110年:心肺基礎
假設在水下10公尺(33英尺)呼吸一般空氣,且潮氣容積及每分鐘通氣量不變時,下列有關體內氣體變化之敘述,何者錯誤?
A血中氧氣含量(O₂ content)增加
B肺泡二氧化碳分壓(PACO₂)增加
C體液中氮氣溶解量增加一倍
D體液中氣體分壓總和增加
詳細解析
本題觀念:
水底壓力會隨深度增加而上升,這是潛水生理學(diving physiology)的基本原則:每下潛10公尺(約33英尺)海水,環境壓力就會增加1大氣壓(atmosphere absolute, ATA)。本題考的是「壓力增加對體內氣體分壓與含量的影響」,並特別強調前提條件是潮氣容積(tidal volume)與每分鐘通氣量(minute ventilation)都維持不變,要考生判斷哪一項敘述方向錯誤。
選項分析
在水下10公尺處呼吸一般空氣,環境壓力=地表1大氣壓+水下10公尺增加的1大氣壓=共2大氣壓(2 ATA),也就是吸入氣體中每一種成分的分壓都會加倍。
- A. 血中氧氣含量增加:正確。環境壓力加倍,吸入氣體中氧氣的分壓也隨之加倍,肺泡與血中氧氣分壓、氧氣含量因此上升。✅
- B. 肺泡二氧化碳分壓(PACO₂)增加:錯誤,這正是本題答案。肺泡二氧化碳分壓主要由「身體產生二氧化碳的速率」與「肺泡通氣量」兩者決定,與環境壓力本身無直接關係;題目已明確說明潮氣容積與每分鐘通氣量都維持不變,代表肺泡通氣量沒有改變,二氧化碳的生成與清除效率也沒有改變,因此PACO₂不會單純因為環境壓力上升而增加。❌(此為答案)
- C. 體液中氮氣溶解量增加一倍:正確。依亨利定律(Henry's law),氣體溶解於體液中的量與其分壓成正比
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