115年:醫學一(1)

下列有關心電圖(electrocardiogram, ECG)中P 波的敘述,何者最不適當?

AP 波代表心房去極化,心房開始收縮
BP 波出現後心室容積會顯著升高
CP 波出現後心房壓力會略為升高
DP 波出現於心臟週期的收縮期(systolic phase)

詳細解析

本題觀念:

本題考查心臟週期(Cardiac Cycle)心電圖(ECG) 之間的時序對應關係,特別是 P 波(P wave) 代表的生理意義及其與血流動力學(容積、壓力)變化的關聯。解題關鍵在於理解心臟週期的分期(收縮期與舒張期)通常是以心室的活動定義,以及電生理活動(ECG)先於機械活動(收縮)的原則。

選項分析

  • A 選項:P 波代表心房去極化,心房開始收縮 (適當)

    • 分析:P 波在心電圖上確實代表心房肌肉的去極化(depolarization)。根據興奮-收縮偶合(excitation-contraction coupling)原則,電氣活動先於機械活動。因此,在 P 波出現後(約 0.1 秒內),心房肌會開始收縮(atrial systole)。此敘述完全符合生理學機制。
  • B 選項:P 波出現後心室容積會顯著升高 (適當/可接受)

    • 分析:P 波代表心房去極化,隨後引發心房收縮(Atrial Kick)。在心室舒張期的最後階段,心房收縮會將血液主動擠入心室。雖然大部分(約 70-80%)的心室填充發生在舒張早期的快速填充期(Rapid Filling Phase),但心房收縮貢獻了剩餘的 20-30% 血量,使心室達到舒張末期容積(EDV)
    • 判斷:雖然相較於快速填充期,此階段增加的量較少,但在生理上這 20-30% 對於維持心輸出量(尤其在運動或心室順應性下降時)至關重要,因此描述為容積「升高」是正確的。雖然「顯著(significantly)」一詞帶有主觀性,但相對於選項 D 的絕對錯誤,B 選項描述的生理現象(主動填充導致容積上升)是存在的。
  • C 選項:P 波出現後心房壓力會略為升高 (適當)

    • 分析:P 波引發心房收縮後,心房內的壓力會暫時上升,這在心房壓力波形(或頸靜脈波 JVP)上對應於 a 波(a wave)
    • 判斷:此壓力上升是確定的生理現象,敘述「略為升高」準確描述了 a 波的特徵(相對於心室收縮壓,心房壓力變化幅度較小)。
  • D 選項:P 波出現於心臟週期的收縮期(systolic phase) (最不適當)

    • 分析
      1. 定義:在標準的心臟生理學中,未特別指明時,「心臟週期」的分期(收縮期/舒張期)是以心室的活動為基準。
      2. 時序
        • 舒張期(Diastole):從 T 波結束到下一個 QRS 波群開始。包含等容舒張、快速填充、緩慢填充及心房收縮
        • 收縮期(Systole):從 QRS 波群開始(心室去極化)到 T 波結束(心室再極化)。
      3. P 波位置:P 波出現在 QRS 波群之前,處於心室舒張期的晚期(Late Diastole)
    • 結論:P 波發生在心室舒張期,而非收縮期。即便 P 波對應的是「心房的收縮」,但在心臟週期的標準術語中,該時段仍屬於(心室的)舒張期。因此,宣稱 P 波出現於「收縮期」是錯誤的描述。

答案解析

正確答案:D

本題旨在測驗考生對 Wiggers Diagram(心臟週期圖)的理解。

  • P 波對應的是心房去極化,隨後引發心房收縮
  • 在時間軸上,心房收縮發生在心室舒張期(Ventricular Diastole)的末期
  • 心臟週期的**收縮期(Systole)**定義為心室收縮與射血的階段,其起點對應於心電圖上的 QRS 波群(第一心音 S1 附近)。
  • 因此,P 波位於舒張期內,而非收縮期。選項 D 將 P 波歸類於收縮期,與標準定義不符,為最不適當的敘述。

核心知識點

  1. 心電圖與機械活動時序:電氣活動先於機械活動(P 波 → 心房收縮;QRS 波 → 心室收縮)。
  2. 心臟週期分期(Wiggers Diagram)
    • 舒張期(Diastole):T 波結束至 QRS 起始。包含心房收縮(對應 P 波,產生心房壓力 a 波,完成最後的心室填充)。
    • 收縮期(Systole):QRS 起始至 T 波結束。
  3. 心房收縮的重要性(Atrial Kick):貢獻約 20-30% 的心室填充量(EDV),對心室順應性差(如左心室肥厚)的病人尤為重要;心房顫動(Afib)病人因喪失 P 波與心房收縮,心輸出量可能下降。

參考資料

  1. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 14th Edition. Chapter 9: Cardiac Muscle; The Heart as a Pump and Function of the Heart Valves. (The Cardiac Cycle).
  2. Lumen Learning: Anatomy and Physiology II. "Cardiac Cycle". Link
  3. CV Physiology. "Cardiac Cycle - Systole and Diastole". Link