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115年:營養生理生化(2)

有關動脈、微血管、靜脈之比較，下列敘述何者正確？

A動脈之總截面積最大
B血液流經微血管之速度最慢
C靜脈是調控血管阻力最主要的血管
D動脈、微血管、靜脈之管壁都有平滑肌

詳細解析

本題觀念

人體的血管系統可分為動脈、微血管與靜脈三大類，各自在結構與功能上有明確分工。動脈負責將血液從心臟送往全身，靜脈負責將血液帶回心臟，而微血管是連接兩者的極細血管網，負責物質交換。本題的核心觀念在於：微血管的總截面積是所有血管中最大的，因此依照「流量 = 流速 × 截面積」的原理，在心輸出量固定的情況下，微血管中的血流速度最慢，這對營養素與氣體的交換至關重要。

選項分析

(A) 動脈之總截面積最大

不正確。總截面積最大的血管是微血管，約 4,500–6,000 cm²。雖然單條微血管的管徑非常小（僅約 5–20 μm），但因為數量極多，以並聯方式遍布全身組織，加總起來的截面積遠超過動脈系統。主動脈的截面積僅約 3–5 cm²，即使加上所有分支動脈，總截面積仍遠小於微血管床。

(B) 血液流經微血管之速度最慢 ✅

正確。依據連續方程式（continuity equation），流量等於流速乘以截面積（Q = v × A）。心臟每分鐘打出的血量（心輸出量）在整個循環系統中是恆定的，而微血管的總截面積最大，因此流速必然最慢，約僅 0.03 cm/s，相較主動脈的約 40 cm/s 慢了一千多倍。這個「慢」有重要的生理意義：血液在微血管中停留時間較長，氧氣、二氧化碳、養分與代謝廢物才有足夠時間進行交換。

(C) 靜脈是調控血管阻力最主要的血管

不正確。調控血管阻力的主角是小動脈（arteriole），而非靜脈。小動脈提供約 80% 的周邊總阻力（total peripheral resistance），管壁含有豐富的平滑肌，可透過交感神經與體液訊號調控收縮或舒張，進而調節各器官的血流量與全身血壓。靜脈則是容量血管（capacitance vessel），容納了全身約 60–70% 的循環血量，主要功能是儲存血液與回流，不負責阻力調控。

(D) 動脈、微血管、靜脈之管壁都有平滑肌

不正確。微血管的管壁沒有平滑肌。微血管壁僅由單層扁平內皮細胞加上薄薄的基底膜所構成，沒有動脈和靜脈所具有的中膜（tunica media，含平滑肌層）。正是因為管壁極薄，微血管才能有效進行物質擴散與交換。動脈和靜脈的管壁則包含三層結構（內膜、中膜、外膜），其中中膜含有平滑肌，因此不能說三者的管壁都有平滑肌。

答案解析

答案為 (B)。微血管的總截面積在整個血管系統中最大，依據流體力學的連續方程式，在心輸出量恆定的前提下，截面積越大流速越慢。微血管流速僅約 0.03 cm/s，是所有血管中最慢的，目的是讓血液有充裕的時間與周圍組織進行氧氣、養分與廢物的交換。這個觀念對營養師理解養分如何從血液進入組織細胞特別重要。

核心知識點

  • 微血管的總截面積最大（約 4,500–6,000 cm²），流速最慢（約 0.03 cm/s），利於物質交換
  • 連續方程式：Q = v × A，心輸出量恆定下，截面積越大流速越慢
  • 小動脈（arteriole）是調控阻力的主要血管，提供約 80% 周邊總阻力
  • 靜脈是容量血管，容納約 60–70% 循環血量，主要功能為儲存與回流
  • 微血管管壁僅由內皮細胞＋基底膜組成，無平滑肌；動脈與靜脈管壁含三層結構（含平滑肌的中膜）

參考資料

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