115年:營養生理生化(1)
若糖尿病控制不良時，下列敘述何者最適當？
A近端小管與遠端小管對於葡萄糖排出皆減少
B亨利氏管上行支及遠端小管對於葡萄糖排出皆增加
C近端小管對於葡萄糖及水分排出皆增加
D亨利氏管下行支及遠端小管對於水分排出皆減少
詳細解析
本題觀念：
本題主要測驗 糖尿病之腎臟生理變化，特別是 腎臟葡萄糖閾值 (Renal Threshold for Glucose) 與 滲透性利尿 (Osmotic Diuresis) 的機制。核心觀念在於當血糖濃度超過腎小管的再吸收極限（Transport Maximum, ）時，各段腎小管對於葡萄糖與水分的處理變化。
選項分析
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A 選項：近端小管與遠端小管對於葡萄糖排出皆減少
- 錯誤。
- 在糖尿病控制不良（高血糖）的情況下，絲球體過濾的葡萄糖量（Filtered Load）遠超過近端小管（Proximal Tubule）上皮細胞 SGLT2/SGLT1 轉運蛋白的再吸收能力上限（）。
- 因此，無法被再吸收的葡萄糖會留在管腔中，導致離開近端小管的葡萄糖量（即「排出」至下一段小管的量）增加，而非減少。同理，遠端小管也無法再吸收這些過量的葡萄糖，故最終尿液中的葡萄糖排出也是增加（即糖尿）。
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B 選項：亨利氏管上行支及遠端小管對於葡萄糖排出皆增加
- 部分正確，但非最佳選項。
- 雖然因為近端小管無法完全再吸收葡萄糖，導致流經亨利氏管與遠端小管的葡萄糖量確實增加，最終排出也增加。
- 但此選項僅描述了「葡萄糖」的變化，未提及糖尿病最重要的臨床生理變化——「水分」的流失（滲透性利尿）。且亨利氏管上行支與遠端小管並非葡萄糖再吸收的主要發生地（99%發生在近端小管），故描述近端小管的變化更能切中病理機制的核心。
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C 選項：近端小管對於葡萄糖及水分排出皆增加
- 正確且最適當。
- 葡萄糖部分：如前所述，因高血糖超過 ，近端小管無法完全再吸收葡萄糖，導致大量葡萄糖殘留於管腔液中，離開近端小管的葡萄糖量（排出）增加。
- 水分部分：殘留於近端小管管腔中的葡萄糖屬於「滲透壓活性物質」（Osmotically active solute）。高濃度的葡萄糖會提高管腔內的滲透壓，抓住水分，抵抗水分隨著鈉離子被再吸收回血管的力量。這種現象稱為滲透性利尿 (Osmotic Diuresis)。
- 結果導致近端小管對水的再吸收減少，因此離開近端小管的水分量（排出）也隨之增加。這解釋了糖尿病患者「多尿 (Polyuria)」的根本原因。
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D 選項：亨利氏管下行支及遠端小管對於水分排出皆減少
- 錯誤。
- 由於上游（近端小管）發生滲透性利尿，大量水分被輸送到亨利氏管與遠端小管。
- 加上管腔內仍含有高濃度的葡萄糖維持高滲透壓，水分在後續的腎小管（如可透水的亨利氏管下行支、集尿管）也難以被再吸收。
- 因此，各段小管的水分排出量（流速）皆是增加，最終導致尿量大增，而非減少。
答案解析
糖尿病控制不良時，血糖濃度升高超過腎臟閾值（約 180 mg/dL），導致近端小管的葡萄糖轉運蛋白飽和。此時，過量的葡萄糖無法被再吸收而滯留在腎小管腔內，造成葡萄糖排出增加。同時，滯留的葡萄糖產生滲透壓效應，將水分「鎖」在管腔內，阻礙水分的被動再吸收，導致水分排出也增加。此即為滲透性利尿的機制，且此效應始於近端小管。故選項 (C) 正確描述了此病理生理變化。
核心知識點
- 腎臟葡萄糖閾值 ()：正常約為 375 mg/min (或血糖濃度 ~180 mg/dL)。超過此值會出現糖尿 (Glycosuria)。
- SGLT2 功能：位於近端小管 (Proximal Tubule)，負責約 90% 的葡萄糖再吸收。
- 滲透性利尿 (Osmotic Diuresis)：
- 機制：管腔內未被再吸收的溶質（如葡萄糖、甘露醇）增加滲透壓 減少水分再吸收 尿量增加。
- 發生位置：主要始於近端小管，影響全段腎小管。
- 臨床症狀關聯：解釋了糖尿病 "三多" 症狀中的 多尿 (Polyuria) 與 多喝 (Polydipsia)（因脫水引起口渴）。