114年:心肺基礎

下列何種臨床情況會對周邊化學受體(peripheral chemoreceptor)產生刺激而引起呼吸加速?

A肺炎導致的低氧血症
B貧血
C一氧化碳中毒
D嗎啡中毒

詳細解析

本題觀念:

周邊化學受體(Peripheral Chemoreceptor)——主要是頸動脈體(carotid body)——的刺激條件。它偵測的是動脈血中「溶解態氧的分壓(PaO₂)」,而非血液的氧含量(O₂ content)或血紅素飽和度。

選項分析

  • (A) 肺炎導致的低氧血症 ✅ 肺炎造成 V/Q 不匹配或分流,使 PaO₂ 下降(真正的低氧血症)。PaO₂ 低於 60 mmHg 時,頸動脈體的球細胞(glomus cell, type I)大量釋放神經傳導物質,反射性增加呼吸頻率與深度。
  • (B) 貧血 ❌ 貧血時血紅素總量不足,O₂ 含量(CaO₂)降低,但溶解於血漿中的 O₂ 分壓(PaO₂)維持正常——因為肺泡氣體交換功能完好。頸動脈體偵測的是 PaO₂,因此不會被刺激。
  • (C) 一氧化碳中毒 ❌ CO 與血紅素的親和力是 O₂ 的 200–250 倍,大量佔據 Hb 結合位,使 O₂ 含量銳減。但因為肺功能正常、溶解態 O₂ 不受影響,PaO₂ 維持在正常範圍,周邊化學受體不會被啟動。這也是 CO 中毒特別危險的原因之一——病人不會出現代償性過度換氣。
  • (D) 嗎啡中毒 ❌ 嗎啡是中樞呼吸抑制劑,作用於延腦呼吸中樞的 μ-opioid 受體,降低中樞對 CO₂ 與 H⁺ 的敏感度。它不「刺激」周邊化學受體——反而因呼吸被壓抑後二次造成低氧,但首要機轉是中樞抑制而非周邊刺激。

答案解析

周邊化學受體的核心生理:

刺激因子是否刺激頸動脈體原因
PaO₂ ↓(低氧血症)直接偵測溶解態 O₂ 分壓
PaCO₂ ↑反應快但貢獻僅約 20–30%
pH ↓代謝性酸中毒
CaO₂ ↓ 但 PaO₂ 正常貧血、CO 中毒、MetHb

肺炎是「低氧性低氧血症(hypoxic hypoxemia)」的典型代表——肺泡層面的 O₂ 交換受損,PaO₂ 實質下降,因此能有效觸發周邊化學受體。

核心知識點

  1. 頸動脈體偵測 PaO₂(溶解態分壓),不是 O₂ 含量或 SaO₂
  2. 貧血與 CO 中毒:O₂ 含量低但 PaO₂ 正常 → 不刺激周邊化學受體
  3. 嗎啡抑制中樞呼吸驅動,機轉不經由周邊化學受體刺激

參考資料

  1. Peripheral Chemoreceptors - ScienceDirect Topics
  2. Chemoreceptors - Peripheral - Central - TeachMePhysiology
  3. Mechanism of the Ventilatory Response to Carbon Monoxide - PMC