114年:呼治儀器
有關氣霧粒子的大小(以質量平均氣動直徑MMAD 表示)與呼吸系統沉積部位的敘述,下列何者錯誤?
AMMAD 1~3 μm 容易沉積於肺組織
BMMAD>5 μm 容易沉積於氣管及鼻咽
CMMAD 1~5 μm 沉積的難易度與吸氣擾流(turbulent flow)有關
DMMAD>5 μm 沉積的難易度與慣性撞擊有關
詳細解析
本題觀念:
氣霧粒子大小(MMAD)與呼吸道沉積機轉的對應關係。不同粒徑的粒子在呼吸道不同部位,透過不同物理機制沉積。
選項分析
- (A) MMAD 1-3 μm 容易沉積於肺組織:正確。1-3 μm 的粒子主要透過重力沉降(gravitational sedimentation)沉積在小氣道和肺泡區域。
- (B) MMAD > 5 μm 容易沉積於氣管及鼻咽:正確。大粒子因慣性大,在氣流改變方向處(鼻咽、氣管分岔處)撞擊氣道壁而沉積。
- (C) MMAD 1-5 μm 沉積的難易度與吸氣擾流(turbulent flow)有關:錯誤。1-5 μm 粒子的主要沉積機轉是重力沉降(sedimentation),而非吸氣擾流。擾流主要影響上呼吸道中大粒子的沉積。
- (D) MMAD > 5 μm 沉積的難易度與慣性撞擊有關:正確。慣性撞擊(inertial impaction)是大粒子在上呼吸道(鼻咽、氣管、支氣管分岔處)沉積的主要機轉。
答案解析
本題為反向題,選出「錯誤」的敘述。氣霧沉積的三大機轉及其對應粒徑:
| 沉積機轉 | 主要影響粒徑 | 沉積部位 |
|---|---|---|
| 慣性撞擊 | > 5 μm | 鼻咽、氣管、大支氣管 |
| 重力沉降 | 1-5 μm | 小氣道、肺泡管 |
| 布朗擴散 | < 0.5 μm | 肺泡 |
選項 (C) 將 1-5 μm 粒子的沉積歸因於「吸氣擾流」是錯誤的。擾流(turbulence)確實存在於上呼吸道,但它主要加強慣性撞擊效果,影響的是大粒子(> 5 μm)在上氣道的沉積。對於 1-5 μm 粒子而言,其在下呼吸道小氣道的沉積主要靠重力沉降,與氣流速度慢、滯留時間長有關。
核心知識點
- 慣性撞擊:> 5 μm,上呼吸道
- 重力沉降:1-5 μm,小氣道和肺泡管
- 布朗擴散:< 0.5 μm,肺泡
- 擾流加強慣性撞擊的效果,主要在上氣道