Jinn-Yuh Guh
Nephrology
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5 min readJun 4, 2020

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有一天,當我們年輕的時候

台灣腎臟醫學會成立的前一年(1982年),我是ㄧ個年輕的內科住院醫師,每天都夢想著遙遠的未來。

有一次我去參加台北市腎臟病聯合討論會,報告一位不完全性第ㄧ型(遠端)腎小管酸中毒(dRTA,醛固酮敏感性遠端腎元《ASDN,末端遠端腎小管 DCT2、集尿小管 CD》上的 H-ATPase 功能異常)的女性病人。她是因為嚴重低血鉀造成肌肉無力、急性呼吸衰竭而入院的。唾液切片發現她是乾燥症,腎臟切片發現是腎小管間質腎炎(單核細胞浸潤)。

當時我坐在北上的火車上,問坐在隔壁那位帶我的主治醫師:「為什麼 dRTA 病人會有低血鉀?」,他說他不知道。後來這個問題一直困擾了我數十年,因為每一本教科書都說這個雖然可能是續發性高醛固酮症造成的,但是真正的原因並不知道。

近端腎小管(PT)由管腔膜上的鈉-氫反運器(NHE3)被動分泌氫,亦即吸收重碳酸(腎絲球過濾的 80%)。亨利氏環粗上行支(TAHL)由 NHE3 被動分泌氫(吸收 15% 的重碳酸)。ASDN 由 A 型閏細胞管腔膜上的 H-ATPase 主動分泌氫(吸收 5% 的重碳酸)。

在尿液緩衝劑中,重吸收腎絲球過濾的重碳酸並不能產生新的重碳酸,只有尿銨和尿磷酸能產生新的重碳酸,稱為「淨酸排泄」:尿銨 + 尿磷酸。在酸中毒時,尿銨能增加 6 倍,尿磷酸只能增加 2 倍。

PT 只能輕微地酸化尿液(由 7.4 降到 6.4),因為 PT 有大量的尿液緩衝劑。內髓質 IMCD 卻能酸化尿液至 4.4,因為 ASDN 能主動分泌氫(對抗 1000 倍的濃度差),而且 ASDN 只有少量的尿液緩衝劑(因為大部分都在 PT 被用掉了)。雖然大部分的尿銨是 IMCD 分泌的(所有的氨都是 PT 製造,然後經由再循環由 IMCD 分泌)。

腎小管鉀運輸的第一步是背側膜上的 Na-K-ATPase 主動增加細胞內的鉀濃度、降低鈉濃度。管腔膜上鉀的吸收、分泌都是被動的(唯一的例外是 CD 閏細胞上分泌氫、吸收鉀的 H-K-ATPase)。被動運輸不需要能量,靠的是濃度差、電荷差。

PT 經由細胞旁吸收 67% 腎絲球過濾的鉀。TAHL 管腔膜上的 ROMK、MaxiK(BK)分泌鉀,使管腔帶正電,因此管腔膜上的鈉-鉀-2 氯共運器(NKCC2)能吸收鉀(20%)。因此大部分的尿鉀是來自於皮質 CD(CCD)的分泌:醛固酮刺激 CCD 主細胞吸收鈉造成的管腔負電荷刺激 ROMK 分泌鉀。CCD 主細胞管腔膜上的鈉通道(ENaC)或 B 型閏細胞管腔膜上的 NDCBE(吸收鈉、HCO3,分泌氯)/pendrin(吸收氯,分泌 HCO3)吸收鈉必須伴隨著陽離子(鉀)的分泌或陰離子(重碳酸、氯)的吸收。高流量則會刺激 CD 上的 MaxiK 分泌鉀。

https://www.jci.org/articles/view/63492/figure/7

最近的研究發現原來 H-ATPase 功能下降造成管腔的重碳酸增加(亦即吸收減少),抑制了 CCD 的 ENaC 或 NDCBE/pendrin 吸收鈉,因此抑制了CCD 上 ROMK 的鉀分泌。以上的情形加上 CCD 管腔膜上水通道 AQP2 的功能降低、酸中毒所致的 PT 吸收鈉下降(氯/陰離子交換器減少《雖然管腔膜上的 NHE3 增加》)都會造成低血量。以上的情形造成續發性高醛固酮症以及髓質 CD(MCD)的高流量,前者刺激 MCD 吸收鈉/分泌鉀(ENaC 功能上升,刺激了外髓質 OMCD 的 ROMK),後者刺激了 MCD 的 MaxiK 分泌鉀。

用重碳酸治療會先惡化(由於降低高氯性酸中毒造成的鉀流出到細胞外)再改善 dRTA 的低血鉀,因為重碳酸會改善低血量造成的續發性高醛固酮症,也會促進 ASDN 分泌氫,用重碳酸治療卻會惡化第二型(近端)腎小管酸中毒(pRTA)的低血鉀,因為帶負電的重碳酸會從 PT 流失,促進 CD 分泌鉀。

遙遠的地方總是美麗地引人遐思:「到不了的地方都叫做遠方,我一直嚮往的卻是比遠方更遠的地方」(「魔法公主」),我一直嚮往的是遠端腎元分泌氫和鉀的秘密。

這個病人和那位溫和、喜歡教學的主治醫師是我決定要走腎臟科最主要的原因。「ㄧ個人需要用很久的時間才能變年輕」(畢卡索),ㄧ個人需要用很久的時間才能知道為什麼 dRTA 病人會有低血鉀。

翠堤春曉

「有一天,當我們年輕的時候,在美妙的五月天早晨,那音樂是多麼動人」(「翠堤春曉」)。有一天,當我們年輕的時候,在北上的火車裏,曾經有一個病人、一個老師教了我最重要的一課。

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Jinn-Yuh Guh
Nephrology

台灣、高雄、教授、高血壓、糖尿病、腎臟病、統計學、資料、藝術、繪畫、音樂、科學、文學、哲學,Nephrologist, professor, data science, Chinese, Taiwan, science, literature, paintings, music, art, philosophy