112年:心肺基礎

依據Fick's law,有關氣體擴散的敘述,下列何者錯誤?

A擴散率與肺泡面積成正比
B擴散率與兩側壓差成正比
C擴散率與氣體分子量成反比
D擴散率與肺泡組織厚度成反比

詳細解析

本題觀念:

菲克氏擴散定律(Fick's law of diffusion)描述氣體通過肺泡微血管膜的擴散速率,與哪些生理參數有關。本題要求找出「錯誤」的敘述,也就是與 Fick's law 實際內容不符合的選項。

選項分析

  • A(擴散率與肺泡面積成正比):✅ 肺泡表面積(surface area)越大,氣體與微血管接觸的機會越多,擴散率隨之提高,此為 Fick's law 的正確組成之一。
  • B(擴散率與兩側壓差成正比):✅ 氣體會順著分壓梯度(partial pressure gradient)由高濃度往低濃度擴散,兩側壓差越大,擴散驅動力越強、擴散率越高,此為正確敘述。
  • C(擴散率與氣體分子量成反比):❌ 這是本題錯誤的敘述,也是正確答案。依葛拉罕定律(Graham's law)與 Fick's law 的完整形式,氣體擴散係數與其分子量的「平方根」成反比,而不是與分子量本身直接成反比;選項省略了平方根這個關鍵,屬於不精確、與生理學原理不符的簡化敘述。
  • D(擴散率與肺泡組織厚度成反比):✅ 肺泡微血管膜(alveolar-capillary membrane)越厚,氣體分子需要擴散的距離越長,擴散率就越低,也就是與厚度成反比,此為正確敘述。

答案解析

Fick's law 完整描述氣體擴散速率與肺泡表面積、兩側分壓差、氣體溶解度成正比,

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