113 年 國立成功大學生物醫學工程學系碩士班丙組《解剖學》
第 1 題
許多橫跨肩關節(shoulder joint)的肌肉,牽動肩關節活動並引發肱骨(humerus)不同方向的動作,請問:
(1) 有哪些牽動肩關節活動的肌肉,請列出? (10%)
(2) 這些肌肉會引動肱骨做哪幾種類型的動作?請列出 (10%)
(3) 承上題,這幾個動作分別由(1)中的哪些肌肉負責?請就動作需求分別解釋。 (10%)
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本題主要考驗對肩關節周圍肌肉及其功能的理解。肩關節是人體活動度最大的關節之一，其穩定性很大程度上依賴於周圍的肌肉。
(1) 牽動肩關節活動的肌肉主要包括：
- 旋轉肌群 (Rotator Cuff Muscles):
- 棘上肌 (Supraspinatus)
- 棘下肌 (Infraspinatus)
- 小圓肌 (Teres Minor)
- 肩胛下肌 (Subscapularis)
- 其他重要肌肉:
- 三角肌 (Deltoid)
- 胸大肌 (Pectoralis Major)
- 闊背肌 (Latissimus Dorsi)
- 大圓肌 (Teres Major)
- 肱二頭肌 (Biceps Brachii, 長頭)
- 肱三頭肌 (Triceps Brachii, 長頭)
(2) 這些肌肉協同作用，可以引動肱骨產生多種動作，主要包括：
- 外展 (Abduction): 抬高手臂離開身體中線。
- 內收 (Adduction): 將手臂拉向身體中線。
- 屈曲 (Flexion): 抬高手臂向前。
- 伸展 (Extension): 將手臂向後移動。
- 內旋 (Internal Rotation): 手臂向內旋轉。
- 外旋 (External Rotation): 手臂向外旋轉。
(3) 這些動作由特定肌肉負責，並與動作需求相關：
- 外展 (Abduction):
- 主要負責肌肉: 棘上肌 (Supraspinatus) 負責啟動外展，三角肌 (Deltoid) 負責後續大部分的外展動作，特別是當手臂抬高超過90度時。
- 動作需求解釋: 棘上肌在手臂開始抬起時提供初始的牽引力，並協助穩定肱骨頭。三角肌則提供強大的力量來克服重力，將手臂抬離身體。
- 內收 (Adduction):
第 2 題
請以人體股骨(femur)為例,請以文字和圖示解釋說明何為沃夫定律(Wolff's law)?。 (10%)
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沃夫定律 (Wolff's Law) 是骨骼生理學中的一項重要原則，由德國外科醫生 Julius Wolff 在 19 世紀提出。該定律指出，骨骼會根據其承受的機械應力而發生適應性改變。換句話說，骨骼的形態、結構和強度會隨著負載的變化而改變，以最佳化其承受應力的能力。
文字解釋:
沃夫定律的核心概念是「應力決定形態」。當骨骼承受的機械力（如壓力、張力、剪力）增加時，骨骼會變得更強壯、更緻密，其結構會調整以更好地承受這些力。反之，當骨骼承受的機械力減少（例如長期臥床、石膏固定或太空飛行），骨骼會變得更脆弱、更稀疏，因為身體不再需要維持其原有的強度。這種適應性的改變可以發生在骨骼的微觀結構（如骨小樑的排列）和宏觀結構（如骨的密度、形狀和厚度）上。
以人體股骨 (femur) 為例的解釋:
股骨是人體最長、最強壯的骨骼，承受著全身的重量和活動時產生的各種應力。
- 正常站立和行走: 當我們站立和行走時，股骨承受著巨大的壓縮力（來自體重）和彎曲力（來自肌肉牽引）。根據沃夫定律，股骨會適應這些應力。例如，股骨頸和股骨幹的骨小樑會以特定角度排列，以最有效地分散和承受這些壓力，從而防止骨折。骨皮質也會相對較厚。
- 運動員的股骨: 經常進行跑步、跳躍等高衝擊性運動的運動員，其股骨承受的應力遠大於普通人。因此，他們的股骨在結構上會表現出更高的密度、更粗的骨皮質，以及更優化的骨小樑排列，以承受更大的衝擊和張力。
- 骨質疏鬆症: 患有骨質疏鬆症的患者，其骨骼承受的機械力相對較小（或骨骼本身對應力的反應能力下降），骨骼的鈣質流失，骨小樑變得稀疏，骨皮質變薄，導致股骨（特別是股骨頸）容易發生骨折。這是沃夫定律反向運用的體現——應力減少導致骨骼退化。
第 3 題
請就解剖學上和生理學功能上的說明,分別比較交感神經(sympathetic) (10%)和副交感神經(parasympathetic) (10%)之間差異
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本題旨在比較自主神經系統 (Autonomic Nervous System, ANS) 的兩個主要分支：交感神經系統 (Sympathetic Nervous System, SNS) 和副交感神經系統 (Parasympathetic Nervous System, PNS) 在解剖學和生理學功能上的差異。
一、 解剖學上的差異 (Anatomical Differences):
| 特徵 | 交感神經系統 (Sympathetic Nervous System) | 副交感神經系統 (Parasympathetic Nervous System) |
|---|---|---|
| 起源部位 | 脊髓的胸段 (Thoracic, T1-T12) 和腰段 (Lumbar, L1-L2/L3) 的側角 (Lateral horn)。 | 腦幹 (Brainstem) 的特定核團 (如動眼神經核、上、下唾液核、迷走神經核) 和脊髓的薦段 (Sacral, S2-S4)。 |
| 神經節位置 | 靠近脊髓，通常位於脊柱兩側的交感鏈 (Sympathetic chain/Paravertebral ganglia) 或脊柱前方（如腹腔神經節、腸繫膜神經節等）。 | 靠近或位於支配器官的壁上 (Terminal ganglia/Intramural ganglia)。 |
| 神經纖維長度 | 節前神經元 (Preganglionic neuron) 較短，節後神經元 (Postganglionic neuron) 較長。 | 節前神經元較長，節後神經元較短。 |
| 神經節類型 | 節前神經元釋放乙醯膽鹼 (Acetylcholine, ACh) 作用於節後神經元的煙鹼型受體 (nicotinic receptors)。節後神經元主要釋放去甲腎上腺素 (Norepinephrine, NE)，作用於目標器官上的腎上腺素能受體 (adrenergic receptors)。 (例外：支配汗腺的交感神經節後神經元釋放 ACh)。 | 節前和節後神經元均釋放乙醯膽鹼 (ACh)，節後神經元作用於目標器官上的毒蕈鹼型受體 (muscarinic receptors)。 |
| 神經傳導物質 | 節前：乙醯膽鹼 (ACh)。 節後：主要為去甲腎上腺素 (NE)，少數為乙醯膽鹼 (ACh) (如支配汗腺)。 | 節前：乙醯膽鹼 (ACh)。 節後：乙醯膽鹼 (ACh)。 |
二、 生理學功能上的差異 (Physiological Function Differences):
| 功能面向 | 交感神經系統 (Sympathetic Nervous System) |
|---|
第 4 題
請分別寫出十二對腦神經(cranial nerves)和簡述其主要功能(10%),並說明其穿出顱骨(skull)的主要孔道(10%)。
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這題考的是十二對腦神經的名稱、主要功能以及它們穿出顱骨的主要孔道。這需要考生對腦神經的系統性知識有扎實的記憶與理解。
解題過程
第一部分：十二對腦神經的名稱與主要功能
腦神經（Cranial Nerves）是從腦幹發出的神經，直接支配頭部、頸部以及部分軀幹的結構。它們以羅馬數字 I 至 XII 編號，並有各自的名稱。以下將一一列出其名稱及主要功能：
-
嗅神經 (Olfactory Nerve, CN I)
- 功能： 傳遞嗅覺訊息。
- 說明： 這是純感覺神經，負責將鼻腔中的嗅覺感受器所接收到的氣味訊息傳遞至大腦。
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視神經 (Optic Nerve, CN II)
- 功能： 傳遞視覺訊息。
- 說明： 這是純感覺神經，負責將視網膜上的視覺訊息傳遞至大腦視覺皮質。
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動眼神經 (Oculomotor Nerve, CN III)
- 功能： 控制眼球大部分的肌肉運動（上、下、內、外直肌，下斜肌），提上眼瞼，並支配瞳孔括約肌和睫狀肌（調節瞳孔大小和水晶體曲度）。
- 說明： 這是混合神經，包含運動纖維和副交感神經纖維。
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滑車神經 (Trochlear Nerve, CN IV)
- 功能： 控制眼球的其中一條肌肉運動（上斜肌）。
- 說明： 這是純運動神經，是十二對腦神經中唯一從腦幹背側發出的神經。
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三叉神經 (Trigeminal Nerve, CN V)
- 功能： 負責臉部、頭皮、牙齒、口腔黏膜及鼻腔的感覺（包括觸覺、痛覺、溫度覺），並支配咀嚼肌的運動。
- 說明： 這是混合神經，有三個主要分支：眼神經 (V1)、上頜神經 (V2) 和下頜神經 (V3)。
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外展神經 (Abducens Nerve, CN VI)
- 功能： 控制眼球的其中一條肌肉運動（外直肌）。
- 說明： 這是純運動神經，負責眼球外展的動作。
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顏面神經 (Facial Nerve, CN VII)
- 功能： 控制臉部表情肌的運動，傳遞舌前2/3的味覺，支配淚腺、唾液腺（舌下腺、下頜下腺）的分泌。
- 說明： 這是混合神經，包含運動、感覺（味覺）和副交感神經纖維。
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聽神經 (Vestibulocochlear Nerve, CN VIII)
- 功能： 傳遞聽覺訊息（耳蝸神經部分）和平衡覺訊息（前庭神經部分）。
- 說明： 這是純感覺神經，分為聽神經（cochlear nerve）和前庭神經（vestibular nerve）。
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舌咽神經 (Glossopharyngeal Nerve, CN IX)
- 功能： 傳遞舌後1/3的味覺，支配咽喉部的肌肉（如莖咽肌），支配腮腺的分泌，並接受來自頸動脈體的化學感受器和頸動脈竇的壓力感受器的感覺。
- 說明： 這是混合神經，包含運動、感覺（味覺、一般感覺）和副交感神經纖維。
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迷走神經 (Vagus Nerve, CN X)
- 功能： 支配咽喉、食道、氣管、支氣管、心臟、胃腸道等器官的運動和感覺，是副交感神經系統的主要神經，對許多內臟器官的功能有重要調節作用。