110年:心肺基礎

維持人體血液酸鹼平衡的緩衝溶液系統(buffer system),可分為bicarbonate及nonbicarbonate兩種系統。下列何者是nonbicarbonate系統中,能提供最大酸鹼平衡當量的物質?

A有機磷酸鹽(organic phosphates)
B無機磷酸鹽(inorganic phosphates)
C血漿蛋白質(plasma proteins)
D血紅素(hemoglobin)

詳細解析

本題觀念:

人體維持血液酸鹼平衡仰賴多重緩衝溶液系統(buffer system),可分為重碳酸鹽系統(bicarbonate system)與非重碳酸鹽系統(non-bicarbonate system)兩大類。非重碳酸鹽系統包含磷酸鹽類(有機磷酸鹽、無機磷酸鹽)與蛋白質類緩衝物(血漿蛋白質、血紅素)。本題考核非重碳酸鹽系統中,哪一種物質能提供最大的酸鹼緩衝當量,答案為血紅素(hemoglobin)。

選項分析

  • A 有機磷酸鹽(organic phosphates):❌ 主要存在於細胞內液,血漿中濃度低,對全血整體緩衝當量貢獻有限。
  • B 無機磷酸鹽(inorganic phosphates):❌ 血漿中濃度僅約1 mEq/L上下,雖然其pKa(約6.8)接近生理pH、單位緩衝效率高,但因總量太少,整體緩衝貢獻仍遠不及血紅素。
  • C 血漿蛋白質(plasma proteins):❌ 血漿蛋白質濃度約70 g/L,具有可解離的組胺酸(histidine)殘基能緩衝H⁺,但無論是濃度或緩衝當量,均低於血紅素。
  • D 血紅素(hemoglobin):✅ 全血中血紅素濃度約150 g/L,遠高於血漿蛋白質濃度;且每個血紅素分子含38個組胺酸殘基(pKa範圍5.3–8.3,恰好涵蓋生理pH),能有效接受或釋放H⁺,以每公克計算,其緩衝能力約為血漿蛋白質的3倍。

...(解析預覽)...