115年:(醫檢)檢驗(1)
集尿小管再吸收水分受何種激素所調控?
A抗利尿激素( Antidiuretic hormone )
B生長激素( Growth hormone )
C醛固酮( Aldosterone )
D甲狀腺激素( Thyroid hormone )
詳細解析
本題觀念:
本題考查腎臟生理學中「尿液濃縮與稀釋」的調控機制,特別是**集尿小管(Collecting duct)**對水分通透性的調節。此過程主要依賴荷爾蒙控制,以維持體內水分平衡與血液滲透壓恆定。
選項分析
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A. 抗利尿激素(Antidiuretic hormone, ADH):正確。
- 又稱血管加壓素(Vasopressin)。
- 作用機制:ADH 由下視丘製造、腦下垂體後葉分泌。當血液滲透壓上升或血容量下降時,ADH 會釋放並作用於腎臟集尿小管的主細胞(Principal cells)基底側膜上的 V2 受體。
- 分子路徑:透過 G-protein 活化腺苷酸環化酶(Adenylyl cyclase),使細胞內 cAMP 濃度上升,進而活化 Protein Kinase A (PKA)。這會促使含有**水通道蛋白-2(Aquaporin-2, AQP2)**的囊泡與管腔側細胞膜(Apical membrane)融合。
- 結果:集尿小管對水的通透性大幅增加,水分順著髓質的高滲透壓梯度被再吸收回微血管,導致尿液濃縮、尿量減少。此為集尿小管水分再吸收最主要的直接調控機制。
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B. 生長激素(Growth hormone, GH):錯誤。
- 主要作用為促進骨骼與軟組織生長、調節代謝(如升高血糖、促進脂肪分解)。雖對腎臟功能有間接影響(如增加腎絲球過濾率),但並非直接調控集尿小管水分通透性的主要激素。
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C. 醛固酮(Aldosterone):錯誤(由機制區分)。
- 為腎上腺皮質分泌的礦物皮質酮(Mineralocorticoid)。
- 作用機制:主要作用於遠曲小管後段與集尿小管。它透過增加鈉鉀幫浦(Na⁺/K⁺-ATPase)與鈉離子通道(ENaC)的活性,促進鈉離子(Na⁺)的再吸收與鉀離子(K⁺)的排泄。
- 區別:雖然水分通常會由滲透作用跟隨鈉離子移動(水隨鹽走),但醛固酮的直接定義是調節「電解質(鹽分)」,且其引發的水分再吸收是次級效應。相較之下,ADH 是直接改變膜對「水」的通透性,因此題目問「水分」調控時,ADH 是更精確且直接的答案。
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D. 甲狀腺激素(Thyroid hormone):錯誤。
- 主要調節基礎代謝率、神經發育與生長。雖由影響心輸出量可能間接改變腎血流,但無直接調控集尿小管水分通道的功能。
答案解析
集尿小管是尿液最終濃縮的關鍵部位。在缺乏激素調節時,集尿小管對水幾乎不通透(水無法通過),尿液會維持稀釋狀態排出。唯有在**抗利尿激素(ADH)**存在時,透過插入水通道蛋白(Aquaporin-2),水分才能大量被再吸收回血液。題目明確詢問「再吸收水分受何種激素調控」,故應選擇直接控制水分通透性的 ADH。
核心知識點
- 水分調控主角:抗利尿激素(ADH)作用於集尿小管 增加 Aquaporin-2 促進水分再吸收(調節滲透壓)。
- 鹽分調控主角:**醛固酮(Aldosterone)**作用於遠曲小管/集尿小管 促進 Na⁺ 再吸收、K⁺ 排泄 水分被動跟隨(調節血容量/血壓)。
- 相關疾病:
- 尿崩症(Diabetes Insipidus):ADH 分泌不足(中樞性)或腎臟對 ADH 無反應(腎源性),導致大量稀釋尿液(Polyuria)。
- 抗利尿激素分泌不當症候群(SIADH):ADH 分泌過多,導致水分滯留與稀釋性低血鈉。