114年:放射基礎(2)

在心搏週期中,左心室壓力增加率最高的期間應為:

A等體積收縮期
B快速射血期
C左心室收縮壓之最高點
D快速充血期

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的是心搏週期(Cardiac cycle)各階段的血流動力學(Hemodynamics)變化,特別是探討「心室壓力隨時間的變化率(dP/dtdP/dt)」。在生理學與臨床醫學中,左心室的 dP/dtmaxdP/dt_{max}(最大壓力上升率)常被用作評估心室心肌收縮力(Myocardial contractility)的重要黃金標準指標。

選項分析

  • (A) 等體積收縮期(Isovolumetric contraction):正確。在等體積收縮期,房室瓣(二尖瓣)剛關閉,且半月瓣(主動脈瓣)尚未開啟,心室處於一個完全封閉的狀態。此時心室肌發生去極化並產生強烈收縮,因為血液無法排出(容積不變),心室內的壓力在極短的時間內急速飆升。這段期間壓力上升的斜率最陡峭,也就是壓力增加率(dP/dtdP/dt)達到整個心搏週期的最高峰(dP/dtmaxdP/dt_{max})。
  • (B) 快速射血期(Rapid ventricular ejection):錯誤。當左心室壓力飆升至超過主動脈壓力時,主動脈瓣隨之開啟,進入快速射血期。雖然此時心室壓力仍會繼續上升直到收縮壓最高點,但因為血液已經開始大量排入主動脈,心臟內部壓力上升的速度(斜率)會比等體積收縮期平緩許多。
  • (C) 左心室收縮壓之最高點(Peak left ventricular systolic pressure):錯誤。在收縮壓達到最高點的瞬間,心室壓力即將由上升轉為下降。此時壓力曲線處於頂點的轉折處,其對時間的微分(壓力變化率 dP/dtdP/dt)為零,並非最高。
  • (D) 快速充血期(Rapid ventricular filling):錯誤。此期發生在心室舒張早期,當左心室壓力降至低於左心房壓力時,二尖瓣開啟,心房內的血液快速流入心室。此階段心室處於舒張狀態,壓力處於低點且變化極為平緩,壓力增加率相當低。

答案解析

心搏週期中的「等體積收縮期」始於二尖瓣關閉,終於主動脈瓣開啟。在這段短短的幾十毫秒內,心室肌肉等長收縮(Isometric contraction),在心室容積維持不變的條件下,收縮力全數轉換為心室腔內壓力的急遽上升。因此,左心室壓力上升最快的時間點就發生在此期。相反地,在射血期,壓力能量已經部分轉換為血液流動的動能,壓力上升速率相對減緩。故正確答案為 (A)。

核心知識點

醫事放射師在執行高階心臟影像檢查(如心臟 CT、MRI 或心室造影)時,必須熟悉心搏週期中各階段的生理特徵。考生應熟記 Wiggers diagram(威格斯圖),並掌握以下關鍵對應關係:

  1. 等體積收縮期 (Isovolumetric contraction):所有瓣膜皆關閉,心室容積不變,心室壓力上升最快dP/dtmaxdP/dt_{max},代表心臟收縮力指標)。第一心音(S1S_1)在此期發生。
  2. 快速射血期 (Rapid ejection):主動脈瓣開啟,心室容積快速減少,心室壓力達到頂峰。
  3. 等體積舒張期 (Isovolumetric relaxation):所有瓣膜皆關閉,心室容積不變,心室壓力下降最快。第二心音(S2S_2)在此期發生。
  4. 快速充血期 (Rapid filling):二尖瓣開啟,心房血液快速流入心室,心室容積快速增加。

參考資料

  1. Cardiac Cycle - Isovolumetric Contraction (Phase 2) - Cardiovascular Physiology Concepts