氣體交換與氧運輸

解剖無效腔

把肺想像成一棟樓,氣體交換只發生在走廊盡頭的房間裡。每一口氣都得先灌滿走廊,才能到達房間。停留在那些走廊裡的空氣——鼻、咽喉、氣管和分支氣道——就是解剖無效腔:它確實被吸進又呼出,卻從不接觸血液,因而不進行任何交換。

這些傳導通道的存在是為了溫暖、濕潤、過濾並輸送空氣,而非交換氣體,因為它們的管壁太厚,也缺少擴散所需的、被微血管纏繞的微小氣囊。成人這些通道的總容積約為150毫升——恰好大致是每公斤理想體重約2毫升。這筆固定成本在每一次呼吸時都要支付。

它的大小解釋了為什麼淺而快的呼吸效率低下。若每次呼吸都很小,其中更大的比例會僅僅用於灌滿無效腔走廊,能到達房間的新鮮空氣就所剩無幾。緩慢而深的呼吸,則讓每口氣中更大的比例去到真正起作用的地方——這正是慢性肺病中縮唇呼吸等技巧背後的簡單原理。

解剖無效腔由氣道解剖結構所固定,是總無效腔中較小且始終存在的部分;額外的、取決於疾病的部分則來自無血流灌注的肺泡。