關於周邊化學受器（chemoreceptors）的敘述，下列何者正確？

本題觀念：

本題考查呼吸生理學中周邊化學受器 (Peripheral Chemoreceptors) 的解剖位置、生理刺激因子及其對呼吸系統的調節作用。周邊化學受器是人體監測血液氣體（特別是氧氣）的重要機制。

選項分析

• A. 受動脈二氧化碳下降所刺激 (錯誤)

  • 解析：周邊化學受器會受到動脈二氧化碳分壓（PaCO₂）上升（高碳酸血症）、動脈氧分壓（PaO₂）下降（低氧血症）以及氫離子濃度上升（pH值下降/酸中毒）的刺激。
  • 修正：動脈二氧化碳下降（低碳酸血症）會減少化學受器的興奮，導致換氣驅動力下降。

• B. 只位於動脈體（aortic bodies）(錯誤)

  • 解析：周邊化學受器主要分布於兩個位置：
    1. 頸動脈體 (Carotid bodies)：位於總頸動脈分岔處，是主要的周邊化學受器，對氧氣變化最敏感。
    2. 主動脈體 (Aortic bodies)：位於主動脈弓附近。
  • 修正：不只位於動脈體，還包括（且主要是）頸動脈體。

• C. 興奮時會造成呼吸停止 (錯誤)

  • 解析：當周邊化學受器偵測到低氧、高二氧化碳或酸中毒而興奮時，會透過舌咽神經（CN IX，來自頸動脈體）和迷走神經（CN X，來自主動脈體）將訊號傳入延腦的呼吸中樞，促使呼吸頻率和深度增加（Hyperventilation），以吸入更多氧氣並排出二氧化碳。
  • 修正：興奮時會造成換氣增加（呼吸頻率與深度增加）。

• D. 偵測血氧濃度的主要受器 (正確)

  • 解析：中樞化學受器（位於延腦）主要偵測腦脊髓液中的氫離子濃度（間接反映動脈CO₂），對低氧環境不敏感（甚至可能被嚴重缺氧抑制）。因此，周邊化學受器（特別是頸動脈體）是人體唯一能直接且有效偵測動脈血氧分壓（PaO₂）下降的受器。當 PaO₂ 低於 60 mmHg 時，周邊化學受器會顯著興奮，驅動呼吸。

答案解析

正確答案為 (D)。 周邊化學受器是呼吸調節系統中唯一針對「低血氧」有主要反應的受器。中樞受器負責監控 CO₂/pH，而周邊受器負責監控 O₂（以及 CO₂ 和 pH）。因此，它是偵測血氧濃度的主要機制。

核心知識點

考生應掌握 周邊化學受器 (Peripheral Chemoreceptors) 的三大重點：

1. 位置：頸動脈體 (Carotid bodies, 經 CN IX 傳導) 與 主動脈體 (Aortic bodies, 經 CN X 傳導)。
2. 主要刺激因子：
   • PaO₂ 下降 (最獨特的功能，< 60 mmHg 時作用顯著)。
   • PaCO₂ 上升。
   • pH 下降 (H⁺ 上升)。
3. 生理反應：刺激呼吸中樞，使換氣量增加 (Increase Ventilation)。
4. 比較：中樞化學受器主要受 PaCO₂ (經由 H⁺) 影響，對低氧無興奮反應。

參考資料

1. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 14th Edition. Chapter 42: Regulation of Respiration.
2. Ganong's Review of Medical Physiology, 26th Edition. Section VII: Respiration.
3. NIH/NCBI Bookshelf: Chemical Regulation of Respiration