呼吸治療師 - 運動與環境生理考古題解析 - 民國115年

本題觀念

高海拔環境對人體作功能力（work capacity）的影響是呼吸生理學的經典主題，涉及低氧（hypoxia）如何限制有氧代謝，以及人體在高海拔長期居住後的適應（acclimatization）機制能改善多少功能。本題為反向選擇題，要求找出錯誤敘述，關鍵在於理解高海拔適應雖能部分恢復作功能力，但絕不可能維持「完全沒變」的水準。

選項分析

(A) 初到海拔 17,000 英呎時作功能力會減少一半 — 正確。17,000 英呎約等於 5,200 公尺，屬於極高海拔。未經適應的人初到此高度時，大氣壓僅約海平面的一半，吸入氧分壓（PiO₂）大幅下降，導致肺泡氧分壓和動脈血氧飽和度急劇降低。研究測量在 5,260 m 處，急性暴露時 VO₂max 從海平面的 4.1 L/min 可降至約 2.0-2.4 L/min，減少約 41-50%。高海拔運動醫學的經驗法則為：海拔超過 5,000 英呎後，每升高 1,000 英呎最大工作量約減少 3%。17,000 英呎超過門檻 12,000 英呎，累積減少約 36%，再加上急性低氧的額外衝擊，總減少量可接近 50%，因此「減少一半」為合理估計。

(B) 在高海拔生活超過兩個月作功能力一樣沒變 — 錯誤（本題答案）。此敘述有兩層錯誤。首先，在高海拔生活兩個月後，身體會啟動多重適應機制：紅血球生成素（EPO）分泌增加促使紅血球量上升、血紅蛋白濃度增高，2,3-DPG 增加使氧合血紅蛋白解離曲線右移以利組織釋氧，通氣量增加提升肺泡氧分壓，微血管密度增加改善組織灌流。研究顯示在 5,260 m 停留僅 16 天，運動表現即改善約 8%，動脈氧合也有所提升。因此作功能力並非「沒變」，而是確實有所改善。其次，雖然適應會改善運動表現，但在海拔 3,000-8,000 m 的高度，無論適應多久，有氧功能都無法完全恢復至海平面水準 — 這是因為環境氧分壓的物理限制無法被生理適應完全補償。綜合而言，「一樣沒變」既否定了適應帶來的改善，也暗示初始下降可被完全消除，兩者皆與事實不符。

(C) 在高海拔會減低作功能力是因為低血氧造成 — 正確。高海拔作功能力下降的根本原因是低血氧（hypoxemia）。隨著海拔升高，大氣壓力降低，吸入氣體的氧分壓（PiO₂）下降，依序導致肺泡氧分壓降低 → 動脈血氧飽和度下降 → 肌肉氧氣供應不足 → 有氧代謝和 VO₂max 受限。低血氧是這條因果鏈的起始點，也是高海拔運動限制的核心機制。

(D) 住在 13,200 英呎的人到 17,000 英呎時作功能力可維持 87% — 正確。長期居住在高海拔地區（13,200 英呎，約 4,023 m）的居民已建立完善的生理適應：血紅蛋白濃度更高（攜氧能力可比海平面居民高 28%）、肺擴散容量更大、動脈氧飽和度在同等海拔下更高。當他們從 13,200 英呎上升到 17,000 英呎時，相對海拔差僅 3,800 英呎（約 1,160 m），所經歷的低氧壓力遠小於海平面居民直接到 17,000 英呎。研究證實高海拔原住民在低氧環境下的有氧運動表現優於低海拔來客，因此維持約 87% 的作功能力是合理且有文獻支持的數據。

答案解析

本題的核心判斷在於選項 (B) 的雙重錯誤。高海拔適應確實會改善作功能力（EPO 上升、Hb 增加、2,3-DPG 調節、通氣代償），所以作功能力不會維持初到時的最低點；但同時，在高海拔 PiO₂ 降低的物理限制下，作功能力也不可能完全恢復到海平面水準。「一樣沒變」這四個字既否定了適應的效果，也否定了初始下降的持續存在，是本題唯一的錯誤敘述。答案為 (B)。

核心知識點

高海拔作功能力下降的根本原因：大氣壓降低 → PiO₂ 下降 → 低血氧
海拔超過 5,000 英呎後，每升高 1,000 英呎最大工作量約減少 3%
高海拔適應機制：EPO 增加 → 紅血球增生、Hb 增高；2,3-DPG 增加 → O₂Hb 解離曲線右移；通氣量增加；微血管密度增加
適應可部分改善但永遠無法完全恢復海平面的有氧功能
高海拔原住民的攜氧能力較海平面居民高約 28%

有關高海拔對作功能力（work capacity）的影響，下列敘述何者錯誤？

詳細解析

本題觀念

選項分析

答案解析

核心知識點

參考資料