正確?
A取自垂直分裂線(split line)方向的樣本的強度,高於平行分裂線方向的樣本的強度
B取自關節軟骨深層的樣本的強度,高於淺層樣本的強度
C應力應變曲線在初始趾區(toe region)有大的應變量是因為蛋白多醣被拉扯變形的結果
D關節軟骨的黏彈表現主要是內部聚合體移動的摩擦及組織液流動所造成
詳細解析
本題觀念:
本題主要測驗 關節軟骨(Articular Cartilage)的生物力學特性,特別是其**張力特性(Tensile Properties)與黏彈性(Viscoelasticity)**的成因。這涉及軟骨的膠原蛋白排列、分層結構以及固-液雙相(biphasic)特性。
選項分析
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A. 取自垂直分裂線(split line)方向的樣本的強度,高於平行分裂線方向的樣本的強度
- 錯誤。
- **分裂線(Split lines)**代表了關節軟骨表層膠原蛋白纖維(Collagen fibers)的主要排列方向。
- 根據材料力學原理,纖維增強材料在「平行」於纖維方向的抗拉強度最大。
- 研究證實,平行於分裂線方向的軟骨樣本,其抗拉強度(Tensile strength)與剛性(Stiffness)皆高於垂直方向的樣本。此為軟骨的**各向異性(Anisotropy)**特徵。
-
B. 取自關節軟骨深層的樣本的強度,高於淺層樣本的強度
- 錯誤。
- 關節軟骨分為淺層(Superficial zone)、中層(Middle zone)與深層(Deep zone)。
- 淺層(10-20%):
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