106年:醫學一(2)

下列各種氣體在肺泡( alveolus )與肺泡微血管( alveolar capillary )內血液之間進行氣體交換( gas exchange )時,何者屬於擴散限制性( diffusion-limited )過程? ①一氧化二氮( N₂O)在正常人體內 ②二氧化碳(CO₂)在正常人體內 ③一氧化碳( CO )在正常人體內 ④氧氣(O₂)在正常人體內 ⑤氧氣(O₂)在肺水腫患者( pulmonary edema )體內

A僅①②⑤
B僅①②④
C僅③④⑤
D僅③⑤

詳細解析

本題觀念:

本題考查肺泡與肺泡微血管之間氣體交換的限制機制,區分「擴散限制性(diffusion-limited)」與「灌流限制性(perfusion-limited)」兩類氣體。

氣體穿越肺泡-微血管膜的速率取決於兩個因素:

  • 擴散限制性:氣體平衡速度極慢,血液流過微血管全程(正常約 0.75 秒)都無法達到與肺泡氣的平衡。最終轉移量由膜的擴散特性(面積、厚度、溶解度)決定,與血流量無關。
  • 灌流限制性:氣體極快達到平衡(通常在微血管前 1/3 段),之後血液載氧飽和,轉移量由肺血流量(灌流)決定,與膜厚薄無直接關係。

各氣體特性分析:

  1. 一氧化二氮(N₂O) — 不與血紅素結合,僅溶於血漿。進入毛細血管後血中 N₂O 分壓迅速上升,極快達到平衡 → 灌流限制性(perfusion-limited)。
  2. 二氧化碳(CO₂) — 溶解度高(比 O₂ 約高 20 倍),擴散極快,在毛細血管前段即達平衡 → 灌流限制性(perfusion-limited)。
  3. 一氧化碳(CO) — 與血紅素的親和力(affinity)是 O₂ 的 200 倍以上,進入紅血球後幾乎所有 CO 立即與 Hb 結合,使血漿中 CO 分壓始終接近零,與肺泡 CO 分壓的梯度(driving force)持續存在整個毛細血管行程

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