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2023年1月19日星期四

肌肉的種類

 雖然DSE課程內範圍內似乎沒有「肌肉的種類」這部分,但實際上在不同的課題內卻會出現不同種類肌肉的名稱(而不是統稱為肌肉),而且,作答題目時有時也要求寫清楚肌肉的種類名稱,而不可以統稱為肌肉(但有時卻又容許祇寫肌肉,視不同年份評分要求鬆緊而不同)

 因此,為了確保能獲取分數,同學最好掌握一下人體中不同的肌肉種類名稱。

人體內肌肉主要分為3:

(1)   骨骼肌

(2)   心肌

(3)   平滑肌

首先必需要清楚記住,肌肉(不論哪一種類)祇能(主動)收縮(contract),不能(主動)放鬆(relax)(鬆弛)

所謂主動收縮,指的是接受運動神經元傳來的神經脈衝訊息後,才能進行收縮。神經脈衝是無法令肌肉放鬆的,一條肌肉(例如三頭肌)放鬆,祇是因為這一對拮抗肌組合中另一條肌肉(即二頭肌)收縮,才使三頭肌被動地放鬆。

以下列出了這三類肌肉的差異:

 

骨骼肌

心肌

平滑肌

收縮力

最強

中間

最弱

持久性

最短

中間

最長久

受大腦控制

(1)

不能

不能

例子(位置)

連接骨與骨之間

心臟

其他(例如消化道壁)

功能/重要性

讓動物進行運動

使心臟能不停(2)進行抽壓

持續不斷地進行收縮,使相關構造能不停運作

1: 骨骼肌受大腦控制,但要不同骨骼肌協調地運作,則依靠的是小腦(後腦)

2 所謂「不停」,祇是相對而已。即使是心臟,每次心搏約需時0.8秒,其中0.4秒是完全放鬆的,但這動作卻可不停進行,由於母體內胎兒第一次有心搏開始,便可一直循環也進行,所以也可稱為「不停」。

留意,相對特性及功能跟構造必然有一定關係的,例如骨骼肌及心肌的構造內有橫紋,所以可提供較強的收縮力,不過這些不在DSE的考核範圍內。基本上祇需要掌握以上表格內的知識便可以。

2021年2月18日星期四

簡化了的拮抗作用說明

 簡化了的拮抗作用說明

 

以上不是曾提及DSE課程範圍是簡化了部分動作的成因嗎? 試試看你可否列出導致以下動作涉及的肌肉的狀況?

(1)   肘關節屈曲及伸直

(2)   瞳孔縮小及擴大

(3)   晶體厚度(曲率)的變化

(4)   肋骨架上升或下降

(5)   橫隔膜成拱形或成平放位置

 

(1)   肘關節屈曲及伸直

二頭肌

三頭肌

肘關節

收縮

舒張

屈曲

舒張

收縮

伸直

: 以上是最清晰的拮抗肌描述,亦是DSE範圍內唯一需要列清楚一對拮抗肌名稱的動作。不可寫「二頭肌舒張使肘關節伸直」,必須寫「三頭肌收縮才使肘關節伸直」。

 

(2)   瞳孔縮小及擴大

虹膜(肌肉)

瞳孔

備註

收縮

縮小

留意: 於生物科,收縮一詞祇用於肌肉。瞳孔大小的變化祇能用其他描述詞。

舒張

擴大

 

: 實際收縮的是虹膜的環狀肌,使瞳孔縮小。另一相對的是輻射肌收縮。

 

(3)   晶體厚度(曲率)的變化

睫狀體()

懸韌帶

晶體

收縮

鬆弛

因本身彈性,曲率變回較大

舒張

被拉緊

被拉扁,曲率較小

: 實際上收縮的是睫狀肌內的環狀肌部分,使懸韌帶鬆弛。另一相對的是睫狀肌內的輻射肌收縮。

 

(4)   肋骨架上升或下降

肋間肌

肋骨架

結果

收縮

向上及向外移動

使胸腔體積增加

舒張

向下及向內移動

使胸腔體積減少

: 實際的是外肋間肌收縮,使肋骨架向上及向外移動,形成吸氣的動作。另一相對的是內肋間肌收縮,使肋骨架向下及向內移動,形成呼氣的動作。

 

(5)   橫隔膜成拱形或成平放位置

橫隔膜

橫隔膜位置

結果

收縮

變得平放

使胸腔體積增加

舒張

變回拱形

使胸腔體積減少

 

屈肌及伸肌的認識

 屈肌及伸肌的認識

 

考考自己!

1.      甚麼是拮抗作用?

2.      甚麼是拮抗肌? 有甚麼例子?

3.      屈肌及伸肌是如何定義的?

4.      一條骨骼肌肉,是否永遠都都屬於屈肌或伸肌?

5.      是否所有動作(例如瞳孔縮小或擴張)皆涉及拮抗作用? 即起碼涉及一對肌肉組織。

6.      球窩關節與鉸鏈關節是如何定義的?

7.      為何人體突然死亡的話,關節可能呈屈曲現象?

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有關肌肉及拮抗作用的內容,DSE範圍內有些內容及作答方式簡化了,反而導致學習這內容時出現混淆。

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首先,要先好好理解好以上問題的標準答案。

 

1.      甚麼是拮抗作用?

: 一組作用相反的動作。

: 例如使瞳孔縮小或擴張、使關節屈曲或伸直等。

2.      甚麼是拮抗肌? 有甚麼例子?

: 一對作用相反的肌肉。例子: 二頭肌與三頭肌、外肋間肌與內肋間肌、虹膜內的放射肌與環狀肌等。

: 二頭肌收縮使肘關節屈曲、三頭肌收縮使肘關節伸直。

3. 屈肌及伸肌是如何定義的?

: 收縮時使相關關節屈曲的肌肉稱為「屈肌」; 收縮時使相關關節伸直的肌肉稱為「伸肌」。

: 純定義,請務必好好記住。要確認某條肌肉是屈肌抑或伸肌,必需先好好掌握這條肌肉收縮時,究竟作用於那個關節。每條肌肉皆祇作用於單一相關的關節。

4.      一條肌肉,是否永遠都都屬於屈肌或伸肌?

: !

: 因為肌肉的位置是固定的,每條肌肉也祇作用於單一相關的關節,因此收縮時對相關關節的影響也是固定的。

5.      是否所有動作(例如瞳孔縮小或擴張)皆涉及拮抗作用? 即起碼涉及一對肌肉組織。

: !

: 因為肌肉祇能主動收縮,不能主動舒張的。要舒張的話,必然是另一條肌肉(這對拮抗肌另一成員)收縮才導致的。

6.      球窩關節與鉸鏈關節是如何定義的?

: 是用關節兩端的骨骼的形狀來定義的。球窩關節一端的骨骼末端有一凹陷的窩狀構造,另一端呈球狀。而鉸鏈關節兩端的骨骼似鉸鏈構造。

: 留意,並不是用活動範圍來定義的。例如,人體的關節位置,並不祇有球窩關節(祇有髋關節及肩關節)才具三維空間的活動範圍。腕關節及踝關節皆可以作三維空間的活動。

7.      為何人體突然死亡的話,關節可能呈屈曲現象?

: 因為肌肉不能主動舒張,如突然死亡的時候,某個關節呈屈曲的話,便會一直持續這狀況,因為另一組使關節伸直的肌肉無法進行收縮。

: 例如人死亡的時候被置於一狹小空間,身體呈捲曲狀的話,即使取出來後仍會呈捲曲狀。

 

來看看自己是否真的理解清楚。

 

應用題目自我評估

(1)   參考下圖。圖示人類腳部站立時的狀態:



(a)    根據上圖的姿勢,哪些肌肉是屈肌?(1)

(b)   Y是甚麼? 是否具彈性的? 有甚麼功能?(3)

(c)    肌肉4收縮時,哪一關節會屈曲?(1)

(d)   試比較關節X、膝關節與踝關節的活動範圍。(1)

(e)   上圖中,踝關節是呈屈曲抑或伸直狀態?(1)

 

建議答案:

(a)    根據上圖的姿勢,哪些肌肉是屈肌?(1)

: 肌肉4及肌肉2

(b)   Y是甚麼? 是否具彈性的? 有甚麼功能?(3)

: 肌腱。肌腱沒有彈性。功能是把肌肉1收縮的力傳至小腿骨,使關節能作出活動。

(c)    肌肉4收縮時,哪一關節會屈曲?(1)

: 膝關節。如以上圖參考的話,小腿會向後移動。

(d)   試比較關節X、膝關節與踝關節的活動範圍。(1)

: 關節X及踝關節都可任三維空間的活動,而膝關節祇能作平面活動。

:

(e)   上圖中,踝關節是呈屈曲抑或伸直狀態?(1)

: 屈曲。

 

說明:

(1)   以上的題目,最常誤會的是把以上踝關節的狀況看成是伸直了,因為人正直立中,但實際上以上踝關節是呈屈曲的。如踝關節是伸直的話,人應該祇用腳尖直立。

(2)   近年題目很少考核髖關節,因為髖關節可作三維空間移動,涉及不止兩條肌肉,肌肉的連接位置亦不易看得清楚。但即使真的考核,一定是簡化的圖,看清楚相關肌肉連接哪兩條骨,涉及哪個關節便成。肌肉收縮的話,是會變短(及變粗)的。

 

(2)   參考下圖。圖示人的手臂正拿著一個袋子:



如要像圖中所示般拿著袋子,並維持這姿勢,以下哪一選項是正確的?

(a)    V正在收縮,而Z則變短。

(b)   V正在收縮,而Z正處於拉緊狀態。

(c)    X正在收縮,而Z則延長。

(d)   X正在收縮,而Z正處於鬆弛狀態。

 

: (b)

: 結構性問題應該不會出現這題目,因為很難確定甚麼答案可以取得分數。正常來說,應該沒有學生能準確作答肌肉V在收縮,而Z處於拉緊狀態的。

留意,以上祇有VX是肌肉,VX似乎同時影響肘關節及肩關節。Z是肌腱,而Y是軟骨。

肩關節明顯可看成是已伸直,使肩關節伸直的肌肉是V,因此V應在收縮,既然肌肉V正收縮中,與V相連的肌腱Z必然被拉緊。留意,肌腱沒有彈性,不可能變短或延長。V是肌肉,收縮時肌腹(即肌肉中間的部分)會變短及變粗。

 

但上圖有一問題,肘關節(W)究竟是伸直抑或屈曲? 圖中看似是處於完全伸直及完全屈曲之間的狀態,哪相關肌肉VX究竟哪一在收縮? 哪一在舒張?

實際上,VX皆處於半收縮、半舒張的狀態。(所以為何不考核這狀況啦! 因為答甚麼都是對的。)但如考慮肩關節的話,那肌肉V必然是收縮,使肩關節伸直,而其拮抗肌組合,肌肉X便在舒張。

 

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以上不是曾提及DSE課程範圍是簡化了部分動作的成因嗎? 試試看你可否列出導致以下動作涉及的肌肉的狀況?

(1)   肘關節屈曲及伸直

(2)   瞳孔縮小及擴大

(3) 晶體厚度(曲率)的變化

(4)   肋骨架上升或下降

(5)   橫隔膜成拱形或成平放位置

建議答案按此