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115年:放射基礎(1)

當身體因大量流汗造成血容積下降，預期下列何項物質在血液中上升幅度最低？

A醛固酮（aldosterone）
B腎素（renin）
C升壓素（vasopressin）
D心房利鈉肽（atrial natriuretic peptide）

詳細解析

本題觀念：

本題測驗對於人體體液恆定（fluid homeostasis）與血壓調節之內分泌機制的理解。當人體因大量流汗導致水分與電解質流失時，會造成血液容積下降（hypovolemia）與血液滲透壓可能微幅上升。為了維持血壓與血液灌流，身體會啟動「保水保鈉」的代償機制，主要包含腎素-血管張力素-醛固酮系統（RAAS）的活化，以及抗利尿激素（vasopressin/ADH）的釋放。相反地，會促進水分與鈉離子排出的荷爾蒙，在此狀態下會被生理機制所抑制。

選項分析

  • A. 醛固酮（aldosterone）：不預期上升幅度最低。血液容積與血壓下降會促使腎臟分泌腎素，進而活化 RAAS 系統，最終刺激腎上腺皮質分泌醛固酮。醛固酮作用於腎臟遠曲小管與集尿管，促進鈉離子與水分的再吸收以恢復血容積，因此其在血液中的濃度會顯著上升。
  • B. 腎素（renin）：不預期上升幅度最低。血容積下降會使腎臟入球小動脈（afferent arteriole）的血流壓力降低，加上交感神經活性增加，會促使腎臟近神經球細胞（juxtaglomerular cells）大量分泌腎素至血液中，故其濃度會上升。
  • C. 升壓素（vasopressin）：不預期上升幅度最低。升壓素又稱抗利尿激素（ADH）。大量流汗導致的血容積下降與血液滲透壓上升，會強烈刺激下視丘之滲透壓感受器與心血管的壓力感受器，促使腦垂腺後葉釋放升壓素。升壓素能促進腎臟集尿管（collecting duct）增加水通道蛋白（aquaporin）的表現，提升水分再吸收，其血液濃度會明顯升高。
  • D. 心房利鈉肽（atrial natriuretic peptide, ANP）：預期上升幅度最低（實為下降）。ANP 主要由心房肌細胞合成與分泌，其分泌的生理刺激因子為「血容積增加」所造成的心房壁牽引與擴張（atrial stretch）。當身體因大量流汗導致血容積下降時，靜脈回心血量減少，心房壁受到的牽張力減弱，這會直接抑制 ANP 的分泌。因此，ANP 在血液中的濃度非但不會上升，反而會下降，是四個選項中唯一不會上升的物質。

答案解析

綜合上述生理機制，大量流汗引起血容積下降時，身體為了對抗脫水並維持血壓，會促使腎素（renin）、醛固酮（aldosterone）與升壓素（vasopressin）大量分泌，此三者的血液濃度皆會明顯上升。反觀心房利鈉肽（ANP）的生理作用為「利鈉利尿、擴張血管以降低血壓」，在低血容積狀態下，心房牽張程度減少，其分泌會受到生理性抑制。因此，ANP 的預期上升幅度為最低（實質上呈現下降趨勢），故正確答案為 D。

核心知識點

考生應熟記以下血壓與體液調節系統之機轉及觸發條件：

  1. 腎素-血管張力素-醛固酮系統（RAAS）：受低血壓、低血鈉、交感神經刺激而活化；主要作用為全身血管收縮及保鈉排鉀保水。
  2. 升壓素（Vasopressin/ADH）：由下視丘合成、腦下垂體後葉釋放，受血液滲透壓上升及血容積下降雙重刺激；作用於腎臟 V2 受體增加水分再吸收，及血管 V1 受體促使血管收縮。
  3. 利鈉肽家族（ANP, BNP）：與 RAAS 及 ADH 呈拮抗作用。其分泌刺激因子為心房或心室受牽張（代表血容積或前負荷增加），主要作用為利尿、排鈉、擴張血管。

參考資料

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