115年:神經物治(2)

下列有關一般人過度換氣(hyperventilation)之敘述,何者正確?

A過度換氣會增加血氧,增加血二氧化碳,過高的血氧刺激呼吸中樞更加速呼吸
B過度換氣會增加血氧,降低血二氧化碳,過高的血氧抑制呼吸中樞更減弱呼吸
C過度換氣不會增加血氧,會增加血二氧化碳,過高的血二氧化碳刺激呼吸中樞更增強呼吸
D過度換氣不會增加血氧,會降低血二氧化碳,過低的血二氧化碳抑制呼吸中樞更減弱呼吸

詳細解析

本題觀念

一般人在室內空氣中過度換氣,是肺泡通氣量超過身體代謝產生二氧化碳的需要,最直接的結果是把二氧化碳排得太多,造成動脈二氧化碳分壓下降與呼吸性鹼中毒。血氧原本已接近血紅素解離曲線的高平台,短暫加快呼吸通常不會帶來明顯增加;反而是低二氧化碳降低化學性呼吸驅動,使後續呼吸暫時變弱。

選項分析

  • **A 不正確:**過度換氣會排出更多二氧化碳,不會增加血中二氧化碳。一般人吸入室內空氣時,血氧也不是造成呼吸加速的主要因素,因此前後兩段的氣體變化與調節方向都不對。
  • **B 不正確:**前半段「降低血二氧化碳」符合過度換氣的結果,但後半段把呼吸減弱歸因於血氧過高。正常人的血氧在安靜狀態已接近飽和,呼吸中樞主要感受二氧化碳及其造成的腦脊髓液酸鹼變化,故整句不正確。
  • **C 不正確:**過度換氣可能使血氧只有很小或沒有實質增加,但核心變化是二氧化碳下降,不是增加。高二氧化碳會刺激中樞化學感受器與周邊化學感受器,這是低通氣或二氧化碳蓄積時的反應,不能用來描述過度換氣。
  • **D 正確:**在一般室內空氣條件下,血氧沒有明顯增加,二氧化碳則因排出過多而下降。低二氧化碳使腦脊髓液中的氫離子減少、pH上升,降低中樞化學感受器提供的呼吸驅動,所以過度換氣停止後可能出現呼吸減弱,甚至短暫呼吸暫停。

答案解析

D。這題要依序判斷「血氧」與「二氧化碳」的變化,再連到呼吸控制。健康人平時的血氧已在高飽和度區,增加通氣的邊際效果有限;二氧化碳則對呼吸中樞十分敏感,因此過度換氣造成的低碳酸血症會削弱下一階段的呼吸輸出。這也是快速深呼吸後可能頭暈、手腳麻或短暫吸不到氣的生理基礎之一。

核心知識點

  1. 過度換氣的定義是肺泡通氣超過代謝需求,主要造成低碳酸血症。
  2. 低二氧化碳會使呼吸性鹼中毒,降低中樞化學性呼吸驅動。
  3. 正常室內空氣下,血氧已接近飽和;呼吸調節通常比血氧更受二氧化碳影響。
  4. 二氧化碳升高會刺激呼吸,二氧化碳過低則可能使後續通氣下降。

參考資料

  1. Hyperventilation
  2. Physiology, Respiratory Drive
  3. Hyperventilation
  4. Central chemoreceptor
  5. Oxygen desaturation following voluntary hyperventilation in normal subjects
  6. Sustained hyperoxia stabilizes breathing in healthy individuals during NREM sleep