114年:心肺基礎
下列有關胎兒動脈血氧氣含量及運送(fetal O₂ content and oxygen delievery)的敘述,何者正確?
A胎兒動脈血氧氣含量及運送與成人相當
B臍動脈血氧氣分壓為30 mm Hg,臍靜脈血氧氣分壓為19 mm Hg
C胎兒血紅素(fetal Hemoglobin, HbF)的P50(血紅素50%飽和時的氧氣分壓)高於成人血紅素 (HbA)
D胎兒的血紅素濃度較成人低
詳細解析
本題觀念:
胎兒氧氣運送生理學——胎兒血紅素(HbF)的特性如何彌補低 PaO₂ 環境。
選項分析
(A) 胎兒動脈血氧氣含量及運送與成人相當 ✅ 正確答案 雖然胎兒的 PaO₂ 遠低於成人(臍動脈約 25 mmHg vs 成人 100 mmHg),但胎兒有三大代償機制使氧氣含量(CaO₂)和組織氧氣運送量(DO₂)與成人相當:
- 血紅素濃度較高:胎兒 Hb 約 15-18 g/dL,高於母體(約 12 g/dL)
- HbF 氧親和力高:P50 約 19 mmHg(成人 HbA 約 26.8 mmHg),在低 PO₂ 環境仍能維持高飽和度
- 心輸出量相對較高:胎兒心輸出量(per kg)高於成人
公式:DO₂ = CO × CaO₂ = CO × (1.34 × Hb × SaO₂)
胎兒靠高 Hb、高 SaO₂(因高親和力)、高 CO 三者乘積,補償低 PaO₂ 的劣勢,使整體氧氣運送量與成人相當。
(B) 臍動脈血氧氣分壓為 30 mmHg,臍靜脈血氧氣分壓為 19 mmHg ❌ 數值顛倒。正確值:
- 臍靜脈(帶氧血,從胎盤回胎兒)PO₂ ≈ 30-35 mmHg
- 臍動脈(脫氧血,從胎兒往胎盤)PO₂ ≈ 18-25 mmHg
注意:臍靜脈攜帶含氧血(與體循環相反),所以臍靜脈 PO₂ 高於臍動脈。選項把兩者數值互換,故錯。
(C) 胎兒血紅素(HbF)的 P50 高於成人血紅素(HbA) ❌ 事實相反。HbF 的 P50 ≈ 19 mmHg,HbA 的 P50 ≈ 26.8 mmHg。P50 越低代表氧親和力越高;HbF 的 P50 低於 HbA。機轉:HbF 的 γ 鏈(取代成人 β 鏈)不與 2,3-DPG 結合,所以氧解離曲線左移。
(D) 胎兒的血紅素濃度較成人低 ❌ 事實相反。胎兒 Hb 約 15-18 g/dL(甚至可達 18-22 g/dL),明顯高於成人正常值(男 13-17、女 12-16 g/dL),這是胎兒代償低氧環境的重要策略。
答案解析
答案為 (A)。胎兒雖然在低 PaO₂ 環境(臍動脈僅約 25 mmHg),但透過較高的 Hb 濃度、HbF 的高氧親和力、以及較高的心輸出量,使得整體動脈血氧含量與氧氣運送量能與成人相當,確保組織氧合足夠。
核心知識點
- HbF P50 ≈ 19 mmHg < HbA P50 ≈ 26.8 mmHg(HbF 氧親和力較高)
- 胎兒 Hb 濃度 > 成人(代償機制之一)
- 臍靜脈 PO₂(30-35 mmHg)> 臍動脈 PO₂(18-25 mmHg)
- HbF 不結合 2,3-DPG → 氧解離曲線左移
- 胎兒 DO₂ ≈ 成人 DO₂(靠高 Hb + 高親和力 + 高 CO 代償)