下列何種電解質參與胃酸的製造？

本題觀念：胃酸分泌機制 (Gastric Acid Secretion)

本題考查的是胃部壁細胞 (Parietal cells) 製造與分泌胃酸 (Hydrochloric acid, HCl) 的生理機制，以及過程中關鍵電解質的角色。

胃酸的主要化學成分是鹽酸 (HCl)。壁細胞透過一系列的離子通道與幫浦，將氫離子 ($H^+$) 與氯離子 ($Cl^-$) 分別分泌至胃腔中，兩者在胃腔內結合成胃酸。

選項分析

• A. 鈉離子 (Sodium ion)：

  • 不正確。在壁細胞的基底膜側，雖有 $Na^+/K^+$-ATPase 維持細胞內離子平衡，但在胃酸分泌的主動過程中，鈉離子並非胃酸的主要成分。事實上，胃酸分泌旺盛時，胃液中的鈉離子濃度相對較低。

• B. 鉀離子 (Potassium ion)：

  • 不正確 (在此題境下非最佳解)。鉀離子在胃酸製造中扮演「幫浦驅動者」的角色。壁細胞頂端膜上的 質子幫浦 ($H^+/K^+$-ATPase) 需要將管腔內的 $K^+$ 打回細胞內，才能交換將 $H^+$ 打入胃腔。雖然 $K^+$ 對幫浦運作至關重要，但它在過程中是被循環利用 (recycled) 的，並非胃酸 (HCl) 的淨產物成分。若題目問的是「質子幫浦交換的離子」，則選鉀；但問「參與胃酸製造 (構成胃酸)」，則氯更為直接。

• C. 磷酸根離子 (Phosphate ion)：

  • 不正確。磷酸根主要作為體內的緩衝系統 (Buffer system) 或能量代謝 (ATP) 成分，並非胃酸的主要組成來源。

• D. 氯離子 (Chloride ion)：

  • 正確。胃酸的化學式為 HCl。在壁細胞製造胃酸的過程中，細胞內的碳酸氫根 ($HCO_3^-$) 會透過基底膜的「氯-碳酸氫根交換器 (Chloride-bicarbonate exchanger)」被運送出細胞進入血液（造成鹼潮 alkaline tide），同時交換氯離子 ($Cl^-$) 進入細胞。接著，$Cl^-$ 透過頂端膜的氯離子通道擴散進入胃腔，與被質子幫浦打出的 $H^+$ 結合，形成鹽酸。因此，氯離子是胃酸製造過程中不可或缺的原料與主要陰離子成分。

答案解析

正確答案為 (D) 氯離子。

胃酸即為鹽酸 (Hydrochloric acid, HCl)。從營養學與生理學的角度來看，胃酸的製造需要兩個核心離子：

1. 氫離子 ($H^+$)：來自細胞內 $CO_2$ 與 $H_2O$ 的代謝反應。
2. 氯離子 ($Cl^-$)：來自血液，經由交換機制進入壁細胞，再分泌至胃腔。

雖然鉀離子參與了交換過程，但氯離子才是與氫離子結合形成強酸最終產物的關鍵電解質。沒有氯離子，就無法形成 HCl。營養學上常提到的「補充鹽分 (NaCl) 有助於胃酸生成」即是基於氯離子為胃酸原料的概念。

核心知識點

考生應掌握 壁細胞 (Parietal Cell) 的運作機轉，這是營養師與醫護國考的常考重點：

1. 主要產物：鹽酸 (HCl) 與 內在因子 (Intrinsic Factor, 吸收 B12 用)。
2. 關鍵酵素：碳酸酐酶 (Carbonic anhydrase, CA) — 催化 $CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3 \rightarrow H^+ + HCO_3^-$。
3. 關鍵幫浦：$H^+/K^+$-ATPase (質子幫浦) — 位於管腔膜 (Luminal membrane)，受 PPIs (如 Omeprazole) 抑制。
4. 鹼潮 (Alkaline Tide)：胃酸分泌時，壁細胞將 $HCO_3^-$ 排入血液，使血液暫時變鹼；同時將血液中的 $Cl^-$ 交換入細胞，供製造胃酸使用。
5. 調節因子：
   • 促進：乙醯膽鹼 (ACh)、胃泌素 (Gastrin)、組織胺 (Histamine)。
   • 抑制：體抑素 (Somatostatin)、前列腺素 (Prostaglandins)。

參考資料

1. TeachMePhysiology - Gastric Acid Production
2. Physiology, Gastric Acid - StatPearls - NCBI Bookshelf
3. Role of chloride in gastric acid secretion - Drink Harlo