113年:醫學一(1)

已知某藥物會抑制碳酸酐酶(carbonic anhydrase),但是無法穿透血腦障壁(blood-brain barrier)。實驗中,大白鼠分為兩組,控制組未曾經過藥物處理,實驗組則事先接受該藥物注射進入體動脈(systemic artery)血中。若讓兩組大白鼠分別吸入比平時更高濃度的二氧化碳(CO2),會發生下列何種反應?

A兩組大白鼠的肺泡通氣量(alveolar ventilation)相同
B實驗組的主動脈體(aortic body)化學感受器(chemoreceptor)活性(activity)比控制組更強
C控制組的舌咽神經(glossopharyngeal nerve)放電頻率(firing frequency)比實驗組更低
D兩組大白鼠的中樞化學感受器(central chemoreceptor)活性相同

詳細解析

本題觀念:

本題考查**呼吸調節(Control of Breathing)中的化學感受器(Chemoreceptors)生理機制,特別是碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase, CA)在周邊與中樞化學感受器中的角色,以及血腦障壁(BBB)**對藥物分布的影響。

題目描述的藥物特性為「抑制碳酸酐酶」且「無法穿透血腦障壁」。這類藥物的典型代表是Benzolamide(親水性 CA 抑制劑),與可穿透 BBB 的 Acetazolamide 不同。其實驗效應可用來區分周邊與中樞化學感受器的貢獻。

選項分析:

  • A. 兩組大白鼠的肺泡通氣量(alveolar ventilation)相同
    • 錯誤
    • 吸入高濃度 CO2(高碳酸血症)會同時刺激周邊化學感受器(PCR)和中樞化學感受器(CCR)以增加通氣量。
    • 周邊化學感受器(頸動脈體、主動脈體)含有碳酸酐酶,其對 CO2 的快速反應依賴 CA 將 CO2 轉化為 H+。實驗組因藥物抑制了周邊的 CA,導致 PCR 對 CO2 的反應減弱或消失。
    • 控制組擁有完整的 PCR 與 CCR 功能;實驗組僅剩 CCR 功能正常(PCR 被抑制)。因此,實驗組的總通氣反應會低於控制組(

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