108年:心肺基礎(2)

下列何者不是劇烈運動時,人體生理將產生的變化?

A體溫上升
B血紅素(hemoglobin)分子形狀改變
C血氧解離曲線(oxyhemoglobin dissociation curve)左移
D血紅素更容易釋放(unloading)氧至運動的組織

詳細解析

本題觀念

劇烈運動時,工作肌肉的能量需求與代謝速率上升,產生的熱、二氧化碳與酸性物質也增加。這些變化會讓血紅素對氧的親和力降低,使氧合血紅素解離曲線向右移,在肌肉微循環的氧分壓下更容易卸載氧,供應正在工作的組織。血紅素的變化不是把分子永久破壞,而是伴隨氧結合與釋放,於高親和力的 R state 和低親和力的 T state 之間進行可逆構形轉換。

選項分析

  • A 體溫上升:正確的生理變化。 劇烈運動使肌肉代謝與產熱增加。雖然散熱機制會透過皮膚血流、出汗與蒸發帶走熱量,運動強度高或持續時間長時,產熱仍可能超過散熱,核心體溫與局部肌肉溫度因此上升。
  • B 血紅素分子形狀改變:可視為正確的生理變化。 血紅素是具有協同性的四聚體蛋白;氧結合會促進構形由 T state 轉向 R state,氧釋放則有相反方向的轉換。運動組織的低氧、二氧化碳增加與酸度上升,可促進較低親和力的狀態,幫助卸氧。這是可逆的構形變化,不是血紅素被分解。
  • C 血氧解離曲線左移:不符合劇烈運動時的典型反應。 左移代表血紅素對氧的親和力提高,在相同氧分壓下較不容易釋放氧;它與工作肌肉需要增加氧供應的方向相反。運動造成的升溫、二氧化碳增加、H⁺增加與 2,3-DPG 作用,合併促成右移。
  • D 血紅素更容易釋放氧至運動組織:正確的生理變化。 曲線右移降低血紅素的氧

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