114 公務人員升官等薦任 動物技術 家畜生理學與解剖學 考古題詳解

核心觀念

本題要求掌握三種主要肌肉組織的構造與功能，並辨認主要肌肉細胞類型。三種肌肉組織為骨骼肌、心肌及平滑肌；主要肌肉細胞類型則可依骨骼肌纖維的收縮特性，分為第一型、第二型 A 及第二型 X 肌纖維（不同教材亦稱第二型 B）。

辨認重點是看有無橫紋、細胞是否分枝、細胞核位置與控制方式；說明功能時，則連結其收縮速度、耐力及主要生理任務。

解題方法

作答可分兩部分：

1. 先畫三種組織的代表性構造：標出橫紋、細胞核、肌節、闰盤或平滑肌的梭形細胞等辨認特徵。
2. 再說明各組織與肌纖維類型的功能：三種組織比較自主或不自主控制及作用部位；骨骼肌纖維則比較收縮速度、疲勞性與能量代謝特徵。

示意圖不必追求比例精確，但須能呈現各類肌肉的典型形態。

三種主要肌肉組織

1. 骨骼肌

肌纖維（長柱狀、不分枝）
┌──────────────────────────┐
│ o || || || || || || o │
└──────────────────────────┘
 ↑ ↑ ↑
周邊核 橫紋 周邊核

骨骼肌纖維呈長柱狀，通常多核，細胞核位於周邊；肌原纖維排列成肌節，因此在顯微鏡下可見明顯橫紋。骨骼肌主要受體運動神經支配，通常可由意志控制。

**生理功能：**產生身體運動與姿勢維持，參與關節穩定、呼吸等動作，並藉收縮產熱。家畜的行走、奔跑及咀嚼都仰賴骨骼肌。

2. 心肌

 分枝
 ╲
 ┌──────╲──────┐
 │ || || ○ │
 └─────┬────────┘
 ║ ← 闰盤
 ┌─────┴───────┐
 │ ○ || || │
 └─────────────┘

心肌細胞有橫紋，通常為單核、細胞核位於中央；細胞彼此分枝，並以闰盤連接。闰盤有助細胞間電訊號傳遞與機械性連結，使心肌能協調收縮。心肌受自主神經與內在起搏系統調節，不受意志直接控制。

**生理功能：**藉節律性收縮推動血液循環，維持血液輸送至全身組織。

3. 平滑肌

核心觀念

本題考查下視丘—腦下垂體—腎上腺皮質軸（hypothalamic-pituitary-adrenal axis, HPA axis）的激素傳遞順序、腎上腺皮質作用，以及刺激與負回饋如何維持穩態。主軸可概括為：

血中糖皮質素升高後，會回頭抑制下視丘與腦下垂體前葉，使 CRH、ACTH 分泌降低，構成負回饋。

解題方法：依序說明「起始訊號、傳遞、效應、回饋」

一、下視丘分泌 CRH

壓力、疼痛、低血糖、發炎、感染等刺激，可促使下視丘室旁核（paraventricular nucleus, PVN）分泌促腎上腺皮質激素釋放激素（corticotropin-releasing hormone, CRH）。CRH 經下視丘—腦下垂體門脈到達腦下垂體前葉，刺激促腎上腺皮質激素細胞分泌 ACTH。

精胺酸加壓素（arginine vasopressin, AVP）也能促進前葉 ACTH 分泌，並與 CRH 協同增強反應；強烈或持續壓力下，AVP 的調節作用較明顯。

二、腦下垂體前葉分泌 ACTH

ACTH（adrenocorticotropic hormone）由前葉促腎上腺皮質激素細胞分泌，來源為前驅物前促黑素皮質素（proopiomelanocortin, POMC）的裂解產物。ACTH 進入全身循環後，作用於腎上腺皮質細胞的黑皮質素受體 2（MC2R），主要刺激束狀帶合成與分泌糖皮質素；長期也會促進束狀帶及網狀帶的生長與維持。

三、腎上腺皮質分泌糖皮質素

糖皮質素的主要種類依物種而異：多數家畜以皮質醇（cortisol）為主要糖皮質素；部分物種則以皮質酮（corticosterone）為主。作答時可寫出「皮質醇（或依物種為皮質酮）」以涵蓋物種差異。

糖皮質素的主要生理功能包括：

• **能量代謝：**促進肝臟糖質新生，維持血糖；促進脂肪分解，並增加胺基酸供應以支援糖質新生。
• **壓力適應：**協助維持血管對兒茶酚胺的反應與循環功能，讓動物能應付急性或持續性壓力。

核心觀念

本題考恆溫動物的體溫調節：體溫偏離設定值時，身體以負回饋方式改變產熱與散熱，使核心體溫回到狹窄範圍。下視丘是主要整合中樞，接收皮膚與體內溫度受器的訊息，再透過自主神經、內分泌及行為反應調節體溫。

體熱平衡可概括為：

散熱主要經由輻射、傳導、對流與蒸發；「主動機制」是身體主動改變產熱或散熱，「被動機制」則是熱量依物理梯度移動，或藉行為選擇改變受熱、散熱條件。

解題方法

先分辨題幹所說的「過高」與「過低」，再分別整理身體如何調整產熱與散熱。作答時可用「感受溫度變化—下視丘整合—效應反應—體溫回復」的順序，並在每種狀況中兼列主動與被動機制。

體溫過高時

核心觀念

本題考查單胃動物在小腸內，如何把脂質、醣類及蛋白質分解成可吸收的小分子，並經腸上皮細胞送入血液或淋巴。作答可依序掌握三件事：消化酵素與作用、吸收形式與途徑、吸收後的運送方式。

小腸黏膜的環狀皺襞、絨毛與微絨毛增加吸收表面積；胰液提供主要消化酵素，膽汁中的膽鹽則協助脂質乳化與形成微膠粒。醣類與蛋白質的消化終產物主要進入門脈血液；長鏈脂肪酸等脂質消化產物則主要經乳糜管進入淋巴。

解題方法

按三大營養成分分段說明，並在每段依「腔內消化 → 刷狀緣完成消化 → 腸細胞吸收 → 運輸去向」作答。如此能同時交代消化與吸收，也能避免只列酵素名稱而漏掉吸收途徑。

脂質的消化與吸收

消化

食糜進入十二指腸後，膽汁中的膽鹽使脂肪滴乳化，增加脂質與水相接觸的表面積。胰臟分泌的胰脂肪酶在胰脂肪酶輔助蛋白（colipase）協助下，主要將三酸甘油酯水解為單酸甘油酯與游離脂肪酸。磷脂酶及膽固醇酯酶則分別參與磷脂及膽固醇酯的消化。

膽鹽與脂質消化產物形成混合微膠粒，使疏水性脂質能在腸腔水相中移動至小腸上皮細胞表面。微膠粒本身不被整個吸收入腸細胞；脂肪酸、單酸甘油酯等成分離開微膠粒後進入細胞，膽鹽則留在腸腔，之後多在迴腸再吸收並循腸肝循環回到肝臟。

吸收與運輸

長鏈脂肪酸與單酸甘油酯進入腸上皮細胞後，在平滑內質網重新合成三酸甘油酯，再與膽固醇、磷脂及載脂蛋白組裝成乳糜微粒。乳糜微粒進入絨毛中央的乳糜管，隨淋巴流至胸管，再進入血液循環。

短鏈與中鏈脂肪酸較易溶於水，可不經乳糜微粒包裝，直接進入門脈血液，運送至肝臟。此為脂質吸收常考的兩種運輸途徑差異。

醣類的消化與吸收

消化

醣類的主要消化底物為澱粉及雙醣。澱粉在小腸腔內由胰澱粉酶水解，產生麥芽糖、麥芽三糖及含 α-1,6 鍵的分枝糊精。腸上皮細胞刷狀緣上的雙醣酶與相關酵素再將其分解為可吸收的單醣：

• 麥芽糖、麥芽三糖由麥芽糖酶等分解成葡萄糖。
• 蔗糖由蔗糖酶分解成葡萄糖與果糖。
• 乳糖由乳糖酶分解成葡萄糖與半乳糖。
• 分枝糊精中的 α-1,6 鍵由異麥芽糖酶等切開。

因此，醣類吸收的主要終產物為葡萄糖、半乳糖與果糖；雙醣及多醣通常須先分解後才能吸收。

核心觀念

本題考查早期妊娠時「胚體—子宮—卵巢」的相互作用，核心是母體妊娠辨識（maternal recognition of pregnancy）：胚體在著床前後發出訊號，使母體不啟動黃體退化，讓卵巢黃體持續分泌黃體素（progesterone），維持適合胚體發育的子宮環境。反之，若未受孕，子宮通常分泌前列腺素 $PGF_{2\alpha}$，促使黃體退化，黃體素下降，動物進入下一個發情週期。

作答時要把握因果順序：

解題方法

依「卵巢排卵後的黃體變化、子宮的妊娠準備、胚體妊娠訊號、妊娠後續發展」分段說明，再以常見家畜的妊娠辨識訊號作比較。題目問的是哺乳動物早期妊娠的共同原則，因此先交代共通生理，再指出物種差異。

卵巢的結構與生理功能變化

排卵後，卵巢上的破裂卵泡轉變為黃體（corpus luteum, CL）。黃體細胞增生、血管化，分泌黃體素；黃體素使子宮內膜進入分泌狀態，並降低子宮肌收縮，有利於胚體存活、移行及著床。

妊娠建立後，胚體訊號使黃體免於退化，形成持續分泌黃體素的妊娠黃體。黃體素維持子宮內膜腺體分泌胚胎營養物質，抑制發情及排卵相關活動，並協助維持子宮肌安定。不同物種的黃體依賴程度與持續時間不同；有些物種在妊娠中後期逐漸由胎盤接手部分黃體素分泌，有些物種則仍高度仰賴卵巢黃體。

若未形成有效妊娠訊號，子宮釋出 $PGF_{2\alpha}$，引發黃體退化（luteolysis）。黃體萎縮後，黃體素下降，子宮不再維持妊娠型態，動物恢復發情週期。

子宮的結構與生理功能變化

早期妊娠時，子宮內膜在黃體素作用下增厚並轉為分泌型態，子宮腺體分泌增加，供應胚體發育所需的營養與訊息分子。子宮內膜血流與局部血管變化，有助於胚體與母體組織間的物質交換。