115年:呼吸器原理(2)

自然吸氣時,有關呼吸系統內各壓力的改變,下列敘述何者錯誤?

A經氣道壓(transairway pressure)增加
B經胸廓壓(transthoracic pressure)增加
C經肺壓(transpulmonary pressure)增加
D經呼吸系統壓(transrespiratory pressure)增加

詳細解析

本題觀念

自然吸氣時,吸氣肌收縮使胸廓擴張,胸膜壓變得更負,肺泡壓在氣流進入的短暫階段低於大氣壓。要判斷各項壓力的變化,不能只背名稱,而要先確認每個壓力是由哪兩個位置相減而來,再把吸氣時兩端壓力的改變放入同一個方向慣例。

本題採用呼吸照護教材的壓力梯度定義:經氣道壓反映氣道開口與肺泡之間的壓差;經胸廓壓反映胸腔內壓與體表壓的關係;經肺壓是肺泡壓減胸膜壓,代表使肺維持張開的跨肺擴張壓;經呼吸系統壓則是氣道開口壓與體表壓之差。自然吸氣時,經肺壓增加是因胸膜壓下降,而經呼吸系統壓的兩端都近似大氣壓,所以維持近似不變。

選項分析

A 經氣道壓增加:正確。吸氣時肺泡壓短暫下降,氣道開口壓仍接近大氣壓,兩者差距增加,形成把空氣推入肺部的壓力梯度。

B 經胸廓壓增加:正確。依本題採用的壓力符號與教材慣例,胸廓擴張使吸氣階段的經胸廓壓增加,反映胸腔與胸壁共同擴張的壓力關係。遇到不同教材時,應先確認其分子、分母與正負號定義,不要只依英文名稱判斷。

C 經肺壓增加:正確。經肺壓可寫成肺泡壓減胸膜壓。吸氣時胸膜壓變得更負,肺泡壓在恢復流量前後相對提高,因此肺的擴張壓增加,有助於維持肺泡開放。

D 經呼吸系統壓增加:錯誤。經呼吸系統壓是氣道開口壓與體表壓的差;自然吸氣時氣道開口與體表都近似大氣壓,兩端同步變化的淨壓差近似不變,因此不能說增加。

答案解析

本題錯誤敘述為 D。解題關鍵是先分辨「肺內部的擴張壓」和「整個呼吸系統對外界的壓差」。吸氣時胸膜壓下降,經肺壓上升,肺因此被撐開;肺泡壓相對於氣道開口壓的差異則在氣流進入時形成經氣道壓。可是,若把整個呼吸系統看成由氣道開口連到體表的整體,兩端都與大氣環境相通或近似大氣壓,經呼吸系統壓不會因肺泡內部壓力的短暫變化而增加。

這題的術語容易受不同文獻的符號方向影響。閱讀選項時應沿用題目所使用的壓力方程式與教學表格,並比較各壓力的兩個測量端點;在本題慣例下 A、B、C 為增加,D 為不增加,所以答案依公告為 D。這種作法也能避免把經肺壓與經呼吸系統壓混為同一個概念。

核心知識點

  • 經肺壓是肺泡壓減胸膜壓,吸氣時通常增加,代表肺的擴張壓。
  • 吸氣時胸膜壓更負,肺泡壓短暫低於大氣壓,空氣因此流入肺部。
  • 經氣道壓與經呼吸系統壓的兩端不同,不能因名稱相近而混用。
  • 經呼吸系統壓涉及氣道開口與體表;自然吸氣時兩端近似同步,淨壓差維持近似不變。
  • 不同教材可能採不同正負號慣例,作答時應依題目明示或配套表格的定義判讀。
  • 遇到壓力變化題,先寫出壓力方程式,再逐一代入吸氣時肺泡、胸膜、氣道開口與體表壓的變化。

參考資料

  1. Physiology of ventilatory support
  2. Transpulmonary pressure
  3. Respiratory mechanics and pressure gradients
  4. Transpulmonary Pressure: The Importance of Precise Definitions and Limiting Assumptions