109年:心肺基礎(1)

當飛行員飛向高空時,為什麼需要使用氧氣面罩來防止缺氧,這是下列那一種氣體定律的現象?

A波以耳定律(Boyle's law)
B亨利定律(Henry's law)
C查理定律(Charles' law)
D道爾頓定律(Dalton's law)

詳細解析

本題觀念

飛行員升至高空時需要氧氣面罩,關鍵在於大氣壓力下降使吸入氧的分壓下降。雖然乾燥空氣中的氧氣比例大致仍接近 21%,但混合氣體的總壓變小後,氧所占的分壓也會跟著降低;經過加濕的上呼吸道與肺泡氣體後,真正推動氧進入血液的壓力梯度還會進一步受影響。這種「混合氣體總壓由各成分分壓組成」的關係,就是道爾頓定律。

判斷氣體定律時,先問題目涉及的是混合氣體分壓、封閉氣體容積、氣體溶解度,還是壓力與溫度的比例。高空缺氧不是因為氧氣突然變成另一種氣體,也不是耳竇等封閉空間的膨脹;它是環境總壓改變後,氧分壓下降造成的低氧壓力問題。

選項分析

  • A:波以耳定律,錯誤。 波以耳定律描述固定溫度與氣體量下,壓力和容積呈反比,常用於理解飛行升降時耳、中耳與鼻竇等含氣空間的膨脹或收縮。它沒有直接說明混合氣體中氧分壓如何隨總壓下降。
  • B:亨利定律,錯誤。 亨利定律描述氣體在液體中的溶解量與該氣體分壓的關係,航空生理常用來解釋減壓時溶解於體液的氮氣析出,形成減壓病風險。本題主要是吸入空氣的氧分壓下降,不是氣體從液體析出。
  • C:查理定律,錯誤。 查理定律處理固定壓力下氣體容積與絕對溫度的正比關係,重點是溫度與容積的變化。飛行員需要氧氣面罩的直接原因是高空大氣壓力下降,不是體溫或氣體溫度變化造成的容積效應。
  • D:道爾頓定律,正確。 道爾頓定律指

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