115年:心肺基礎(2)

關於呼吸調控的周邊化學接受器系統(peripheral chemoreceptor system),下列敘述何者正確?

A位於肺動脈體與主動脈體,能偵測低血氧變化
B依靠偵測動脈血氧氣分壓,並能快速反應
C透過交感神經系統傳遞訊號至延腦呼吸中樞
DPaO₂在60~80 mm Hg 的範圍間,周邊化學接受器系統特別敏感

詳細解析

本題觀念

周邊化學接受器是人體偵測動脈血氧氣變化並即時調節呼吸的核心感測系統,對呼吸治療師而言,深入理解其解剖位置、傳入神經路徑及敏感閾值,是評估低血氧病人通氣反應與處理氧療策略的重要基礎。本題涵蓋四個容易混淆的面向:位置(頸動脈體 vs 肺動脈體)、偵測對象、神經傳遞路徑,以及 PaO2 敏感區間。

選項分析

(A) 位於肺動脈體與主動脈體,能偵測低血氧變化:周邊化學接受器實際位於頸動脈體(carotid body,在總頸動脈分叉處)與主動脈體(aortic body,在主動脈弓),人體並不存在「肺動脈體」這個解剖結構。本選項將「頸動脈體」誤寫為「肺動脈體」,是明確的解剖錯誤。雖然後半段「能偵測低血氧變化」的敘述正確,但因位置描述錯誤,整個選項仍為錯誤。

(B) 依靠偵測動脈血氧氣分壓,並能快速反應:頸動脈體是周邊化學接受器中最重要的感測器官,其主要功能就是偵測動脈血中 PaO2 的變化。頸動脈體之所以能快速反應,原因在於它的血流量極為驚人:每 100 g 組織約 1-2 L/min,是全身每單位重量血流量最高的器官之一。超高的血流量使頸動脈體能幾乎即時反映動脈血氣體組成的變化,不會因組織代謝消耗氧氣而產生偵測延遲。相較於中樞化學接受器主要偵測 PaCO2/H+ 且反應速度較慢,周邊化學接受器是人體唯一能直接偵測低血氧並迅速調節通氣量的系統。

(C) 透過交感神經系統傳遞訊號至延腦呼吸中樞:此選項的神經傳遞路徑描述錯誤。頸動脈體的傳入訊號經由舌咽神經(glossopharyngeal nerve, CN IX)的頸動脈竇分支傳至延腦的孤束核(nucleus tractus solitarius, NTS);主動脈體的傳入訊號則經由迷走神經(vagus nerve, CN X)傳至延腦。兩條路徑都屬於腦神經的傳入纖維,與交感神經系統無關。

(D) PaO2 在 60~80 mmHg 的範圍間,周邊化學接受器系統特別敏感:此選項將敏感區間標定錯誤。文獻明確指出,PaO2 在 60-80 mmHg 範圍時,頸動脈體的放電頻率變化相對平緩,通氣量增加不明顯。真正的急劇反應區間是 PaO2 降至 60 mmHg 以下時,此時頸動脈體放電頻率急遽增加、通氣量陡升。PaO2 約 50-60 mmHg 也恰好對應氧合血紅蛋白解離曲線的陡峭段(steep portion),低於此值 SaO2 下降速度明顯加快。

答案解析

本題四個選項分別考查周邊化學接受器的不同面向:(A) 位置錯誤(不存在肺動脈體)、(C) 神經路徑錯誤(應為 CN IX 和 CN X,非交感神經)、(D) 敏感區間錯誤(應為 PaO2 < 60 mmHg,非 60-80 mmHg)。選項 (B) 正確描述了周邊化學接受器依靠偵測動脈血 PaO2 且因頸動脈體極高血流量而能快速反應的特性。選 (B)。

核心知識點

  • 周邊化學接受器位於頸動脈體(carotid body)和主動脈體(aortic body),不是肺動脈體
  • 頸動脈體偵測 PaO2、PaCO2 及 pH;主動脈體偵測 PaO2 和 PaCO2
  • 傳入神經:頸動脈體 → 舌咽神經(CN IX);主動脈體 → 迷走神經(CN X)
  • PaO2 < 60 mmHg 時放電頻率急劇增加,60-80 mmHg 範圍反應相對平緩
  • 頸動脈體血流量極大(1-2 L/min/100g),是快速反應的物理基礎

參考資料

  1. Peripheral chemoreceptor
  2. Carotid body
  3. TeachMePhysiology - Chemoreceptors
  4. StatPearls - Physiology, Respiratory Drive