115年:放射基礎(1)

下列何者為肺泡呼吸膜(respiratory membrane)的組成結構?①肺泡壁 ②肺泡微血管壁 ③肺泡管 ④肺泡巨噬細胞

A僅①②
B僅①③
C僅②④
D①②③④

詳細解析

本題觀念:

本題探討人體肺部氣體交換的微觀解剖結構——「肺泡呼吸膜」(respiratory membrane)的組成。呼吸膜又稱為氣血屏障(blood-air barrier),是肺泡內氣體與微血管內血液進行氧氣與二氧化碳擴散交換的構造。為了達到最高效的氣體交換,呼吸膜的結構極薄(平均厚度約為 0.2 至 0.5 微米),僅由特定的細胞層與基底膜構成。

選項分析

  • ① 肺泡壁 (Alveolar wall)正確。肺泡壁主要由單層鱗狀上皮細胞(第一型肺泡細胞,Type I pneumocyte)構成,是氣體進入組織時接觸到的第一層細胞屏障,為呼吸膜的最內側主要實體結構。
  • ② 肺泡微血管壁 (Alveolar capillary wall)正確。微血管壁由單層鱗狀的內皮細胞(Endothelial cell)構成,是血液側的屏障。氧氣進入血液與二氧化碳離開血液皆須穿過此層,為呼吸膜的最外側主要結構。
  • ③ 肺泡管 (Alveolar duct)錯誤。肺泡管屬於下呼吸道的一部分,是連接呼吸性細支氣管與肺泡囊的微細管狀氣道。雖然其管壁周圍有許多肺泡開口,但它本身屬於氣流通道的巨觀或微觀結構,並非進行氣血交換的「薄膜層次」組成。
  • ④ 肺泡巨噬細胞 (Alveolar macrophage)錯誤。又稱為塵細胞(dust cell),屬於肺部的免疫細胞。它們在肺泡腔內液體層或肺間質中游走,負責吞噬吸入的微塵、外來病原體或細胞碎片。肺泡巨噬細胞是獨立游離的細胞,並不參與構成固定的呼吸膜實體屏障。

答案解析

綜合上述分析,呼吸膜(氣血屏障)專指介於「肺泡腔」與「微血管腔」之間的所有實體分層,主要涵蓋肺泡上皮(肺泡壁)、兩者融合的基底膜,以及微血管內皮(肺泡微血管壁)。肺泡管為氣道構造,而肺泡巨噬細胞為游離的免疫清道夫,兩者皆不屬於呼吸膜的組成結構。因此,僅有①與②符合題意,正確答案為 A。

核心知識點

考生須熟記呼吸膜(Respiratory membrane)的詳細微觀分層結構(由肺泡腔向微血管腔依序為):

  1. 含有表面張力素(Surfactant)的液體層
  2. 肺泡上皮細胞層(主要由第一型肺泡細胞 Type I pneumocyte 構成)
  3. 上皮基底膜(Epithelial basement membrane)
  4. 微小的組織間隙(Interstitial space,或與微血管基底膜直接融合)
  5. 微血管內皮基底膜(Capillary basement membrane)
  6. 微血管內皮細胞層(Capillary endothelium)

肺泡細胞種類與功能比較:

  • 第一型肺泡細胞(Type I alveolar cell):單層鱗狀細胞,構成主要氣體交換表面積(佔約 95%)。
  • 第二型肺泡細胞(Type II alveolar cell):立方狀細胞,負責分泌表面張力素(Surfactant),降低肺泡表面張力,防止肺泡在呼氣時塌陷。
  • 肺泡巨噬細胞(Alveolar macrophage):負責吞噬外來異物與病原體,俗稱塵細胞。

臨床重要性

根據菲克定律(Fick's law of diffusion),氣體擴散速率與膜的厚度成反比。當患者罹患急性呼吸窘迫症候群(ARDS)、間質性肺病(Interstitial lung disease)、或是左心衰竭引發肺水腫(Pulmonary edema)時,呼吸膜的間質層會因為發炎細胞浸潤、結締組織增生或液體積聚而異常增厚。這會導致氧氣擴散距離大幅增加、擴散速率急遽下降,進而引發嚴重的低血氧症(Hypoxemia)。

參考資料

  1. Respiratory Membrane | Structure & Function - Lesson - Study.com
  2. 11.3: Functional Anatomy of the Respiratory Tract - Medicine LibreTexts
  3. 肺泡 - 維基百科,自由的百科全書