单选题
40、当呼吸幅度减小而频率加快时,下列哪一项受影响最大:( )
A
每分通气量
B
肺泡通气量
C
无效腔气量
D
功能残气量
E
肺扩散容量
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题考查的是呼吸生理学中**肺泡通气量**与**每分通气量**的区别,以及解剖无效腔对气体交换效率的影响。
### 核心解析
**1. 概念定义**
* **每分通气量 (Minute Ventilation, $V_E$)**:指每分钟吸入或呼出的气体总量。
$$ V_E = \text{潮气量 (TV)} \times \text{呼吸频率 (f)} $$
* **肺泡通气量 (Alveolar Ventilation, $V_A$)**:指每分钟吸入肺泡并能与血液进行气体交换的新鲜空气量。由于呼吸道中存在**解剖无效腔**(约150ml),这部分气体不参与气体交换,因此计算时需减去无效腔容积。
$$ V_A = (\text{潮气量 (TV)} - \text{无效腔容积 (VD)}) \times \text{呼吸频率 (f)} $$
**2. 情景分析:呼吸幅度减小(浅呼吸)而频率加快**
假设正常呼吸时:
* 潮气量 $TV = 500\text{ ml}$
* 呼吸频率 $f = 12\text{ 次/分}$
* 无效腔 $VD = 150\text{ ml}$
此时:
* **每分通气量** $V_E = 500 \times 12 = 6000\text{ ml/min}$
* **肺泡通气量** $V_A = (500 - 150) \times 12 = 350 \times 12 = 4200\text{ ml/min}$
现在改为**浅快呼吸**(幅度减半,频率加倍):
* 新潮气量 $TV' = 250\text{ ml}$
* 新呼吸频率 $f' = 24\text{ 次/分}$
* 无效腔 $VD$ 保持不变,仍为 $150\text{ ml}$
此时:
* **新每分通气量** $V_E' = 250 \times 24 = 6000\text{ ml/min}$ (**保持不变**)
* **新肺泡通气量** $V_A' = (250 - 150) \times 24 = 100 \times 24 = 2400\text{ ml/min}$ (**显著下降**,从4200降至2400)
**3. 选项分析**
* **A. 每分通气量**:由公式 $TV \times f$ 可知,若幅度减小比例与频率增加比例相互抵消,每分通气量可以保持不变。因此它受影响较小或不受影响。
* **B. 肺泡通气量**:由于无效腔容积是固定的,当潮气量减小时,每次呼吸中用于填充无效腔的比例增大,真正进入肺泡参与交换的气体比例大幅减少。如上例所示,肺泡通气量会急剧下降。因此,**受影响最大**。
* **C. 无效腔气量**:解剖无效腔主要由呼吸道结构决定,基本恒定,不随呼吸模式改变而显著变化。
* **D. 功能残气量**:主要取决于肺的弹性回缩力和胸廓的弹性阻力,受呼吸频率和幅度的短期变化影响较小。
* **E. 肺扩散容量**:主要取决于肺泡膜的面积、厚度和气体性质,与通气模式的机械参数无直接线性关系。
### 结论
浅快呼吸会导致大量的通气浪费在无效腔中,使得实际参与气体交换的**肺泡通气量**大幅降低,严重影响换气效率。因此,受影响最大的是肺泡通气量。
**正确答案:B**
相关知识点:
呼吸频率影响肺泡通气量
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