115年:營養生理生化(1)
關於腎臟對電解質及酸鹼平衡的敘述,下列何者錯誤?
A腎臟可調節血液中的Na+、K+、HCO3-及H+等離子之濃度
B高血鉀會刺激腎素-血管收縮素系統,造成腎上腺髓質分泌醛固酮(aldosterone)來調節血鉀
C近90%被過濾的Na+和K+可在到達遠曲小管前被再吸收,而不需受激素調節
D低血鈣會刺激副甲狀腺素(parathyroid hormone)分泌,而作用於腎臟以調節血鈣
詳細解析
本題觀念:
本題主要考查腎臟生理學中對於電解質(鈉、鉀、鈣)與酸鹼平衡的調節機制,特別是荷爾蒙對腎元不同段落的作用以及內分泌腺體的解剖生理位置。
選項分析
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選項 A:腎臟可調節血液中的 Na+、K+、HCO3-及 H+等離子之濃度
- 正確。這是腎臟最基本且核心的生理功能。腎臟透過絲球體過濾與腎小管的再吸收及分泌作用,精確控制體液的滲透壓、電解質平衡以及酸鹼度(由 HCO3- 再吸收與 H+ 分泌來達成)。
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選項 B:高血鉀會刺激腎素-血管收縮素系統,造成腎上腺髓質分泌醛固酮(aldosterone)來調節血鉀
- 錯誤。此選項有兩處明顯錯誤:
- 分泌部位錯誤:醛固酮(Aldosterone)是由**腎上腺皮質(Adrenal Cortex)**的最外層——**球狀帶(Zona Glomerulosa)**所分泌,而非腎上腺髓質(Adrenal Medulla)。腎上腺髓質主要分泌兒茶酚胺(如腎上腺素 Epinephrine 和正腎上腺素 Norepinephrine)。
- 刺激機制錯誤:雖然腎素-血管收縮素系統(RAAS)確實能刺激醛固酮分泌,但高血鉀(Hyperkalemia)的主要調節機制是直接刺激腎上腺皮質球狀帶細胞分泌醛固酮,不需經過 RAAS 系統(甚至高血鉀本身會抑制腎素的釋放)。醛固酮隨後作用於遠曲小管與集尿管,促進鉀離子排出與鈉離子再吸收。
- 錯誤。此選項有兩處明顯錯誤:
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選項 C:近 90%被過濾的 Na+和 K+可在到達遠曲小管前被再吸收,而不需受激素調節
- 正確。
- 近曲小管(Proximal Tubule):大約 65-70% 的鈉(Na+)和鉀(K+)在此處被進行「等滲透壓再吸收」(iso-osmotic reabsorption)。此過程主要由溶質濃度梯度與鈉鉀幫浦驅動,被視為「義務性再吸收」(obligatory reabsorption)。
- 亨利氏環(Loop of Henle):粗上行支約再吸收 20-25% 的 Na+ 和 K+。
- 兩者合計約 90% 的濾液量與電解質在進入遠曲小管前已被回收。雖然近曲小管實際上會受 Angiotensin II 或 PTH 影響,但在考題語境中,通常將此階段與遠曲小管/集尿管受醛固酮(Aldosterone)和抗利尿激素(ADH)高度調控的「調節性再吸收」(facultative reabsorption)做對比,因此描述為「不需受激素調節(以維持基礎體液量)」在生理學教學上是常見的敘述。
- 正確。
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選項 D:低血鈣會刺激副甲狀腺素(parathyroid hormone)分泌,而作用於腎臟以調節血鈣
- 正確。當血液中鈣離子濃度降低時,會刺激副甲狀腺分泌 PTH。PTH 對腎臟的作用包括:
- 促進遠曲小管(DCT)對鈣離子(Ca2+)的再吸收。
- 抑制近曲小管對磷酸根的再吸收(增加磷的排出)。
- 活化維生素 D(將 25-OH-D 轉化為 1,25-(OH)2-D),進而促進腸道吸收鈣質。
- 正確。當血液中鈣離子濃度降低時,會刺激副甲狀腺分泌 PTH。PTH 對腎臟的作用包括:
答案解析
本題要求選出錯誤的敘述。 選項 B 將醛固酮的分泌部位誤植為「腎上腺髓質」(應為皮質),且誤述了高血鉀刺激醛固酮的主要路徑(高血鉀可直接刺激皮質,非主要依賴 RAAS),因此為明顯錯誤的選項。
核心知識點
- 醛固酮(Aldosterone):
- 來源:腎上腺皮質(球狀帶)。
- 功能:作用於遠曲小管與集尿管的主細胞(Principal cells),促進 Na+ 再吸收(保鈉)、K+ 排出(排鉀)、H+ 排出。
- 調節:主要受 高血鉀 (Hyperkalemia) 和 Angiotensin II 刺激。
- 腎上腺解剖:
- 皮質 (Cortex):分泌 醛固酮 (Zona Glomerulosa)、皮質醇 (Zona Fasciculata)、性激素 (Zona Reticularis)。
- 髓質 (Medulla):分泌 腎上腺素 (Epinephrine)、正腎上腺素 (Norepinephrine)。
- 電解質再吸收分布:
- 近曲小管 + 亨利氏環:負責約 90% 的 Na+/K+ 再吸收(義務性,大體積)。
- 遠曲小管 + 集尿管:負責剩餘 <10% 的精細調節(受 Aldosterone, ADH 控制)。