115年:營養膳療(1)
有關重症病人在異化作用(catabolism)發生時,體內營養素代謝作用之變化,下列敘述何者錯誤?
A醣類代謝方面,因促進糖質新生(gluconeogenesis)、肝醣分解(glycogenolysis)及組織胰島素阻抗 (insulin resistance)而有高血糖(hyperglycemia)現象
B脂質代謝方面,因促進脂質分解(lipolysis)而產生的游離脂肪酸(free fatty acid)可作為大部分組織 能量來源
C蛋白質代謝方面,因促進肌肉蛋白質分解而產生的胺基酸可提供肝臟利用,合成急性期蛋白質(acute phase protein)
D礦物質代謝方面,當伴隨發炎反應及肝臟合成急性期蛋白質,血中鐵、鋅及血漿銅藍蛋白 (ceruloplasmin)濃度皆會下降
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是重症病人(Critically ill patients)在異化作用(Catabolism)與急性期反應(Acute phase response)下的代謝生理變化。這通常發生在受傷或感染後的「流動期(Flow phase)」,身體會啟動神經內分泌與免疫反應,導致代謝亢進、組織分解,以及特定的微量元素重新分布。
選項分析
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A. 醣類代謝方面,因促進糖質新生(gluconeogenesis)、肝醣分解(glycogenolysis)及組織胰島素阻抗 (insulin resistance)而有高血糖(hyperglycemia)現象
- 正確。在重症壓力下,皮質醇(Cortisol)、兒茶酚胺(Catecholamines)與升糖素(Glucagon)等反調節荷爾蒙分泌增加,促進肝臟進行糖質新生與肝醣分解以釋放葡萄糖。同時,周邊組織(如肌肉、脂肪)產生胰島素阻抗,導致血糖升高(壓力性高血糖),優先供給依賴葡萄糖的器官(如大腦、紅血球)與受傷組織利用。
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B. 脂質代謝方面,因促進脂質分解(lipolysis)而產生的游離脂肪酸(free fatty acid)可作為大部分組織 能量來源
- 正確。壓力荷爾蒙(特別是兒茶酚胺)會活化脂解酶,促進三酸甘油脂分解為甘油與游離脂肪酸(FFA)。FFA 成為肌肉、心臟等大部分周邊組織的主要能量來源,從而節省葡萄糖的使用(Glucose sparing effect)。
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C. 蛋白質代謝方面,因促進肌肉蛋白質分解而產生的胺基酸可提供肝臟利用,合成急性期蛋白質(acute phase protein)
- 正確。重症時肌肉蛋白質大量分解(Proteolysis),釋放出胺基酸(特別是丙胺酸 Alanine 和麩醯胺酸 Glutamine)。這些胺基酸被運送至肝臟,作為糖質新生的原料,同時也提供肝臟合成正急性期蛋白質(Positive acute phase proteins,如 CRP、Fibrinogen 等)所需的受質。
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D. 礦物質代謝方面,當伴隨發炎反應及肝臟合成急性期蛋白質,血中鐵、鋅及血漿銅藍蛋白 (ceruloplasmin)濃度皆會下降
- 錯誤。這就是本題的答案。
- 在急性發炎反應中,細胞激素(如 IL-6)會導致微量元素分布改變:
- 鐵(Iron):因 Hepcidin(鐵調節素)增加,鐵被鎖在巨噬細胞內,且運鐵蛋白(Transferrin,負急性期蛋白)減少,導致血清鐵濃度下降(Hypoferremia),以減少細菌利用。
- 鋅(Zinc):鋅會重新分布至肝臟與受傷組織參與酵素合成與傷口癒合,血清鋅濃度下降。
- 血漿銅藍蛋白(Ceruloplasmin):這是一種含銅的蛋白質,屬於正急性期蛋白質(Positive acute phase protein)。在發炎或組織損傷時,肝臟會增加其合成,因此其血中濃度會上升而非下降。銅(Copper)主要由銅藍蛋白攜帶,因此血清銅濃度在發炎時通常也是上升的。
答案解析
正確答案為 D。因為血漿銅藍蛋白(Ceruloplasmin)是正急性期蛋白質,在發炎反應時濃度會上升,而非選項所述的下降。鐵與鋅則是濃度下降。
核心知識點
考生應熟記重症與發炎狀態下的代謝特徵與急性期蛋白質分類:
- 代謝總覽:高代謝(Hypermetabolism)、高血糖(Hyperglycemia)、負氮平衡(Negative nitrogen balance)、脂肪分解增加。
- 急性期蛋白質(Acute Phase Proteins, APPs)分類:
- 正急性期蛋白(濃度上升):CRP、血漿銅藍蛋白(Ceruloplasmin)、鐵蛋白(Ferritin)、纖維蛋白原(Fibrinogen)、結合球蛋白(Haptoglobin)、α1-抗胰蛋白酶(α1-Antitrypsin)。
- 負急性期蛋白(濃度下降):白蛋白(Albumin)、運鐵蛋白(Transferrin)、前白蛋白(Prealbumin/Transthyretin)、視黃醇結合蛋白(Retinol-binding protein)。
- 微量元素變化:
- 下降:血清鐵(Iron)、鋅(Zinc)、硒(Selenium)。
- 上升:血清銅(Copper,隨 Ceruloplasmin 上升)。
參考資料
- Metabolic response to injury and sepsis. BJA Education, 2019. (確認醣類、脂質、蛋白質代謝變化)
- Trace Elements in Critical Illness. Journal of Endocrinology and Metabolism, 2011. (確認鋅、鐵下降,銅與銅藍蛋白上升)
- Ceruloplasmin - StatPearls - NCBI Bookshelf. (確認 Ceruloplasmin 為正急性期蛋白)