109年:呼吸器原理(1)

有關使用高頻呼吸器在人體呼吸系統Kohn孔間運送氣體的機轉,下列何者正確?

A對流
BTaylor氏分散
C分子擴散
D鐘擺效應

詳細解析

本題觀念

高頻通氣的氣體運送不是只靠一種機轉。當振盪頻率很高、單次潮氣容積很小時,氣體除了沿氣道前後移動,也會在不同肺單位之間重新分配,並受到分子擴散、Taylor 氏分散與其他混合現象影響。本題特別指出 Kohn 孔,線索是相鄰肺泡之間的 collateral pathway;要找的是透過這條路徑在不同肺單位間來回移動的機轉,而不是籠統的氣道整體流動或分子層級的擴散。

Kohn 孔是相鄰肺泡之間的小開口,可讓氣體側向流動並幫助壓力平衡。若相鄰肺單位的阻力、順應性不同,它們的時間常數也會不同;在高頻振盪下,氣體可能由較快充氣的單位移向較慢充氣的單位,再隨壓力變化反向移動。這種肺單位間的鐘擺式往返氣體混合稱為 Pendelluft,中文常稱鐘擺效應,正是本題的答案。

選項分析

  • A:對流,錯誤。 對流是氣體以整體流動方式沿傳導性氣道運送,能描述近端氣道的 bulk flow,但沒有精確指出 Kohn 孔所代表的肺泡間側向重新分配。題目問的是肺單位之間的特定混合機轉。
  • B:Taylor 氏分散,錯誤。 Taylor dispersion 是流速剖面差異與分子擴散共同造成的軸向混合,重點在氣流管道內的縱向分散;它不是不同時間常數肺單位透過 collateral channels 來回交換的命名機轉。
  • **C:分子擴散,錯

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