110年:基礎呼治

氣霧粒子的大小(MMAD)會影響其在呼吸道內沉降的方式,依inertial impaction、sedimentation、diffusion方式沉降之粒子大小依序為:

A>5 μm,<3 μm,<1 μm
B>5 μm,3~5 μm,<3 μm
C>5 μm,1~5 μm,<3 μm
D<5 μm,<3 μm,<1 μm

詳細解析

本題觀念:

本題考氣霧粒子大小(以空氣動力學中位徑,mass median aerodynamic diameter,MMAD 表示)如何影響粒子在呼吸道內的「沉降方式」。氣霧顆粒進入呼吸道後,主要靠三種物理機制沉積下來:慣性衝擊(inertial impaction)、重力沉降(sedimentation)、擴散(diffusion);這三種機制各自對應不同大小範圍的顆粒,也各自主要發生在呼吸道的不同部位。

選項分析

  • 慣性衝擊(inertial impaction):主要影響大於 5 微米的顆粒。這類顆粒因為體積較大、慣性也大,當氣流在鼻腔、咽喉、氣道分岔處(如隆凸)突然轉彎時,顆粒「跟不上」氣流方向的改變,就直接撞擊、沉積在該處的黏膜上,很少能進入更深的下呼吸道。
  • 重力沉降(sedimentation):主要影響 1 至 5 微米左右的中型顆粒。這類顆粒能通過上呼吸道進入較小的傳導氣道與肺泡區,在流速較慢的環境下,主要靠重力緩慢往下沉澱,吸完藥後屏氣數秒能讓這個機制發揮得更完整,是藥物真正發揮療效的理想沉積方式。
  • 擴散(diffusion):主要影響小於 3 微米(尤其是次微米、小於 1 微米)的極小顆粒。這類顆粒因為布朗運動(Brownian motion,分子隨機碰撞造成的不規則運動)而隨機移動、隨機碰撞沉積,沉積位置較

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