112年:心肺基礎

當閉氣潛入水中(breath-hold diving)及上浮至海平面時,體內二氧化碳及氧氣經肺泡及肺毛細血管(capillary blood)間產生變化對人體影響為何?

A上浮至海平面時,體內組織缺氧立即改善稱之為 O₂ paradox
B上浮至海平面時,體內組織相對性缺氧稱之為 hypoxia of ascent
C潛入水中前故意通氣過度(hyperventilation),容易造成潛水中意識昏迷
D潛入水中前故意通氣過度(hyperventilation),容易造成潛水中二氧化碳堆積稱之為 CO₂ paradox

詳細解析

本題觀念:

本題考閉氣潛水(breath-hold diving,又稱自由潛水 freediving)過程中,氧氣與二氧化碳因水壓變化而在肺泡與微血管之間產生的特殊生理現象,包括「上升缺氧(hypoxia of ascent)」與換氣過度造成的意識昏迷風險。這些都與波以耳定律(Boyle's law)描述的氣體分壓隨壓力改變有關。

選項分析

  • A(上浮至海平面時,體內組織缺氧立即改善稱之為 O₂ paradox):❌ 敘述方向錯誤。潛水醫學文獻中所稱的「氧氣矛盾(oxygen paradox,或稱hyperoxic-hypoxic paradox)」,指的是身體在常氧與高氧環境交替刺激下,紅血球生成素(erythropoietin)分泌反而受抑制的現象,與「上浮時缺氧立即改善」完全無關;事實上上浮時的生理變化恰恰相反——組織缺氧會因為壓力下降而惡化,並非改善。
  • B(上浮至海平面時,體內組織相對性缺氧稱之為 hypoxia of ascent):✅ 正確答案。閉氣潛水下潛時,隨著水壓上升,肺泡內氣體被壓縮,氧分壓(PAO₂)因而升高,讓潛水者在深處仍能維持足夠的血氧;但當開始上浮、壓力逐漸下降時,依波以耳定律,肺內氣體會膨脹回復原有體積,肺泡氧分壓因而快速下降,體內已經消耗到偏低的血氧含量此時失去了深處高壓所提供的加成,形成組織相對性缺氧,這個現象稱為「上升缺

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