115年:營養營養學(1)
下列何種情況是「負氮平衡」狀態？
A胰島素分泌增加時
B能量攝取不足時
C健身練重訓的過程
D疾病復原期
詳細解析
本題觀念：
氮平衡 (Nitrogen Balance) 氮平衡是評估體內蛋白質代謝狀態的指標，計算方式為：氮平衡 = 氮攝取量 (Dietary Intake) - 氮排出量 (Nitrogen Loss)。
- 正氮平衡 (Positive Nitrogen Balance)：氮攝取 > 氮排出。表示體內正在合成蛋白質 (Anabolism)，常見於生長發育、懷孕、疾病恢復期、或是肌肉鍛鍊增長期。
- 負氮平衡 (Negative Nitrogen Balance)：氮排出 > 氮攝取。表示體內正在分解蛋白質 (Catabolism)，常見於熱量/蛋白質攝取不足、飢餓、嚴重疾病 (如敗血症、燒傷、創傷)、發燒或皮質醇 (Cortisol) 分泌增加時。
- 氮平衡 (Nitrogen Equilibrium)：氮攝取 = 氮排出。常見於健康的成年人。
選項分析
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A. 胰島素分泌增加時 (錯誤)
- 胰島素 (Insulin) 是體內最重要的合成代謝激素 (Anabolic hormone)。
- 它能促進細胞攝取胺基酸並合成蛋白質，同時抑制蛋白質分解。
- 因此，胰島素作用下會傾向造成正氮平衡，而非負氮平衡。
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B. 能量攝取不足時 (正確)
- 當人體熱量攝取不足 (Energy deficiency) 時，為了維持生命所需的能量，身體會啟動糖質新生 (Gluconeogenesis)。
- 此過程會分解肌肉中的蛋白質，將其轉化為葡萄糖供能。
- 蛋白質分解會產生大量的含氮廢物 (如尿素)，導致尿液中氮排出量增加。
- 當「攝取 < 排出」時，即形成負氮平衡。這也是飢餓 (Starvation) 狀態下的典型生理表現。
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C. 健身練重訓的過程 (錯誤)
- 雖然極高強度的運動當下可能暫時增加分解，但重量訓練 (Resistance training) 的主要生理適應是肌肉肥大 (Hypertrophy)。
- 為了修補微受損的肌纖維並增加肌肉量，身體會處於蛋白質合成大於分解的狀態。
- 因此，在營養充足的重訓過程中，身體主要呈現正氮平衡。
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D. 疾病復原期 (錯誤)
- 疾病復原期 (Convalescence/Recovery) 是身體修復受損組織的階段。
- 此時身體需要大量原料來重建組織，蛋白質合成速率會大於分解速率。
- 這與生長及懷孕一樣，都是典型的正氮平衡狀態。
- (註：若是在疾病的「急性期」，如剛受傷或感染發燒時，才會呈現負氮平衡)。
答案解析
正確答案是 B。 負氮平衡代表身體處於「消耗/分解」大於「合成」的狀態。選項中僅有 B (能量攝取不足) 會迫使身體分解內源性蛋白質作為能量來源，導致氮流失增加，形成負氮平衡。其餘選項 (胰島素作用、重訓增肌、疾病復原) 皆屬於促進蛋白質合成的正氮平衡情境。
核心知識點
考生應熟記以下影響氮平衡的生理與病理狀態：
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正氮平衡 (合成 > 分解)：
- 生理狀態：嬰幼兒/兒童生長發育期、懷孕哺乳期。
- 合成訊號：胰島素 (Insulin)、生長激素 (GH)、雄性激素 (Androgens) 分泌增加。
- 修復狀態：疾病復原期、傷口癒合期、重量訓練肌肉生長期。
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負氮平衡 (分解 > 合成)：
- 營養缺乏：熱量不足 (飢餓)、蛋白質攝取不足 (Kwashiorkor)。
- 病理壓力：嚴重創傷、大面積燒傷、敗血症、發燒、手術後急性期。
- 分解訊號：糖皮質素 (Glucocorticoids/Cortisol) 過量 (如 Cushing's syndrome 或長期服用類固醇)。