115年:放射基礎(1)
下列何種情況最不會增加代謝速率(metabolic rate)?
A睡眠
B進食後
C懷孕期
D甲狀腺素增加
詳細解析
本題觀念:
本題測驗的是影響人體代謝速率(metabolic rate)及基礎代謝率(basal metabolic rate, BMR)的生理因素。代謝速率是指人體在特定時間內消耗能量的速率。許多生理狀態、神經內分泌變化與環境因素皆會對代謝速率產生促進或抑制的影響。
選項分析
- (A) 睡眠 (Sleep):正確。在睡眠期間,人體處於修復與休息狀態,骨骼肌活動減少,交感神經(sympathetic nervous system)張力下降,且核心體溫微幅降低。生理機制的改變使得睡眠時的代謝速率會比清醒休息狀態下降約 5% 至 10%。因此,睡眠是最不會增加(反而會降低)代謝速率的情況。
- (B) 進食後 (After eating):錯誤。進食後會產生「食物產熱效應」(thermic effect of food, TEF),或稱為攝食特殊動力作用(specific dynamic action, SDA)。人體在消化、吸收與代謝營養素的過程中需要消耗額外的能量,這會導致進食後的代謝速率短暫且明顯地增加(約佔每日總能量消耗的 10%)。
- (C) 懷孕期 (Pregnancy):錯誤。懷孕期間母體的代謝速率會顯著上升。這是為了應付胎兒生長發育的能量需求,同時母體自身的心血管運作負荷、呼吸作功以及活躍組織(如子宮、胎盤)質量皆會增加。特別是在第二與第三孕期,基礎代謝率會出現顯著的提升。
- (D) 甲狀腺素增加 (Increased thyroid hormone):錯誤。甲狀腺素(thyroid hormones,包含 T3 與 T4)是人體調節基礎代謝率最重要的內分泌荷爾蒙。甲狀腺素分泌增加會促進細胞內的耗氧量與 ATP 運轉,進而大幅提升整體的代謝速率(例如在甲狀腺機能亢進患者身上可見到明顯的高代謝狀態)。
答案解析
綜合上述生理機制,進食後(TEF 機制)、懷孕期(胎兒發育與母體負荷增加)以及甲狀腺素增加(細胞耗氧量與產熱上升)皆會明顯提升體內的代謝速率。唯有「睡眠」狀態會因交感神經活動減弱、肌肉放鬆及體溫下降,使代謝速率低於清醒時的基礎水平。因此,選項 (A) 睡眠是最不會增加代謝速率的情況。
核心知識點
考生應熟記影響基礎代謝率(BMR)與總代謝速率的常見生理及病理因素:
- 增加代謝速率的因素:
- 內分泌:甲狀腺素(T3, T4)、兒茶酚胺(catecholamines,如腎上腺素)、生長激素。
- 生理狀態:進食(食物產熱效應 TEF)、懷孕(pregnancy)、哺乳、運動。
- 病理或環境:發燒(體溫每升高 1°C,BMR 約增加 10-13%)、寒冷環境(引發顫抖產熱)、創傷與極度壓力、大面積燒傷。
- 降低代謝速率的因素:
- 生理狀態:睡眠(sleep)、年齡增長(隨著肌肉量流失,BMR 逐漸下降)。
- 營養狀態:飢餓或長期禁食(starvation/fasting,身體啟動節能機制)。
- 病理狀態:甲狀腺機能低下(hypothyroidism)。