有關呼吸生理學的敘述，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題考查呼吸生理學中關於「通氣量（Ventilation）」的基本定義與計算公式，特別是區分「總通氣量（Total/Minute Ventilation）」與「肺泡通氣量（Alveolar Ventilation）」的差異，以及「死腔（Dead Space）」的概念。

選項分析

• A. 無法進行交換的氣體容積稱為死腔或無效腔（dead space）

  • 正確。死腔（Dead space）的定義正是指呼吸系統中雖有通氣但未參與氣體交換（Gas exchange）的容積。這包含了傳導呼吸道（解剖死腔）以及雖然有氣體進入但血流灌注不足的肺泡區域（肺泡死腔）。

• B. 肺泡通氣量（alveolar ventilation）＝（潮氣容積＋解剖無效腔體積）× 每分鐘呼吸次數

  • 錯誤。
  • 正確公式應為：肺泡通氣量 ($V_A$) =（潮氣容積 $V_T$ － 死腔體積 $V_D$）× 每分鐘呼吸次數 ($f$)。
  • 理由：每次吸氣時，必須先填滿死腔（傳導呼吸道），剩下的新鮮空氣才能進入肺泡進行交換。因此計算有效通氣量時，必須將潮氣容積 扣除（減去） 死腔體積，而非加上。

• C. 肺總通氣量（total ventilation）＝潮氣容積 × 每分鐘呼吸次數

  • 正確。此即「每分鐘通氣量（Minute Ventilation, $V_E$）」，計算方式為每次呼吸的總體積（潮氣容積）乘以每分鐘的呼吸頻率。它代表每分鐘進出肺部的氣體總量，不考慮是否參與氣體交換。

• D. 解剖死腔是指傳導呼吸道（conducting airways）內的空氣容積

  • 正確。解剖死腔（Anatomic dead space）是指從鼻腔、咽喉、氣管到終端細支氣管（terminal bronchioles）這段僅負責傳導氣體、不具備氣體交換功能的呼吸道容積。正常成人約為 150 mL。

答案解析

正確答案為 (B)。該選項公式中的加號（＋）應改為減號（－），因為死腔內的氣體無法參與交換，必須從潮氣容積中扣除才能算出真正進入肺泡的新鮮氣體量。

核心知識點

1. 死腔 (Dead Space) 種類：

   • 解剖死腔 (Anatomic Dead Space)：傳導呼吸道（Conducting zone）的容積，正常人約 150 mL (或約 2.2 mL/kg)。
   • 肺泡死腔 (Alveolar Dead Space)：進入肺泡但未進行氣體交換的氣體（例如：有通氣但無血流灌注 V/Q mismatch）。健康人極少。
   • 生理死腔 (Physiological Dead Space)：解剖死腔 + 肺泡死腔。

2. 通氣量計算公式 (必考)：

   • 每分鐘通氣量 (Minute Ventilation, $V_E$)： $V_E = V_T \times f$ (潮氣容積 × 呼吸頻率)
   • 肺泡通氣量 (Alveolar Ventilation, $V_A$)： $V_A = (V_T - V_D) \times f$ ( (潮氣容積 - 死腔容積) × 呼吸頻率 )

3. 臨床意義：淺快呼吸（淺呼吸）會導致 $V_T$ 下降，雖然 $V_E$ 可能不變，但因 $V_D$ 固定，會導致 $V_A$ 顯著下降，造成效能低落及二氧化碳堆積。

參考資料

1. Alveolar Ventilation Formula & Importance - StudySmarter
2. Dead Space - Johns Hopkins Medicine
3. Minute and Alveolar Ventilation - Duke University Medical School