一、呼吸系統功能解剖 Functional Anatomy of the Respiratory System
呼吸系統（Respiratory system）是一套負責氣體交換（gas exchange）的解剖與生理系統，使氧氣（O₂）進入體內、二氧化碳（CO₂）排出體外。它在構造上可精確分為兩大功能區：
- 傳導區（Conducting Zone）：所有傳導空氣的通道，包括鼻 → 咽 → 喉 → 氣管 → 主支氣管 → 小支氣管 → 終末細支氣管（terminal bronchioles）。不進行氣體交換。
- 呼吸區（Respiratory Zone）：進行氣體交換，包括呼吸性細支氣管（respiratory bronchioles）、肺泡管（alveolar ducts）、肺泡囊（alveolar sacs）與肺泡（alveoli）。
整個系統另外具有五大功能：
- 通氣 Ventilation：空氣出入肺部的過程。
- 空氣調節 Air conditioning：加溫、加濕、過濾。
- 氣體交換 Gas exchange：肺泡中的氣體擴散。
- 嗅覺 Olfaction：鼻腔頂部的嗅區（olfactory region）。
- 發聲 Phonation：喉部的聲帶（vocal folds）。
二、鼻與副鼻腔 The Nose and the Paranasal Sinuses
1️⃣ 鼻 Nose
（1）外鼻 External Nose
由骨（bones）與軟骨（cartilages）構成：
- 鼻骨（nasal bones）
- 上頜骨額突（frontal process of maxilla）
- 透明軟骨（hyaline cartilage）形成鼻軟骨框架
包含外側鼻軟骨（lateral nasal cartilage）、大翼軟骨（greater alar cartilage）
功能：
- 形成外觀
- 為進入鼻腔的空氣建立入口
（2）鼻前庭 Nasal Vestibule
位於鼻孔內側，由皮膚覆蓋，具鼻毛（vibrissae）協助捕捉大顆粒物。
2️⃣ 鼻腔 Nasal Cavity
（1）鼻中隔 Nasal Septum
分左右鼻腔，由三部分組成：
- 篩骨垂直板（perpendicular plate of ethmoid）
- 犁骨（vomer）
- 鼻中隔軟骨（septal cartilage）
（2）鼻甲與鼻道 Nasal Conchae & Meatuses
三對鼻甲（conchae）：
- 上鼻甲 superior concha
- 中鼻甲 middle concha
- 下鼻甲 inferior concha（獨立骨）
其下方各形成鼻道（meatus）。
功能：增加黏膜表面面積，使空氣更有效地加溫、加濕與過濾。
（3）黏膜系統 Respiratory Mucosa
覆蓋鼻腔大部分區域。主要組成：
- 纖毛偽複層柱狀上皮（ciliated pseudostratified columnar epithelium）
- 杯狀細胞（goblet cells）分泌黏液
- 黏液含溶菌酶（lysozyme）與免疫球蛋白（IgA）
纖毛朝咽方向擺動 → 將污染物推向消化道（mucociliary escalator）。
3️⃣ 副鼻腔 Paranasal Sinuses
種類：
- 額竇（frontal sinus）
- 上頜竇（maxillary sinus）
- 篩竇（ethmoidal sinus）
- 蝶竇（sphenoidal sinus）
功能：
- 使頭顱變輕（lighten skull）
- 聲音共鳴（voice resonance）
- 分泌黏液進入鼻腔
三、咽 Pharynx
咽是消化與呼吸系統共通的通道，由骨骼肌（skeletal muscle）構成，並依位置分成：
1️⃣ 鼻咽 Nasopharynx
位置：軟顎（soft palate）上方
上皮：呼吸道上皮（ciliated pseudostratified columnar epithelium）
結構：
- 咽扁桃體（pharyngeal tonsil, adenoids）
- 咽鼓管開口（opening of auditory tube）→ 平衡耳壓
功能：純呼吸道，空氣通過。
2️⃣ 口咽 Oropharynx
位置：軟顎至會厭之間
上皮：非角化複層鱗狀上皮（nonkeratinized stratified squamous epithelium）
結構：
- 腭扁桃體（palatine tonsils）
- 舌扁桃體（lingual tonsils）
功能：空氣與食物共同通道，需要耐摩擦上皮。
3️⃣ 喉咽 Laryngopharynx
位置：會厭後方至食道與喉的分叉處
上皮：非角化複層鱗狀上皮 功能：引導食物往食道、引導空氣往喉。
四、喉 Larynx
喉的功能：
- 保持氣道開放
- 聲音產生（phonation）
- 吞嚥時關閉氣道（airway protection）
1️⃣ 喉軟骨 Laryngeal Cartilages
主要軟骨（多為透明軟骨）：
- 甲狀軟骨 Thyroid cartilage：喉結（laryngeal prominence）
- 環狀軟骨 Cricoid cartilage：唯一完整環狀軟骨
- 杓狀軟骨 Arytenoid cartilages：控制聲帶張力
- 小角軟骨 Corniculate cartilages
- 楔狀軟骨 Cuneiform cartilages
唯一彈性軟骨：
- 會厭 Epiglottis：吞嚥時覆蓋喉口
2️⃣ 聲帶 Vocal Folds
喉部含兩對皺襞：
- 前庭襞（vestibular folds / false vocal cords）
- 聲襞（vocal folds / true vocal cords）
聲帶結構：
- 覆蓋層：上皮與結締組織
- 音帶韌帶（vocal ligament）
- 肌層：喉內肌（intrinsic laryngeal muscles）
聲音原理：
- 空氣通過 → 聲帶振動 → 產生聲音
音高由聲帶長度、張力、厚度決定。
3️⃣ 喉的神經支配 Innervation
全由 迷走神經 Vagus nerve (CN X) 供應：
- 喉上神經 superior laryngeal nerve
- 喉返神經 recurrent laryngeal nerve
（非常重要的臨床：甲狀腺手術可能傷害 → 導致聲音嘶啞）
五、氣管 Trachea
1️⃣ 結構 Structure
氣管長約 10–12 cm，由：
- C 型透明軟骨（hyaline cartilage rings）
保持氣道開放 後方缺口由平滑肌（trachealis muscle）補足，可調節氣道直徑。 - 黏膜（Mucosa）：纖毛偽多層柱狀上皮
- 黏膜下層（Submucosa）：含黏液腺（seromucous glands）
- 外膜（Adventitia）：纖維結締組織
六、支氣管樹 The Bronchial Tree
傳導區 → 呼吸區，由大到小依序分支。
1️⃣ 主支氣管 Primary bronchi
- 右主支氣管較短、較粗、較垂直
→ 異物吸入最常落入右側
2️⃣ 葉支氣管 Secondary bronchi
右 3 條（3 葉）
左 2 條（2 葉）
3️⃣ 節支氣管 Segmental bronchi
每條供應一個肺段（bronchopulmonary segment）
4️⃣ 細支氣管 Bronchioles
此時不再含軟骨，取而代之為：
- 環繞的平滑肌
- 簡單柱狀或立方上皮
最末為 終末細支氣管 Terminal bronchioles
5️⃣ 呼吸區 Respiratory Zone
（1）呼吸性細支氣管 Respiratory bronchioles
開始出現肺泡，進入氣體交換區。
（2）肺泡管 Alveolar ducts
兩側均為肺泡開口。
（3）肺泡 Alveoli
功能單位，數量約 3–4 億，使肺表面積可達 140 m²。
細胞類型：
- I 型肺泡細胞（Type I alveolar cells）
極薄，有利於氣體擴散 - II 型肺泡細胞（Type II alveolar cells）
分泌 表面活性物質（surfactant） → 降低表面張力，避免肺泡塌陷 - 肺泡巨噬細胞（alveolar macrophages）
清除灰塵、病菌
氣血屏障（respiratory membrane）厚度僅約 0.5 μm，由：
肺泡上皮 → 基底膜 → 毛細血管內皮構成。
七、肺與胸膜 The Lungs and Pleurae
1️⃣ 肺的外形與區域性 Gross Anatomy
右肺 Right lung
- 三葉（上、中、下）
- 有水平裂（horizontal fissure）
- 有斜裂（oblique fissure）
左肺 Left lung
- 兩葉（上、下）
- 僅有斜裂
- 有心切跡（cardiac notch）容納心臟
肺門（hilum）包含：
- 主支氣管
- 肺動脈
- 肺靜脈
- 淋巴管
- 神經叢
2️⃣ 肺循環 Blood supply
- 肺動脈（pulmonary arteries）：缺氧血進入肺
- 肺靜脈（pulmonary veins）：含氧血回到心臟
- 支氣管動脈（bronchial arteries）：供應肺支架組織
3️⃣ 胸膜 Pleurae
雙層漿膜：
- 壁層胸膜 Parietal pleura
- 臟層胸膜 Visceral pleura
兩層間為胸膜腔（pleural cavity），含潤滑漿液，功能：
- 減少摩擦
- 使肺緊貼胸壁（表面張力效應）
八、通氣 Ventilation
通氣包含吸氣（inspiration）與呼氣（expiration）。
1️⃣ 吸氣 Inspiration
主要肌肉：
- 橫膈 Diaphragm：主要動力，收縮下降
- 外肋間肌 External intercostal muscles
吸氣過程：
胸腔擴張 → 肺容量增加 → 肺內壓下降 → 空氣流入
2️⃣ 呼氣 Expiration
（1）安靜呼氣 Passive expiration
由肺彈性組織（elastic fibers）回縮與肌肉放鬆完成。
（2）用力呼氣 Forced expiration
需使用內肋間肌（internal intercostal）與腹肌群（abdominal muscles）。
3️⃣ 通氣的神經控制 Neural Control of Ventilation
呼吸中樞位於：
- 延腦 Medulla oblongata：主要節律
- 橋腦 Pons：調節吸氣與呼氣切換
化學受器（chemoreceptors）偵測：
- CO₂（最敏感）
- pH
- O₂（次要）
九、呼吸系統疾病 Disorders of the Respiratory System
1️⃣ 支氣管氣喘 Bronchial asthma
病理機制：
- 氣道平滑肌痙攣
- 黏膜水腫
- 黏液分泌過多
屬於慢性氣道發炎。
2️⃣ 囊性纖維化 Cystic Fibrosis
因 CFTR 氯離子通道突變導致黏液極度黏稠 → 阻塞肺與腺體導管。
常見併發：
- 重複肺部感染
- 呼吸衰竭
- 胰臟管阻塞 → 消化吸收不良
3️⃣ 肺癌 Lung Cancer
最主要危險因子：吸菸
癌症會破壞肺泡壁、侵犯胸腔結構、易轉移至骨頭與腦。
4️⃣ COPD 慢性阻塞性肺疾病
（1）慢性支氣管炎 Chronic bronchitis
- 長期暴露於煙霧
- 杯狀細胞增生 → 黏液過度
- 氣道狹窄
（2）肺氣腫 Emphysema
- 肺泡壁破壞 → 氣腔變大
- 肺彈性喪失 → 呼氣困難
- 胸廓呈「桶狀胸 barrel chest」
十、呼吸系統生命週期 Respiratory System Throughout Life
新生兒
- 肺泡尚未完全形成
- 表面活性劑不足 → 易發 新生兒呼吸窘迫症候群（RDS）
成人
- 呼吸最大效率在青壯年達到頂峰
老年人
- 彈性纖維減少 → 肺順應性下降
- 胸廓僵硬
- 纖毛活動力下降 → 容易感染肺炎
- 氣體交換效率下降 → 運動耐受度降低
十一、臨床應用 Clinical Applications
- Rhinitis 鼻炎
- Epistaxis 鼻出血
- Sinusitis 鼻竇炎
- Infection of the adenoids 腺樣體感染
- Laryngitis 喉炎（聲音沙啞、失聲）
- Tracheotomy 氣管切開術
- Pleurisy 肋膜炎：胸膜發炎導致劇烈疼痛
- Pleural effusion 肋膜積液
- Collapsed lung 氣胸（肺萎陷）：胸膜腔進氣使肺塌陷
- Respiratory distress syndrome（RDS）：新生兒缺乏 surfactant
