114年:心肺基礎
腎臟藉由排除「氫離子」來調節血液酸鹼值。腎小管細胞在將「氫離子」排出至尿液中時，常需伴隨從腎小管管腔中再吸收下列何種離子？
A鉀離子
B鈉離子
C氯離子
D鈣離子
詳細解析
本題觀念：
腎小管酸鹼調節——鈉氫交換機轉（Na⁺/H⁺ exchanger, NHE3）
腎臟排除氫離子（H⁺）以維持血液 pH 穩定，主要透過近端腎小管頂端膜上的 Na⁺/H⁺ 交換蛋白（NHE3） 完成。這是一種次級主動運輸：利用基底側 Na⁺/K⁺-ATPase 建立的鈉梯度，將管腔中的 Na⁺ 順濃度梯度拉入細胞，同時把細胞內的 H⁺ 送入管腔。
簡單說：「一進一出」——每排出一個 H⁺ 到尿液，就從管腔再吸收一個 Na⁺。
選項分析
- (A) 鉀離子：鉀的再吸收主要發生在近端腎小管（被動旁細胞途徑）和亨利氏環粗升支（NKCC2），與 H⁺ 分泌不直接偶聯。集尿管的閏細胞可有 H⁺-K⁺-ATPase，但不是主要機轉。
- (B) 鈉離子 ✅：NHE3 將 Na⁺ 與 H⁺ 一對一交換，是近端腎小管排 H⁺ 的主力機轉，也同時負責約 65% 過濾鈉的回收。
- (C) 氯離子：Cl⁻ 再吸收主要在近端腎小管後半段（被動旁細胞擴散）及亨利氏環粗升支（NKCC2），非 H⁺ 分泌的直接伴隨離子。
- (D) 鈣離子：Ca²⁺ 再吸收主要在近端腎小管（被動）、亨利氏環（旁細胞電位驅動）及遠端腎小管（TRPV5 通道），與 H⁺ 排出無直接偶聯。
答案解析
正確答案為 (B) 鈉離子。
機轉核心：
- 基底側 Na⁺/K⁺-ATPase 將細胞內 Na⁺ 打出 → 細胞內 Na⁺ 濃度低
- 管腔側 NHE3 利用此鈉梯度，把管腔 Na⁺ 拉進細胞，同時將 H⁺ 推入管腔
- 排出的 H⁺ 與濾液中 HCO₃⁻ 結合 → 形成 H₂CO₃ → 碳酸酐酶分解為 CO₂ + H₂O → CO₂ 回到細胞再生成 HCO₃⁻
因此，H⁺ 分泌與 Na⁺ 再吸收是「同一枚硬幣的兩面」。
核心知識點
- NHE3 位於近端腎小管與亨利氏環粗升支頂端膜
- 負責約 80% 的 HCO₃⁻ 再吸收（間接透過 H⁺ 分泌）
- 近端腎小管約 65% 濾過 Na⁺ 經此途徑回收
- 動力來源：基底側 Na⁺/K⁺-ATPase 建立的鈉梯度（次級主動運輸）