112年:心肺基礎

有關呼吸氣體在肺泡微血管膜(alveolar-capillary membrane)的氣體交換功能,下列敘述何者正確?

A達平衡時間約需0.75秒
B運動會縮短平衡時間,故交換到血液中的氧分子量比較少
C高海拔山上爬山,大氣壓低會造成氧氣擴散分壓差變小
D高海拔山上爬山運動,不會影響氧氣擴散,但氣體交換時間會縮短

詳細解析

本題觀念:

肺泡微血管膜(alveolar-capillary membrane)的氣體交換效率,取決於「紅血球通過肺微血管的總停留時間(transit time)」與「達到氣體平衡所需時間」兩者的關係。正常情況下平衡時間遠短於紅血球實際停留時間,留有相當大的安全餘裕(reserve);但在高海拔環境合併運動時,這個安全餘裕會被多重因素同時侵蝕,這正是本題要考的重點。

選項分析

  • A「達平衡時間約需0.75秒」:❌ 0.75秒是紅血球通過肺微血管的「總停留時間(transit time)」,而非達到氣體平衡所需的時間;正常情況下氧氣實際達到平衡僅需約0.25秒,遠短於0.75秒,兩者不應混淆。
  • B「運動會縮短平衡時間,故交換到血液中的氧分子量比較少」:❌ 運動時心輸出量增加,紅血球通過微血管的停留時間確實會縮短,但在海平面(正常大氣壓)下,因平衡時間本來就有充足安全餘裕(0.25秒 vs 0.75秒),健康人即使運動使停留時間縮短,仍能在有限時間內完成氣體交換,血氧不會因此明顯下降。
  • C「高海拔山上爬山,大氣壓低會造成氧氣擴散分壓差變小」:✅ 大氣壓下降會使肺泡氣氧分壓(PAO₂)降低,進而縮小肺泡與肺微血管血液之間的氧分壓差(driving pressure gradient),此擴散驅動力下降是高海拔造成擴散受限(diffusion limitati

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