Jinn-Yuh Guh
Nephrology
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4 min readDec 3, 2020

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炭治郎的疤痕

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在動漫「鬼滅之刃」中,竈門炭治郎額頭上的疤痕是幼時為了保護弟弟免於被火爐燙傷以及加入鬼殺隊時受傷而造成的。

炭治郎在鱗瀧左近次師父嚴格的訓練下,二年就學到水之呼吸進入鬼殺隊了。而一個醫生念了七年的醫學院,當了四年的住院醫師、二年的次專科醫師訓練之後才能當一個腎臟科醫師,一共是 13 年,早就有資格當炭治郎的助教了。

腎臟科醫師也是學習水之呼吸用來斬殺腎臟病的病気(びょうき)的。肺臟是我妻善逸-用雷之呼吸:吸入氧氣(O2),二氧化碳(CO2)。細胞是嘴平伊之助-用獸之呼吸(最原始的呼吸):三大營養素代謝後變成水、CO2、ATP(能量)、酸、鹼。

酸鹼失衡時,細胞外液的緩衝劑代償在 30 分鐘內完成,細胞內液的緩衝劑代償在 6 小時內完成,呼吸代償在 12 — 24 小時內完成。但是以上的代償只是暫時改善 pH,只有腎臟代償能排泄多餘的酸(亦即產生新的 HCO3⁻ 來補充被緩衝掉的),雖然她的代償在數小時內開始,卻只能在 3 天內完成。

腎臟是炭治郎-用水之呼吸。他製造與分泌的紅血球生成素(EPO)讓肺臟及細胞之呼吸成為可能,他分泌的氫能酸化尿液,尿液 pH(UpH)的範圍是 4.5 — 8,而尿液緩衝劑(HCO3、磷酸、銨)能增加氫的分泌。磷酸(可滴定酸)的反應是 H2PO4 ⇄ H⁺ + HPO4⁻,銨(NH4⁺)的反應是 NH4⁺ ⇄ H⁺ + NH3。

腎絲球過濾的 HCO3⁻ 有 85% 被近端腎小管(PT)吸收,15% 被亨利氏環粗上行支(TAL)吸收,5% 被集尿小管(CD)吸收。腎絲球過濾的磷酸有 80% 被 PT 吸收,5% 被遠端腎小管吸收。

HCO3 的反應是 CO2 + H2O ⇄ H2CO3 ⇄ H⁺ + HCO3⁻。腎小管細胞內的碳酸酐酶催化向右的反應然後分泌氫。大部分的氫是在 PT 分泌,雖然 pH 只能降低至 6.7(因為此處擁有最多的尿液緩衝劑)。PT 的管腔壁有碳酸酐酶催化向左的反應,然後吸收 CO2,在細胞內變成 HCO3⁻ 被吸收入旁腎小管微血管。CD 只能分泌微量的氫,而且管腔壁沒有碳酸酐酶,因此只能吸收微量的 HCO3⁻,但是 pH 卻能降低至 4.5(因為此處的氫是用 H-ATPase 主動分泌的,而且只有少量的尿液緩衝劑)。

其淨結果是每分泌一分子的氫就會吸收一分子的 HCO3⁻。只有磷酸和銨能產生新的 HCO3⁻(吸收腎絲球過濾的 HCO3⁻ 則不能),稱為「淨酸排泄」,每天是 60 mEq(20 mEq 磷酸、40 mEq 銨)。

在代謝性酸中毒時,磷酸只能因 PT 吸收下降而上升至多 2 倍。內髓質 CD 分泌的氨則會在數小時內增加,而 PT 製造的銨只能在數天內慢慢增加,最終尿銨會上升至多 5 倍(尿液愈酸,尿銨愈多),亦即尿銨是最主要的代償。唯一的例外是嚴重腎衰竭或糖尿病酮酸中毒時,尿液的陰離子或酮酸也是重要的尿液緩衝劑。

銨是由 PT 製造及分泌的,在 TAL 被吸收,一半回收到血液中被肝臟代謝成尿素,一半被腎髓質結合,形成一個髓質愈深部銨的濃度愈高的梯度。然後轉變成氨(NH3),一部份分泌到內髓質 CD,一部分再分泌到 PT 以及亨利氏環下行支,然後在細上行支被吸收,再分泌到內髓質 CD,稱為銨再循環。

PT 製造的銨就像炭治郎的水之呼吸一樣-慢工出細活,內髓質 CD 分泌的氨就像我妻善逸的雷之呼吸一樣-霹靂一閃。傳說有ㄧ位老和尚問:「如果想聽杜鵑鳥的啼聲,但是鳥不叫,怎麼辦? 」,織田信長說:「我會命令牠叫,如果牠敢不叫就殺掉」,豐臣秀吉說:「我會想辦法逗牠叫」,德川家康說:「我會靜靜的等鳥叫」,結果是慢工出細活的德川家康統ㄧ了日本。

「你可看見,透過一線曙光,那星條旗經過艱險的戰鬥,依然迎風飄揚?」(「美國國歌」)。一個醫生在面對酸鹼異常的病人時,就像是面對一場艱苦的戰鬥:「人們留下的痕跡往往是疤痕」(「生命中美好的缺陷 」)。

就像「海賊王」角色中的每一條傷疤代表著每一場激烈的戰鬥和「骷髏的旗幟,是信念的象徵」一樣,這個疤痕也是信念的象徵,就像炭治郎的疤痕一樣。

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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