一、肺通氣的基本原理（Basic Principles of Pulmonary Ventilation）
1️⃣ 肺通氣的定義（Definition）
肺通氣（Pulmonary ventilation）是指空氣進出肺部的機械性過程，包含吸氣（Inspiration）與呼氣（Expiration）兩個階段。
目的：
- 將新鮮空氣送入肺泡（Alveoli）
- 排出含二氧化碳的空氣
- 維持肺泡氣體濃度穩定，促進氣體交換
2️⃣ 呼吸運動的動力來源（Forces That Cause Lung Expansion）
肺本身沒有骨骼肌，肺的擴張與收縮依賴胸廓（Thoracic cage）運動所產生的壓力變化。
🔹吸氣（Inspiration）
吸氣屬於主動過程（Active process），主要由：
- 橫膈膜（Diaphragm）收縮
- 向下移動
- 增加胸腔垂直徑
- 外肋間肌（External intercostal muscles）收縮
- 抬高肋骨
- 增加前後徑（Anteroposterior diameter）
其結果：
- 胸腔體積增加
- 肺泡壓（Alveolar pressure）下降至約 −1 cm H₂O
- 空氣流入約 0.5 公升
🔹 呼氣（Expiration）
安靜呼氣為被動過程（Passive process），主要由：
- 肺彈性回縮（Elastic recoil）
- 胸廓回復原狀
其結果：
- 肺泡壓升至約 +1 cm H₂O
- 空氣排出約 0.5 公升
若為用力呼氣（Forced expiration）：
- 腹肌（Abdominal muscles）收縮
- 內肋間肌（Internal intercostal muscles）收縮
二、壓力變化與通氣機制（Pressure Changes During Ventilation）
1️⃣ 肺泡壓（Alveolar Pressure）
- 正常安靜呼吸時波動範圍約 ±1 cm H₂O
- 主要決定空氣流動方向
2️⃣ 胸膜壓（Pleural Pressure）
- 正常約 −5 cm H₂O
- 吸氣時下降至約 −7.5 cm H₂O
- 維持肺部擴張
3️⃣ 跨肺壓（Transpulmonary Pressure）
定義：肺泡壓與胸膜壓之差
Transpulmonary pressure = Alveolar pressure − Pleural pressure
意義：
- 代表肺的擴張力量
- 又稱回縮壓（Recoil pressure）
- 為決定肺順應性的關鍵因素
三、肺順應性（Compliance of the Lungs）
1️⃣ 定義（Definition）
肺順應性（Lung compliance）指單位跨肺壓變化所產生的肺容積變化
正常成人：
- 約 200 mL/cm H₂O
表示跨肺壓增加 1 cm H₂O，肺容積增加 200 mL
2️⃣ 順應性曲線（Compliance Diagram）
吸氣曲線與呼氣曲線不同，稱為：
- 吸氣順應性曲線（Inspiratory compliance curve）
- 呼氣順應性曲線（Expiratory compliance curve）
兩曲線不重疊現象稱為：
- 遲滯現象（Hysteresis）
3️⃣ 影響順應性的因素
（一）肺組織彈性力（Elastic forces of lung tissue）
來自：
- 彈性纖維（Elastic fibers）
- 膠原纖維（Collagen fibers）
（二）肺泡表面張力（Surface tension）
肺泡內壁覆蓋液層，產生向內拉力。
若無調節：
- 肺將容易塌陷（Atelectasis）
四、表面活性劑（Pulmonary Surfactant）
1️⃣ 定義
表面活性劑（Surfactant）為第二型肺泡細胞（Type II alveolar cells）分泌的磷脂質混合物
主要成分：
- 二棕櫚醯磷脂醯膽鹼（Dipalmitoyl phosphatidylcholine, DPPC）
2️⃣ 功能
- 降低肺泡表面張力
- 防止肺泡塌陷
- 增加順應性
- 減少呼吸功
3️⃣ 臨床意義
新生兒呼吸窘迫症候群（Respiratory Distress Syndrome）：
- 因表面活性劑不足
- 導致肺泡塌陷
- 呼吸困難
五、呼吸功（Work of Breathing）
呼吸功分為三部分：
1️⃣ 彈性功（Elastic work）
克服：
- 肺彈性
- 胸壁彈性
- 表面張力
2️⃣ 組織阻力功（Tissue resistance work）
克服肺與胸壁的黏滯阻力
3️⃣ 氣道阻力功（Airway resistance work）
克服空氣流經氣道的阻力在氣喘（Asthma）患者中此部分顯著增加。
六、肺容積與肺容量（Lung Volumes and Capacities）
1️⃣ 肺容積（Lung Volumes）
- 潮氣量（Tidal volume, VT）≈ 500 mL
- 吸氣儲備量（Inspiratory reserve volume, IRV）
- 呼氣儲備量（Expiratory reserve volume, ERV）
- 殘氣量（Residual volume, RV）
2️⃣ 肺容量（Lung Capacities）
由兩種以上容積組成：
- 肺活量（Vital capacity, VC）
- 功能殘氣量（Functional residual capacity, FRC）
- 全肺容量（Total lung capacity, TLC）
七、死腔（Dead Space）
1️⃣ 解剖死腔（Anatomical dead space）
- 約 150 mL
- 指傳導區氣道內空氣
- 不參與氣體交換
2️⃣ 生理死腔（Physiological dead space）
- 包含無功能肺泡
- 正常人兩者幾乎相等
- 肺疾病時顯著增加
八、肺泡通氣量（Alveolar Ventilation）
1️⃣ 公式
VA = Freq × (VT − VD)
其中：
- VA：肺泡通氣量
- Freq：呼吸頻率
- VT：潮氣量
- VD：死腔容積
正常值：
12 × (500 − 150) = 4200 mL/min
2️⃣ 生理意義
肺泡通氣量為：
- 決定肺泡氧氣濃度
- 決定二氧化碳濃度
之最重要因素。
九、氣道阻力（Airway Resistance）
1️⃣ 定義
氣流阻力主要來自：
- 中型支氣管
2️⃣ 影響因素
- 氣道半徑（最重要）
- 平滑肌收縮
- 黏液堆積
- 發炎腫脹
3️⃣ 神經調控
- 副交感神經：收縮支氣管
- 交感神經（β₂受體）：擴張支氣管
十、呼吸道的功能（Functions of Respiratory Passageways）
1️⃣ 支撐結構
- 氣管：C型軟骨環
- 支氣管：軟骨板
- 細支氣管：無軟骨
2️⃣ 支氣管與細支氣管的擴張機制
依賴：
- 跨肺壓
- 肺泡擴張
十一、發聲（Vocalization）
1️⃣ 發聲的構成
- 聲帶震動（Phonation）
- 口腔構音（Articulation）
- 腦皮質語言中樞調控
2️⃣ 聲帶結構（Vocal folds）
包含：
- 聲韌帶（Vocal ligament）
- 甲狀軟骨（Thyroid cartilage）
- 杓狀軟骨（Arytenoid cartilage）
3️⃣ 音調決定因素
- 聲帶張力
- 聲帶質量
- 聲帶邊緣形狀
十二、臨床關聯（Clinical Correlations）
1️⃣ 肺氣腫（Emphysema）
- 彈性組織破壞
- 順應性增加
- 呼氣困難
2️⃣ 肺纖維化（Pulmonary fibrosis）
- 彈性下降
- 順應性降低
- 吸氣困難
3️⃣ 氣喘（Asthma）
- 支氣管平滑肌收縮
- 氣道阻力增加
- 呼吸功顯著上升
