115年:神經物治(2)
甲在高山上時的大氣壓力為500 mmHg，環境溫度為0℃，若他的體溫仍為37℃，則此時他氣管內的氧分壓最接近多少mmHg？（平地大氣壓＝760 mmHg；0℃的飽和水蒸氣壓＝5 mmHg，37℃的飽和水蒸氣壓＝47 mmHg；氧占全部氣體體積的20%）
A142.6
B100.0
C99.0
D90.6
詳細解析
本題觀念
氣體的總壓力是各成分分壓的總和，氧分壓不能直接用環境總壓力乘上氧比例，因為吸入氣體進入呼吸道後會被加熱並完全加濕。這題要先扣除37℃水蒸氣所占的47 mmHg，再將剩餘乾燥氣體壓力乘以氧占比。
在高山環境中，當地大氣壓力只有500 mmHg；雖然外界溫度是0℃，氣體到達氣管時已接近體溫37℃，所以應使用37℃的飽和水蒸氣壓，而不是0℃的5 mmHg。計算如下：
PIO₂ = 0.20 ×（500 − 47）= 0.20 × 453 = 90.6 mmHg。
選項分析
- A：142.6 mmHg相當於把760 mmHg的平地大氣壓扣除47 mmHg後再乘以20%，忽略了題目已明確給出的高山壓力500 mmHg，因此不是本情境的結果。
- B：100.0 mmHg沒有正確反映氣體在氣管內被37℃水蒸氣稀釋後的分壓；直接以500 mmHg乘以20%也會得到100 mmHg，但少扣了47 mmHg。
- C：99.0 mmHg仍高於正確值，且把0℃的水蒸氣壓5 mmHg當成氣管內條件使用。外界溫度不能取代呼吸道內的溫度。
- D：90.6 mmHg先從500 mmHg扣除37℃水蒸氣壓47 mmHg，再乘上氧比例20%，符合加濕吸入氣的分壓計算。
答案解析
本題的關鍵是分清楚「環境條件」與「氣管內條件」。大氣從高山環境進入人體後，會在上呼吸道中升溫至接近37℃，並達到水蒸氣飽和；水蒸氣本身占有47 mmHg的分壓，因此氧與其他乾燥氣體只能分配剩餘的453 mmHg。氧占全部乾燥氣體的20%，故氧分壓為90.6 mmHg，最接近D。
若錯用0℃的5 mmHg，會把外界冷空氣的水蒸氣條件套進氣管內；若完全不扣水蒸氣，則會高估氧分壓。高海拔時也不能沿用平地760 mmHg，因為分壓會隨當地總大氣壓下降。
核心知識點
- Dalton分壓定律：某氣體分壓等於總壓力乘以該氣體的比例。
- 氣管內吸入氧分壓公式：PIO₂ = FiO₂ ×（Patm − PH₂O）。
- 呼吸道內氣體接近37℃且完全加濕，PH₂O取47 mmHg。
- 高山題先使用當地大氣壓，再進行水蒸氣修正；外界0℃的數值只描述環境，不是氣管內條件。