在短時間內喝下2,000 mL 白開水後,血漿滲透壓濃度和血漿antidiuretic hormone(ADH)濃度較大量喝水前之基礎值(baseline)有何變化?
詳細解析
本題觀念
本題考的是喝水後血漿滲透壓濃度(plasma osmolality,血液中溶質濃度)與抗利尿激素(antidiuretic hormone, ADH;又稱vasopressin, AVP)之間的負回饋(negative feedback)調控關係。正常情況下,下視丘視上核(supraoptic nucleus)內的滲透壓受器(osmoreceptor,感應血液濃稀變化的細胞)對血漿滲透壓的變化非常敏感,僅需濃度下降1至2%就能被偵測到,並據此調整腦下垂體後葉分泌ADH的量:滲透壓上升(變濃)→ ADH分泌增加 → 腎臟保留水分、產生濃縮尿液;滲透壓下降(變稀)→ ADH分泌受到抑制、濃度降低 → 腎臟排出較多水分、產生大量稀釋尿液(水利尿, water diuresis)。短時間內喝下2,000毫升白開水,等於快速稀釋體液,本題要考生判斷「喝水」這個動作對滲透壓與ADH這兩個數值分別造成的方向性變化,重點在於兩者是同方向變化(正相關),而不是相反方向。
選項分析
- A. ✅ 短時間喝下大量白開水會稀釋體液,使血漿滲透壓濃度較喝水前的基礎值下降;下視丘的滲透壓受器偵測到這個下降後,會快速抑制ADH分泌,使ADH濃度也隨之下降。兩者呈現同方向減少,與滲透壓調控ADH分泌的生理機轉一致,故本選項正確。
- B. ❌ 喝下大量白開水後體液被稀釋,血漿滲透壓濃度應該是下降而不是上升;滲透壓下降會抑制而非刺激ADH分泌,因此「兩者均增加」的方向與實際生理反應完全相反,不正確。
- C. ❌ 大量喝水後血漿滲透壓濃度會下降,並非增加,這是最基本的水平衡(water balance)原則;本選項一開始滲透壓方向就描述錯誤,故不正確。
- D. ❌ 血漿滲透壓濃度下降的部分描述正確,但滲透壓下降應該抑制ADH分泌,使ADH濃度跟著下降,而不是增加;本選項把ADH的變化方向寫成與滲透壓相反,違反滲透壓與ADH負回饋調控的基本原則,故不正確。
答案解析
本題答案為A。喝下大量白開水會使血漿滲透壓濃度下降,這個下降訊號被下視丘滲透壓受器偵測到後,會直接抑制腦下垂體後葉分泌ADH,使ADH濃度也隨之降低;ADH下降後,腎臟集尿管對水的再吸收減少,於是產生大量低張、稀釋的尿液(水利尿),把多喝進來的水排出,讓血漿滲透壓逐漸回到基礎值附近。整個歷程中滲透壓與ADH是「同方向」變化:喝水後兩者皆下降,這正是選項A所描述的內容;其餘選項B、C、D都把滲透壓或ADH其中一項的變化方向寫反,因此都不正確。
核心知識點
複習本題時要抓住兩個重點:第一,滲透壓受器對血漿滲透壓的變化非常敏感,只要濃度變化1至2%就能觸發ADH分泌量的調整;第二,滲透壓與ADH的變化方向永遠一致(正相關)-滲透壓上升、ADH跟著上升,滲透壓下降、ADH跟著下降,這是負回饋調控的核心邏輯,千萬不要誤以為兩者是相反方向變動。喝下大量水分後產生的水利尿反應,通常在30分鐘左右開始出現、約1小時左右達到高峰,是體液恆定(fluid homeostasis)的重要臨床生理現象。
參考資料
- SimpleMed: Control of Plasma Osmolarity: ADH & Osmoreceptors. https://simplemed.co.uk/subjects/urinary/control-of-plasma-osmolarity
- ScienceDirect Topics: Plasma Osmolality. https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/plasma-osmolality
- Lumen Learning: Water Balance. https://courses.lumenlearning.com/suny-ap2/chapter/water-balance/
- PMC: Diabetes Insipidus Related Physiology. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7785480/