蛋白質長期攝取不足會造成水腫,主要是因為體內蛋白質具有何種功能?
詳細解析
本題觀念
蛋白質在人體中有許多功能,其中維持體液平衡是與水腫最直接相關的功能。血液中的白蛋白(albumin)是維持血管內外液體分布的關鍵角色,它產生的膠體滲透壓(oncotic pressure)能將水分從組織間隙拉回血管內。當蛋白質長期攝取不足,白蛋白合成減少,血漿膠體滲透壓下降,水分便從血管滲漏到周圍組織,形成水腫。這個機制在嚴重蛋白質營養不良(如 kwashiorkor,紅孩兒症)的病人身上特別明顯,常見腹部和四肢浮腫。
選項分析
(A) 酸鹼平衡
蛋白質確實具有酸鹼平衡的功能,白蛋白和血紅蛋白可以當作緩衝劑,幫助維持血液 pH 值穩定。然而,酸鹼平衡功能出問題時,表現是酸中毒或鹼中毒,並不會直接導致水腫。蛋白質缺乏造成水腫的原因是膠體滲透壓降低,與酸鹼平衡無直接關聯。
(B) 體液平衡 ✅
白蛋白占血漿蛋白約 55~60%,貢獻了約 80% 的血漿膠體滲透壓。這種滲透壓的作用是把組織間隙的水分拉回血管內,維持血管內外的液體平衡。蛋白質長期攝取不足會造成低白蛋白血症(白蛋白低於 2 g/dL 時常出現水腫),膠體滲透壓下降,水分滯留在組織間隙,形成全身性水腫。
(C) 生成荷爾蒙
部分荷爾蒙由蛋白質或胜肽組成,例如胰島素、生長激素。但荷爾蒙生成功能受影響時,主要導致內分泌失調(如血糖異常、生長障礙),與蛋白質缺乏造成水腫的機制沒有直接因果關係。
(D) 運送營養素
蛋白質確實負責運送營養素,例如白蛋白會結合並運輸脂肪酸、維生素、礦物質等。但運送功能出問題會造成營養素輸送不足,並非導致水腫的直接原因。水腫是因為膠體滲透壓下降導致體液分布失衡,屬於體液平衡功能的範疇。
答案解析
答案是 (B) 體液平衡。蛋白質長期攝取不足時,肝臟無法合成足夠的白蛋白,血漿白蛋白濃度下降。白蛋白是維持膠體滲透壓的主要蛋白質,膠體滲透壓降低後,血管內的水分無法被有效拉回,持續滲透到組織間隙,便形成水腫。這正是蛋白質「維持體液平衡」功能的體現。其他三個功能(酸鹼平衡、生成荷爾蒙、運送營養素)雖然也是蛋白質的重要功能,但都不是造成水腫的直接原因。
核心知識點
- 白蛋白維持血漿膠體滲透壓,是蛋白質體液平衡功能的核心機制
- 蛋白質缺乏 → 低白蛋白血症 → 膠體滲透壓降低 → 水分滲漏到組織間隙 → 水腫
- 白蛋白低於 2 g/dL 時常出現臨床水腫
- kwashiorkor(紅孩兒症)是蛋白質缺乏導致水腫的經典疾病
參考資料
- Physiology, Edema - StatPearls. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537065/
- Coulthard MG. Oedema in kwashiorkor is caused by hypoalbuminaemia. PMID: 25223408. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25223408/
- Hendrickse RG (1977). Pathogenesis of oedema in protein-energy malnutrition. PMID: 114203. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/114203/
- Oncotic pressure. https://en.wikipedia.org/wiki/Oncotic_pressure