107年:呼治儀器(1)

承上題【於肺泡進行氣體交換時,下列那些因素可增加氣體的擴散(diffusion)能力?①增加膜的厚度 ②增加膜的面積 ③增大膜兩側氣體的壓力差 ④增大氣體密度】,下列何種定理可解釋此現象?

AGraham's law
BHenry's law
CFick's law
DGay-Lussac's law

詳細解析

本題觀念

本題要辨認的是描述肺泡氣體擴散的定律,而不是只看選項中是否出現 pressure 或 gas 這些字眼。Fick 定律可用來說明氣體穿越肺泡—微血管血氣屏障時,擴散量與交換面積、膜兩側分壓差及氣體擴散性有關,並與膜厚度呈反向關係。肺泡面積大、屏障薄,再加上足夠的氧分壓梯度,才能讓氧氣有效進入肺毛細血管。

選項分析

A.Graham's law:錯誤。 Graham 定律主要描述氣體逸散或擴散速率與分子量、密度平方根的關係,可用來比較不同氣體的相對擴散速度,但不能完整解釋肺泡交換膜的面積、厚度與兩側分壓差。

B.Henry's law:錯誤。 Henry 定律主要說明在一定條件下,氣體溶解於液體的量與氣體分壓及溶解度相關。它有助於理解氣體在血液中的溶解,但不是本題所問、用來描述穿越血氣屏障擴散能力的主要定律。

C.Fick's law:正確。 Fick 定律把擴散與膜面積、分壓差及膜厚度連結起來:面積增加、分壓差增大會提高擴散;膜厚度增加則會降低擴散。這正好逐項對應前一題的②與③,以及①的反向效果,所以答案是 C。

D.Gay-Lussac's law:錯誤。 Gay-Lussac 定律描述在體積固定時,氣體壓力與絕對溫度的關係,重點是壓力—溫度變化,不是氣體穿越肺泡膜的擴散面積、距離與分壓梯度。

答案解

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