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年公務人員高等考試三級考試試題 代號：38460
類 科： 醫學工程
科 目： 生物輸送原理
考試時間： 2小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
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一、
傳導（conduction）、對流（convection）、輻射（radiation）與蒸發（evaporation）
四種方式，皆可達到熱傳目的。請分別說明其熱傳原理與熱傳速率式，包括其推動
力（driving force）。（12 分）
分別對此四種方式舉出人體組織部位散熱至體外
的實例，並說明之。（8分）
二、
自由擴散（free diffusion）、促進擴散（facilitated diffusion）與主動輸送（active
transport）三種質傳方式，皆發生在溶質穿過人體細胞膜的質傳。請分別敘述其質
傳原理與種類，並分別舉出實例說明之。（15 分）
比較三種質傳方式的異同。
（5分）
三、
請寫出流體在圓管內流動的 Hagen-Poiseuille equation，並說明其適用情況。（8分）
簡單的靜脈輸注袋（intravenous bag）內含 0.9%生理食鹽水 500mL（粘度為 1 cp），
流經管路為 18 號導管（長度為 2 m，內直徑為 0.953 mm），依靠重力持續輸注入
病人靜脈（靜脈壓為 0 mmHg）。靜脈輸注袋在架上的高度比病人靜脈入口高 1 m；
管路的流量控制器完全打開。請估算出生理食鹽水的流量（mL/min）為多少？袋內
生理食鹽水完全流完的時間為多久？（12 分）
四、某成年人呼吸頻率為每分鐘 12 次，每次吸入空氣的體積為 500 mL（20℃，1atm），
呼出的氣體為 37℃及 1atm。吸入及呼出氣體的組成及其分壓如下表：
N
2 O
2 CO2 H
2O 合計
吸入（mmHg） 585 160 0 15 760
呼出（mmHg） 570 115 30 45 760
此人每分鐘吸入 O2多少 gm？每分鐘呼出 CO2多少 gm？此人因呼吸而體重減輕的
減輕速率（gm/min）為多少？（20 分）
[註：原子量,C=12,H=1,O=16,N=14; 理想氣體常數 R=0.082 L-atm/mol-°K ]
五、某人在病床上，全天禁食，僅依靠靜脈輸注（intravenous infusion）葡萄糖
（C6H12O6，分子量為 180）溶液維持能量供應，一整天共輸注葡萄糖 400 gm。
葡萄糖在體內完全氧化為 CO2與H2O。
請計算出每 gm 葡萄糖氧化需要 O2多少體積(37℃，1atm)？葡萄糖的呼吸熵
（respiratory quotient）為多少？（10 分）
生理學家 Dr. Weir 推導出人體新陳代謝時每消耗 1 liter O2(37℃，1atm)所產
生的熱能(E)，與 O2消耗量及 CO2產生量皆有關，其關係式為：
E (Kcal / liter of O2 ) = 3.941+1.106 (VCO2/VO2 )
其中 VO2與VCO2分別為 O2消耗量及 CO2產生量。請估算出此人一整天新陳代謝
產生的熱能為多少 Kcal？（10 分）