114年:醫學一(2)

有關正常生理情況下之腎臟滲透壓調節( renal osmolar regulation ),下列敘述何者最為適當?

A血漿滲透壓值小於 280 mOsm/L 後會刺激抗利尿荷爾蒙( antidiuretic hormone, ADH )分泌
B刺激口渴感覺的血漿滲透壓閾值( threshold ),要比刺激抗利尿荷爾蒙( antidiuretic hormone, ADH )分 泌之閾值為低
C抗利尿荷爾蒙( antidiuretic hormone, ADH )使近端腎小管對水分子容易重吸收
D尿液濃縮與稀釋時之滲透壓範圍,可高至 1200 mOsm/L ,或低至 50 mOsm/L

詳細解析

本題觀念:

本題考查腎臟對滲透壓調節的正常生理機制,重點涵蓋抗利尿激素(ADH, Vasopressin)的分泌閾值、作用部位、口渴機制的閾值比較,以及腎臟濃縮與稀釋尿液的極限能力。

選項分析

  • A: 血漿滲透壓值小於 280 mOsm/L 後會刺激抗利尿荷爾蒙(ADH)分泌

    • 錯誤
    • 解析:在正常生理下,ADH 的分泌受到血漿滲透壓的嚴格調控。當血漿滲透壓升高超過閾值(通常約為 280~285 mOsm/L)時,下視丘的滲透壓受器(osmoreceptors)受到刺激,進而促進腦下垂體後葉分泌 ADH。相反地,當血漿滲透壓低於 280 mOsm/L 時,ADH 的分泌會被抑制(suppressed),以利水分排出,防止體液過度稀釋。
  • B: 刺激口渴感覺的血漿滲透壓閾值(threshold),要比刺激抗利尿荷爾蒙(ADH)分泌之閾值為低

    • 錯誤
    • 解析:生理上的防禦機制具有層次性。身體會優先啟動內在調節機制(分泌 ADH 保水),若不足以應付,才會啟動行為機制(口渴找水喝)。因此,刺激 ADH 分泌的閾值(約 280 mOsm/L)通常低於刺激口渴的閾值(約 290~295 mOsm/L)。這意味著在感到口渴之前,身體已經先開始濃縮尿液以保存水分。
  • C: 抗利尿荷爾蒙(ADH)使近端腎小管對水分子容易重吸收

    • 錯誤
    • 解析:近端腎小管(Proximal Tubule)對水的重吸收是等滲透壓性(iso-osmotic)且持續進行的,主要跟隨溶質(如鈉離子)的再吸收,並不受 ADH 調控。ADH 的主要作用部位是遠端腎小管後段與集尿管(Late Distal Tubule & Collecting Duct)。在此處,ADH 與 V2 受體結合,促使細胞將水通道蛋白(Aquaporin-2)插入管腔膜,大幅增加對水的通透性。
  • D: 尿液濃縮與稀釋時之滲透壓範圍,可高至 1200 mOsm/L ,或低至 50 mOsm/L

    • 正確
    • 解析:人體腎臟具有強大的尿液濃縮與稀釋能力。
      • 最大濃縮能力:在極度缺水且 ADH 分泌最大化時,尿液滲透壓可高達約 1200~1400 mOsm/L(約為血漿滲透壓的 4 倍)。
      • 最大稀釋能力:在大量飲水且 ADH 分泌被完全抑制時,尿液滲透壓可低至約 30~50 mOsm/L(約為血漿滲透壓的 1/6)。
      • 此選項數據符合標準生理學教科書(如 Guyton & Hall)的數值範圍。

答案解析

正確答案為 D。此選項正確描述了健康成人腎臟在極端生理條件下(極度缺水 vs. 水分過多)調節尿液滲透壓的正常範圍。其他選項分別在 ADH 的刺激條件、與口渴閾值的比較、以及作用部位上存在觀念錯誤。

核心知識點

  1. ADH 分泌調控:由血漿滲透壓主導。閾值約 280 mOsm/L。高於閾值刺激分泌,低於閾值抑制分泌。
  2. 防禦層級:ADH 分泌閾值 < 口渴閾值(先保水,再找水)。
  3. ADH 作用部位:主要在**集尿管(Collecting Duct)**及遠端腎小管後段。透過 Aquaporin-2 調控水的再吸收。
  4. 尿液滲透壓極限
    • 稀釋極限:~50 mOsm/L
    • 濃縮極限:~1200 mOsm/L
  5. 相關疾病
    • 中樞性尿崩症 (Central DI):ADH 分泌不足,尿液無法濃縮。
    • 腎源性尿崩症 (Nephrogenic DI):腎臟對 ADH 無反應(受體或通道異常)。
    • SIADH:ADH 分泌過多(不適當分泌),導致低血鈉與尿液濃縮不當。

參考資料

  1. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 14th Edition. Chapter 29: Urine Concentration and Dilution.
  2. Medscape: Urine Osmolality Reference Range & Interpretation. 連結
  3. StatPearls: Physiology, Vasopressin (ADH). 連結