112年:心肺基礎

正常呼吸時,呼吸肌肉不需要耗費能量克服下列何者?

A彈力(elastic forces)
B摩擦力(frictional forces)
C被動吐氣(passive exhalation)
D用力吐氣(forced exhalation)

詳細解析

本題觀念:

本題考的是呼吸做功(work of breathing)的組成,也就是呼吸肌肉在一次呼吸循環中,需要克服哪些阻力來完成通氣。呼吸做功主要用來對抗兩大類阻力:彈力(elastic forces,約占總做功的三分之二,用於對抗肺臟與胸壁的彈性回縮,以及肺泡表面張力)與摩擦力(frictional forces,又稱氣流阻力性做功, flow-resistive forces,約占三分之一,用於克服氣道對氣流的阻力)。理解「正常平靜呼吸下哪個階段是被動、不耗能」,是判斷本題的關鍵。

選項分析

  • A(彈力, elastic forces):❌ 吸氣時,呼吸肌(主要為橫膈)收縮,必須主動對抗肺與胸壁的彈性回縮力,把胸腔撐開、吸入空氣,這需要耗費能量,故此選項需要耗能,不是答案。
  • B(摩擦力, frictional forces):❌ 空氣在氣道內流動時會遇到氣道壁的摩擦阻力,吸氣時呼吸肌必須額外做功以克服這股阻力,才能維持吸入氣流,因此同樣需要耗能,不是答案。
  • C(被動吐氣, passive exhalation):✅ 平靜呼吸(quiet breathing)時,吐氣是被動過程:吸氣時肺與胸壁因擴張而儲存了彈性位能(elastic potential energy),吐氣時只需放鬆吸氣肌,靠這股儲存的彈性回縮力自然把氣體排出,呼吸肌不需要主動收縮、不

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