2017年1月15日 星期日

肺部內氣壓與大氣氣壓關係



一般來說,公開試會有以下問題, 同學看看掌握多少?
1. ()時段正進行吸氣? 為甚麼?
2. ()時段正進行呼氣? 為甚麼?
3. ()時段()肋間肌及橫隔膜正進行收縮?
3. 哪一時段位置肺內的體積最大?
4. 哪一時段位置肺內的體積最小?

要回答以上的問題,同學必須緊記一個重要的物理原理,那就是

氣體進入或離開肺部,一定跟肺部與外界的氣壓有關! 氣體一定由氣壓較高的位置流向氣壓較低的位置!

即是說,祇要肺部內部氣壓低於大氣壓力(地平面一般是760mmHg),氣體會進入肺部,即是吸氣。相反,肺部內部氣壓高於大氣壓力的話,氣體會離開肺部,即是呼氣。

根據以上的原理,以下是建議答案:
1. ()時段正進行吸氣? 為甚麼? P Q, 因為於PQ時段,肺部內的氣壓皆低於760mmHg
2. ()時段正進行呼氣? 為甚麼?
R S, 因為於RS時段,肺部內的氣壓皆高於760mmHg
3. ()時段()肋間肌及橫隔膜正進行收縮?
()肋間肌及橫隔膜收縮時,應處於吸氣階段,因此是PQ時段。
3. 哪一時段位置肺內的體積最大?
肺內體積最大,一定吸氣動作剛完結的時間,即QR之間的點。
4. 哪一時段位置肺內的體積最小?
肺內體積最小,一定呼氣動作剛完結的時間,即S的結束點或P的開始點。

如果你已答對全部,你已達DSE所需程度及要求。但如你仍不斷出錯,那可能需要看看以下的進階學習。(當然你也可以選擇死背了以上的答案,之不過,沒有理解好的話,死背的結果通常無法持續答對!)


[進階學習]
如果你仍無法理解以上的答案,或許同學有以下問題:
1. S時段正進行呼氣動作,為何肺內氣壓正下降中?
2. R時段也正進行呼氣動作,為何肺內氣壓反而上升中?

其實要明白以上現象,或許你應該要掌握甚麼因素會影響肺內的氣壓。肺內氣壓其實受兩個因素影響:
1. ()肋間肌或橫隔膜的收縮與放鬆,會影響肺部體積。
  - 收縮時,會導致肺部體積增加,從而導致氣壓下降。
2. 氣體的流出及流入。
  - 氣體流入時,會使氣壓上升; 相反流出時,氣壓會下降。

因此,以上兩條問題的答案是:
1. S時段正進行呼氣動作,為何肺內氣壓正下降中?
  - 呼氣時,氣體離開肺部,導致肺部氣壓下降; 同時,呼氣時,肋間肌及橫隔隔放鬆,導致肺部體積減少,肺部體積減少,會使肺部氣壓上升,但上升的幅度抵消不了氣體離開肺部導致肺內氣壓下降的幅度,因此仍然下降。
2. R時段也正進行呼氣動作,為何肺內氣壓反而上升中?
        - 呼氣時,氣體離開肺部,導致肺部氣壓下降; 同時,呼氣時,肋間肌及橫隔隔放鬆,導致肺部體積減少,肺部體積減少,會使肺部氣壓上升,上升的幅度大於氣體離開肺部導致肺內氣壓下降的幅度,因此氣壓會上升。

## 人體尚有另一位置,也有類似狀況。心臟內的血壓改變,其實也是由兩個因素相互影響的結果,你猜猜是哪兩個因素?