112年:呼治儀器

有關氣霧粒子布朗擴散(Brownian diffusion)的敘述,下列何者錯誤?

A是小粒子(<3 μm)沉積的主要機轉
B由於大氣流的停止,使氣霧粒子經由擴散到達肺泡
C氣霧粒子容易和攜帶氣體的分子碰撞而四處彈跳
D>1 μm的氣霧粒子相當穩定地懸浮,並容易隨吐氣排出

詳細解析

本題觀念:

布朗擴散(Brownian diffusion)是氣霧粒子在肺部沉積的三大主要機轉之一(另外兩個是慣性撞擊與沉澱)。它源於氣體分子對粒子的隨機碰撞,導致粒子做無規則運動。對於呼吸治療師而言,理解布朗擴散的特性與適用粒子大小範圍對於預測氣霧藥物的肺部沉積部位至關重要。

選項分析

  • A(是小粒子<3μm沉積的主要機轉):✅ 正確。布朗擴散對粒子大小小於 3 μm 特別是小於 0.5 μm 的粒子最為有效,是這類小粒子沉積的主要驅動機制。粒子越小,與氣體分子碰撞越頻繁,布朗運動越劇烈。
  • B(由於大氣流的停止,使氣霧粒子經由擴散到達肺泡):✅ 正確。布朗擴散在低氣流或氣流停止的區域(如肺泡區)最為有效。當氣流減速或停止時,粒子停留時間延長,布朗擴散有更多時間發揮作用,促進粒子向肺泡壁沉積。
  • C(氣霧粒子容易和攜帶氣體的分子碰撞而四處彈跳):✅ 正確。這正是布朗運動的本質:氣體分子的隨機熱運動不斷與氣霧粒子碰撞,導致粒子做無方向性的隨機運動(彈跳)。這種隨機運動最終導致粒子漂移到肺組織表面並沉積。
  • D(>1μm的氣霧粒子相當穩定地懸浮,並容易隨吐氣排出):❌ 錯誤。大於 1 μm 的粒子並不會因布朗擴散而「穩定懸浮」。實際上,1-5 μm 的粒子主要透過沉澱(sedimentation)在周邊氣道沉積,>5 μm 的

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