DSE 生物｜人體氣體交換備課指引（導師用）｜通氣、擴散、運氧三層分開講

2026-11-04

學生答「肺泡表面積大所以交換快」就收工，但問到通氣量、死腔、血紅素飽和就斷線。這一堂把氣體交換拆成三層：空氣入到肺泡、氣體過膜、氧由血紅素帶走，每層都有數字可算。

本堂目標　學生能夠：① 用呼吸率乘潮氣量算總通氣量，並扣死腔算肺泡通氣量；② 用擴散定律四因素解釋肺泡為何高效，講出任何一項變差會怎樣；③ 比較溶解氧與血紅素運氧的容量，講出貧血、一氧化碳中毒、高海拔三種情況的分別。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
呼吸與燃燒	細胞呼吸在哪裡發生？	答線粒體（主要）
擴散	擴散速率與距離的關係？	答距離越短越快
血液成分	紅血球內運氧的蛋白叫甚麼？	答血紅素

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–8 分	快檢三題	呼吸位置、擴散方向、血紅素功能	口頭答，錯即補
8–22 分	通氣力學	橫膈與肋間肌、胸腔壓力變化	畫吸氣與呼氣的壓力箭頭
22–38 分	肺泡設計	表面積、壁厚、濕潤、血流	用四因素改一項預測後果
38–50 分	運氧與運碳	血紅素容量、氧合曲線、碳酸氫鹽	算溶解氧對比
50–57 分	計時練習	通氣量與曲線題各一	獨立完成
57–60 分	離場檢查	三個檢查點，每點一題	自評並圈出漏洞

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：通氣力學：先講壓力差，再講肌肉

吸氣是主動：橫膈收縮下降、外肋間肌收縮令肋骨上提外張，胸腔體積增大、肺內壓低於大氣壓，空氣流入。平靜呼氣多數是被動回彈，肺的彈性纖維與表面張力把空氣推出去。算通氣量：呼吸率 15 次乘潮氣量 500 mL，總通氣 7500 mL/min，即 7.5 L/min；但氣管與支氣管約 150 mL 不參與交換，所以肺泡通氣只有 5250 mL/min，即 5.25 L/min。一句話：深而慢的呼吸，肺泡通氣多過淺而快，即使總通氣一樣。

要學生自己舉例：同樣 7.5 L/min，改為 10 次乘 750 mL，肺泡通氣就升到 6 L/min。

第二幕：肺泡設計：四因素全部指向同一方向

肺泡約 480 億個，總表面積約 70 平方米，壁厚約 1 微米，內壁濕潤，外面包滿微血管。擴散速率取決於四項：表面積、濃度梯度、擴散距離、以及氣體本身的溶解度與分子量。肺氣腫破壞肺泡壁，表面積大跌；肺水腫令壁變厚，距離增加；高海拔令氧分壓下降，梯度縮小。三種病都令擴散變慢，但原因分別是第一、第三、第二項，答題要指明是哪一項。

黑板畫一個四格表，每格寫一個因素與一個病症，學生把病填回格內。

第三幕：運氧與運碳：血紅素才是主力

每克血紅素可結合約 1.34 mL 氧，血液含 150 g/L，運氧容量約 201 mL/L；而 100 毫米汞柱下血漿溶解氧只有約 3 mL/L，相差 67 倍，所以沒有血紅素，單靠溶解氧絕對不夠。氧合曲線是 S 形：肺內高分壓時幾乎全飽和，組織低分壓時迅速放氧，這種設計令裝卸都有效率。二氧化碳主要以碳酸氫鹽形式運回肺部，少量與血紅素結合，少量溶解。一氧化碳與血紅素結合力遠高於氧，佔了位置就不易放開，所以中毒者血氧分壓正常但運氧量大跌。

收尾一句：驗血報告看的是血紅素濃度，不是血氧分壓，這是臨床上最常見的混淆。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
通氣計算	呼吸率 15、潮氣量 500 mL、死腔 150 mL	先算總通氣，再扣死腔乘呼吸率	5.25 L/min
擴散因素	肺氣腫病人為何氣促	指出表面積下降	肺泡壁被破壞，總面積減少
曲線題	運動時組織放氧增加	低分壓加二氧化碳與酸性令曲線右移	Bohr 效應
比較題	貧血與一氧化碳中毒	一個載體少，一個載體被佔	兩者血氧分壓都可以正常

合理性檢查（一定要教）：數字要自洽：15 乘 500 等於 7500 mL/min，扣死腔後 5250 mL/min，肺泡通氣約為總通氣七成，與課本一致。運氧方面，150 g/L 乘 1.34 得 201 mL/L，對比溶解氧 3 mL/L，比例超過六十倍，所以任何「只靠溶解氧」的答案都不合理。肺泡總面積 70 平方米除以 480 億個，每個約 0.15 平方毫米，量級吻合。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
算肺泡通氣：呼吸率 20、潮氣量 400 mL、死腔 150 mL	5.0 L/min	有無先扣死腔再乘
解釋運動時氧合曲線右移的好處	組織放氧更多	有無提到二氧化碳與溫度
比較貧血與一氧化碳中毒的血氧分壓	兩者都可以正常	有無分清分壓與含量

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把總通氣當成肺泡通氣	直接用 7.5 L/min 答交換量	「氣管嘅空氣冇入肺泡，要先扣 150 mL 死腔。」
擴散只答表面積大	不提距離與梯度	「四因素要齊，答少一項就係欠一步。」
以為血氧分壓正常就等於運氧正常	一氧化碳中毒答無問題	「分壓正常，但血紅素被霸佔，含量可以好低。」
把呼吸與細胞呼吸混為一談	說肺做呼吸產生 ATP	「肺只換氣，產生 ATP 嘅係線粒體。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

生物科章節索引　全科章節
生物練習卷　氣體交換部分：通氣量與曲線題

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
肺泡通氣	為何淺快呼吸效率低	答不出：重教第一幕死腔
四因素	肺水腫影響哪一項	答表面積：回第二幕
運氧	一氧化碳中毒為何危險	只答缺氧：補血紅素被佔

09　導師常問

為何運動時呼吸會自動加快？

肌肉活動令二氧化碳上升、血液偏酸，化學感受器偵測到就加快通氣，屬負回饋。

肺泡為何不會塌陷？

二型肺泡細胞分泌表面活性物質，降低表面張力，防止吸氣末與呼氣末塌陷。

死腔可以減少嗎？

解剖死腔固定，但可以透過深而慢的呼吸提高肺泡通氣比例，這也是運動員的訓練重點。

立即免費搵導師導師登記 →

本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。