109年:基礎呼治(2)
高壓氧治療的生理原理之敘述,下列何者錯誤?
A根據Boyle's定律,氣體的溫度不變,所處環境大氣壓增加為2 atm,其肺部相對空氣體積會縮小為50%
B根據Gay-Lussac's定律,高壓艙內體積不變,當加壓時艙內溫度也會隨之下降
C艙內加壓時氣體密度上升,呼吸作功(work of breathing)也會增加
D有研究指出高壓氧治療可增強受損組織新血管的生成
詳細解析
本題觀念:
高壓氧治療(hyperbaric oxygen therapy, HBOT)是讓病人在高於一大氣壓的環境下吸入接近100%純氧,其生理效應建立在幾個氣體定律上:波以耳定律(Boyle's law)描述壓力與體積的反比關係,給呂薩克定律(Gay-Lussac's law)描述定容下壓力與溫度成正比關係,亨利定律(Henry's law)則描述氣體溶解度隨壓力上升而增加。
選項分析
- (A) 波以耳定律:壓力增加為2 atm時,肺部氣體體積縮小為原本的50% ✅ 符合PV為常數的反比關係。
- (B) 給呂薩克定律:加壓時艙內溫度會下降 ❌ 有誤,見下方解析。
- (C) 加壓時氣體密度上升,呼吸作功增加 ✅ 密度上升會增加氣道阻力與作功。
- (D) 高壓氧可促進受損組織新血管新生(angiogenesis)✅ 已有實證支持。
答案解析
給呂薩克定律指出,在體積固定的密閉容器(如高壓艙)中,氣體的絕對壓力與絕對溫度成正比。當高壓艙加壓時,艙內壓力上升,依此定律溫度應該隨之上升,而非下降;臨床上也觀察到加壓過程艙內會暫時變熱,減壓時則因壓力下降而變涼。因此選項B描述的方向恰好相反,是本題錯誤的敘述,故為正確答案。其餘三個選項皆正確描述了高壓氧治療的生理原理,包括氣體體積壓縮、密度增加造成的呼吸負荷,以及促進血管新生的治療效果。
核心知
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