115年:醫學一(2)
正常人體生理情況下,下列何者對於增加靜脈回流(venous return)及心搏量(stroke volume)的貢獻度最小?
A增加投射到靜脈的交感神經活性(sympathetic activity)
B增加血液體積(blood volume)
C增加骨骼肌泵(skeletal muscle pump)活動
D增加呼氣活動(expiration movement)
詳細解析
本題觀念
靜脈回流(venous return)指血液由周邊靜脈系統回流到右心房的過程,其大小直接決定右心室的充填量,並透過Frank-Starling機轉影響心搏量(stroke volume)。促進靜脈回流的機轉主要包括:交感神經活性造成的靜脈收縮、血液總容積、骨骼肌泵,以及呼吸時胸腔內壓的週期性變化。本題要考的是分辨這幾個機轉中,哪一個對靜脈回流與心搏量的貢獻度「最小」,關鍵在於呼吸對靜脈回流的助益其實來自吸氣而非呼氣。
選項分析
- A. 增加投射到靜脈的交感神經活性(sympathetic activity):交感神經活性增加會引發靜脈收縮(venoconstriction),降低靜脈系統的容積儲存能力(靜息時約六成血液容積儲存在靜脈系統中),提高中心靜脈壓,透過Frank-Starling機轉增加靜脈回流與心搏量,此為明確的正向貢獻機轉,不是本題答案。
- B. 增加血液體積(blood volume):總血液體積增加會直接提高平均系統充盈壓(mean systemic filling pressure),增加驅動靜脈血回心的壓力梯度,是增加靜脈回流最直接、效果最明確的機轉之一,不是本題答案。
- C. 增加骨骼肌泵(skeletal muscle pump)活動:骨骼肌收縮時周期性擠壓深部靜脈,配合單向瓣膜將血液推向心臟,是公認促進靜脈回流最重要的體外機轉之一,尤其在運動時貢獻更為顯著,不是本題答案。
- D. 增加呼氣活動(expiration movement):呼吸對靜脈回流的正向助益其實來自「吸氣」,吸氣時橫膈下降,使胸腔內壓下降、腹腔內壓上升,這個壓力梯度會讓右心房壓暫時下降,增加驅動靜脈血回心的壓力梯度;相對地,呼氣時胸腔內壓回升、腹腔內壓下降,效果恰好與吸氣相反,並不具備類似吸氣的正向助益。相較前三個機轉都明確且方向一致地增加靜脈回流,單純增加呼氣活動對靜脈回流與心搏量的貢獻度最小,為正確答案。
答案解析
本題答案為D。交感神經活性、血液體積與骨骼肌泵這三個機轉,都有清楚且方向一致的生理學證據支持它們能直接增加靜脈回流與心搏量;然而呼吸對靜脈回流的助益,其實是靠吸氣時胸腔內壓下降所形成的壓力梯度,而非呼氣。呼氣時胸腔內壓回升,這個過程並不會像吸氣一樣產生促進回流的效果,因此「增加呼氣活動」在四個選項中對靜脈回流與心搏量的貢獻度最小,故為正確答案。
核心知識點
複習時建議把「增加靜脈回流」的機轉整理成一張對照表:交感神經活性(造成靜脈收縮、提高中心靜脈壓)、血液體積(提高平均系統充盈壓)、骨骼肌泵(周期性擠壓深部靜脈)都是明確的正向機轉;而呼吸相位要特別注意,「吸氣」而非「呼氣」才是促進靜脈回流的動作,這是這類題目最常見的混淆陷阱。掌握這個吸氣與呼氣方向相反的概念,就能快速判斷出貢獻度最小的選項。
參考資料
- CV Physiology: Factors Promoting Venous Return. https://cvphysiology.com/cardiac-function/cf018
- Studocu: Factors Affecting Venous Return. https://www.studocu.com/en-gb/document/university-of-portsmouth/applied-anatomy-physiology-1/factors-affecting-venous-return/15263172
- MDPI: Live to Move and Move to Live. https://www.mdpi.com/2813-3307/2/2/4
- JACC: Diaphragmatic Function in Cardiovascular Disease. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0735109722066785
- Springer: Heart–Lungs Interactions. https://link.springer.com/article/10.1186/s13613-024-01356-5