115年:物治技術(2)

關於二氧化碳分壓值,下列何者正確?

A海平面大氣中趨近於0 mmHg
B肺泡中約150 mmHg
C小動脈中約46 mmHg
D混合靜脈血中約32 mmHg

詳細解析

在呼吸生理學中,各生理腔室的二氧化碳分壓(PCO₂)數值是理解氣體交換的基礎。海平面大氣中 CO₂ 的濃度僅約 0.04%(400 ppm),換算後分壓趨近於 0 mmHg,這是本題的關鍵判斷依據。

本題觀念

氣體的分壓等於該氣體在混合氣體中的濃度比例乘以總氣壓。在海平面標準大氣壓 760 mmHg 的條件下,CO₂ 佔大氣組成約 0.04%,因此大氣中 CO₂ 分壓 = 760 × 0.0004 ≈ 0.3 mmHg,確實趨近於 0。而人體各腔室的正常 PCO₂ 值分別為:肺泡約 40 mmHg、動脈血約 40 mmHg(正常範圍 35–45 mmHg)、混合靜脈血約 46 mmHg(範圍 41–51 mmHg)。這些數值在氣體交換與酸鹼平衡的評估中極為重要。

選項分析

(A) 海平面大氣中趨近於 0 mmHg:大氣中 CO₂ 濃度約 0.04%,在 760 mmHg 總壓下,分壓僅約 0.3 mmHg,確實趨近於 0。此為正確敘述。

(B) 肺泡中約 150 mmHg:肺泡中的 PCO₂ 約為 40 mmHg,而非 150 mmHg。150 mmHg 是吸入氣的氧分壓(PIO₂),計算方式為(760 - 47)× 0.21 ≈ 150 mmHg,其中 47 mmHg 為體溫下水蒸氣壓。此選項將氧的吸入分壓誤植為二氧化碳的肺泡分壓,屬於常見的數值混淆陷阱。

(C) 小動脈中約 46 mmHg:全身小動脈的血液氣體組成與動脈血相同,PCO₂ 約為 40 mmHg。46 mmHg 是混合靜脈血的正常 PCO₂ 值,此選項將靜脈血數值錯誤歸屬於動脈端。

(D) 混合靜脈血中約 32 mmHg:混合靜脈血的 PCO₂ 正常約為 46 mmHg,比動脈血高出 4–6 mmHg,反映組織代謝產生的 CO₂ 尚未經過肺部排除。32 mmHg 遠低於正常靜脈值,不符合任何標準生理腔室的 PCO₂。

答案解析

正確答案為 (A)。海平面大氣中 CO₂ 分壓約 0.3 mmHg,趨近於 0,是四個選項中唯一正確的敘述。本題的鑑別重點在於記住各腔室的標準 PCO₂ 數值,並注意選項 B 刻意以 150 mmHg(吸入氣氧分壓)混淆考生。在臨床血液氣體分析中,動脈 PCO₂(PaCO₂)35–45 mmHg 為正常範圍,超出此範圍可能代表通氣不足(高碳酸血症)或通氣過度(低碳酸血症)。

核心知識點

  • 海平面大氣 CO₂ 分壓約 0.3 mmHg,趨近於 0
  • 肺泡 PCO₂ ≈ 40 mmHg,動脈血 PCO₂ ≈ 40 mmHg
  • 混合靜脈血 PCO₂ ≈ 46 mmHg,比動脈血高 4–6 mmHg
  • 吸入氣氧分壓(PIO₂)≈ 150 mmHg,勿與 CO₂ 分壓混淆
  • PaCO₂ 正常範圍 35–45 mmHg,是評估通氣功能的重要指標

參考資料

  1. Partial Pressure of Carbon Dioxide - StatPearls - NCBI StatPearls
  2. Alveolar Gas Equation - StatPearls - NCBI StatPearls
  3. Pulmonary gas pressures - Wikipedia
  4. Gas Exchange across Respiratory Surfaces - Biology LibreTexts