2015年4月26日 星期日

生成尿液的過程與過濾、再吸收和分泌有關(三) The Formation of Utine Involves Filtration, Reabsorption and Secretion(Ⅲ)

探索生命《生物學》228
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1.     物質在腎元通道與周圍微血管間的移動,不完全是單向的,某些化學物質是從血液主動運輸到遠曲小管,沉積於尿液裡。
2.     某些離子,特別是氫離子鉀離子,以及大型分子,例如肝臟生化轉化反應而來的尿酸和外來化學物質,經由這個主動運輸程序,從血液進入到尿液,這稱為腎小管分泌tubular secretion
3.     腎小管分泌程序,補足腎絲球排泄的不足,增加整體排泄效率,藉此調控血液的組成。
4.     含鹽量濃度最高的尿液,是在膀胱裡的尿液,尿液的最高濃度為2.2%。相較之下,血液的含鹽量為0.9%,人類的腎臟能產生高滲/高張的尿液,不過,尿液的最高濃度是2.2%
5.     尿液的最高濃度限制在2.2%這點,可解是為何人類喝海水無法解渴,因為海水的含鹽濃度是3.5%。為了將這麼高的含鹽量移出身體,身體組織裡大量的水,將經由滲透作用進入到腎元,以將尿液從3.5%的鹽含量,稀釋到2.2%
6.     因此,人類喝海水將會排出更多的水分,人類的腎臟無法適應生活在海洋或非常乾燥的棲地。
7.     有許多原因造成腎臟損傷,像是腎炎nephritis高血壓high blood(會傷害腎絲球),許多重要物與有毒物質,或物理性傷害,都會損害腎臟的健康。
8.     當某些腎元受傷,其他腎元必須更努力工作來彌補,如果損害程度太大,剩下的正常腎元便無法發揮功能。
9.     腎功能障礙的人必須經常使用透析儀器,代替執行腎臟的工作。腎結石是另一個常見的問題,腎結石由鈣鹽組成,是不可溶的,會沉澱在腎盂。喝足夠分量的水可避免腎結石,因為水能在晶體形成石頭前先清洗掉它們。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology

生成尿液的過程涉及過濾、再吸收和分泌有關(二) The Formation of Utine Involves Filtration, Reabsorption and Secretion(Ⅱ)

探索生命《生物學》227
Chloe | Fall Winter 2015/2016 Full Fashion Show | Exclusive
1.     濾液裡的鹽類,藉由亨耳氏套後段管壁上的細胞,以主動運輸的方式,運送到周遭環境(微血管),但水卻無法藉由滲透作用運送出去,因為亨耳氏套的管壁是不透水的。
2.     回收部分鹽類後剩下的濾液,大部分被送到集尿管。特別留意,一般而言,腎臟製造尿液的步驟是,鮑氏囊腎絲球的血管過濾出小分子,在通道裡的濾液裡的有價物質,被周圍的微血管網絡再吸收。
3.     腎臟的功能不只是大量地再吸收濾液,以製造濃尿而已。體內大部份的物質都存在著所謂的腎臟閥值kidney threshold level
4.     如果這些物質在血液裡的濃度超過腎臟閥值,身體就不會將腎元通道裡的濾液所含的這些過量物質,回收到血液裡,而是讓這些物質留在尿液裡,葡萄糖就是這種有高腎臟閥值的物質。
5.     所有在濾液裡的葡萄醣本來都會被再吸收(到血液裡),因為葡萄糖在尿液裡的腎臟閥值,高於正常血液的葡萄醣值。(意思是腎臟裡能容許的葡萄糖含量遠低於正常血液所能允許的含量)
6.     然而,如果身體的血糖值不正常地過高,腎臟就無法吸收濾液裡所有過量的葡萄醣,尿液就會出現葡萄醣,這就是糖尿病患者的情況。
7.     腎臟會移除過量的醣,再一次點出排泄器官的功能,不只是移除含氮廢棄物,它們在維持有機體內液體平穩方面,扮演重要的角色。當肝或其他相同功能的組織,功能不健全時,腎臟扮演第二道防線。
8.     神經系統與多種內分泌腺體釋放的荷爾蒙,調控腎臟的功能。在神經系統與內分泌腺體的影響下,腎臟控制血漿裡的無機離子(例如鈉離子、鉀離子和氯離子)的濃度比例,維持在近乎恆定的水準,腎臟這方面的功能尤其重要。
9.     當我們想到腎臟,我們通常只想到腎臟排泄廢棄物的角色,但腎臟的滲透壓調節功能其實更重要。就腎臟功能異常來說,若只是腎臟的排尿功能異常,人類還可存活數個星期,直到尿液的濃度高到致命,但若是調節滲透壓的功能失常,導致滲透壓不平衡,則不到數天人類就會死亡。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源patana.ac.th

2015年4月21日 星期二

生成尿液的過程涉及過濾、再吸收和分泌有關 The Formation of Utine Involves Filtration, Reabsorption and Secretion

探索生命《生物學》226
Alberta Ferretti | Fall Winter 2015/2016 Full Fashion Show 
1.     我們已經知道人類腎臟的構造,接下來,我們將檢驗生產尿液的機制,有三個程序與尿液的生成有關:過濾、再吸收與管道分泌。
2.     1844年德國生理學家Carl Ludwig認為腎絲球glomerulus的角色是簡單的機械過濾器,分子要小到可以通過微血管壁、穿過鮑氏囊壁上的薄膜。腎絲球的高血壓將血液裡的小分子,擠壓到腎元
3.     用現代顯微鏡觀察,可見到腎小球微血管壁與鮑氏囊壁上有許多孔洞,藉此可說明過濾作用是如何進行。
4.     腎絲球的高血壓,強力地將離子、水和其他小分子(葡萄醣、胺基酸和尿素),從微血管推擠出去,穿越孔洞到鮑氏囊。鮑氏囊的液體壓力較低。
5.     研究顯示,進入到腎元的液體,其組成成分與血液差不多一樣,只差缺乏血球細胞和漿蛋白細胞,血球細胞和漿蛋白細胞這二種細胞太大,無法通過過濾器官的膜。
6.     腎絲球微血管與鮑氏囊的細胞,不是將腎絲球物質主動運輸到鮑氏囊,相反地,物質是被心跳產生的血壓強力推擠出去的,因為血液的過濾是透過血壓,因此這個程序稱為過濾作用ultrafitration
7.     咖啡、茶和可樂的咖啡因,能增加腎絲球的過濾作用,因此增加過濾液體的體積。
8.     生成尿液的第二個程序:再吸收。再吸收作用避免身體所需的基本物質,因過濾而流失。人體每天會過濾出170公升的水,這些水從身體移出後,必須再補充。

9.     腎元通道的其中一個功能是,選擇性地再吸收大部分的水和許多溶解物質。人類腎臟裡的過濾通道可分為幾段,鮑氏囊之後,首先是近曲小管proximal convoluted tubule,接著是亨耳氏套loop of Henle,然後是遠曲小管distal convoluted tubule,最後是集尿管collecting tubule
10. 當鮑氏囊過濾的物質通過這些管道,約有99%的水被再吸收,這些水經由滲透作用穿越管道壁的細胞,返回微血管網絡裡的血管。因此,人類的腎臟(哺乳動物和鳥類的腎臟)能夠產生濃尿,尿液與血漿相比是高滲透壓的。
11. 雖然一開始的過濾液與血液是等張的,最後集尿管裡的尿液是稀尿液還是濃尿液,取決於當前身體是缺乏或含有過量的水分。
12. 腦下垂體回應身體水分變化的方式是,釋出血管加壓vasopressin,血管加壓素調控集尿管對水的通透度。當血液裡有血管加壓素,集尿管的通透性較佳,會有更多水分子離開集尿管。
13. 當血液裡沒有血管加壓素,集尿管會變得無法通透,水分仍留在集尿管,經過輸尿管,抵達膀胱,產生大量的稀尿。乙醇會抑制血管加壓素的釋放,因此增加尿量。
14. 並非腎元通道唯一再吸收的物質。正常健康的人類,對於葡萄醣、幾乎所有的胺基酸和大部分的無機離子,都會再吸收回血液。大部分的再吸收都必須藉由主動運輸,因此腎元通道上的細胞,必須花費能量才能達成再吸收。
15. 再吸收而言,近曲小管的細胞非常重要,近曲小管細胞的細胞膜上鑲嵌著蛋白質幫浦,主動運輸葡萄醣、胺基酸和許多無機離子,血管可經由近曲小管細胞的細胞膜上的幫浦,主動再吸收葡萄醣、胺基酸和許多無機離子。
16. 的再吸收是被動的,濾液的水分經由滲透作用回到血液,大約有85%的過濾水和離子是在近曲小管與亨耳氏套前段再吸收。

n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源/studyblue.com/notes

2015年4月20日 星期一

脊椎動物的腎 The Vertebrate Kidney

探索生命《生物學》225
Dior Homme | Fall Winter 2015/2016 Full Fashion Show | Menswear 
1.     如同蚯蚓的腎系統nephridial system,脊椎動物的排泄系統與封閉的循環系統,彼此緊密關聯。當循環系統能夠有效率地將廢棄物運送到排泄器官,排泄器官便不再需要如同渦蟲planaria的身體構造那樣,遍佈身體組織
2.     由於脊椎動物體內沒有間隔的腔室,因此不需要一系列的排泄器官,放置在每個環節腔室。如同蚯蚓那樣,脊椎動物演化出完整的器官-腎臟,各種與排泄有關的單體群聚於腎臟,人類的腎臟位於腹腔的背側。
3.     較高等脊椎動物的腎臟,裡面具有功能的單體,稱為nephrons。每個腎元包括一個杯狀囊泡,稱為鮑氏囊Bowman's capsule
4.     鮑氏囊的開口銜接長而捲曲的管道,許多腎元的通道連接到收集液體的通道,這些通道再將尿液排到腎臟中心的空腔,稱為腎盂pelvis
5.     從腎盂有一個大通道,連接到身體的前方,這個通道在哺乳動物身上稱為輸尿管ureters,輸尿管將尿液排到膀胱urinary bladder,儲存尿液的器官「膀胱」經由管道將尿液排出,該管道稱為尿道urethra
6.     現代脊椎動物的腎臟,裡面的腎元由微血管、鮑氏囊通道構成。有腎臟、腎元的動物,不再像昆蟲那樣,從體液裡擷取物質。
7.     脊椎動物身體的物質交換僅限於腎元和微血管之間。血液經由腎動脈抵達腎臟,這段血管直接從大動脈連接到腎臟,腎動脈進入腎臟以後,分裂成許多細小的微血管動脈,全都包覆在鮑氏囊裡面。
8.     在鮑氏囊裡,每個動脈微血管一叢細如毛髮的微血管,稱為腎絲球glomerulus,血液經由微血管動脈,離開腎絲球。這些微血管動脈由腎絲球血管延伸出來的分支網絡。
9.     微血管從鮑氏囊延伸出來以後,動脈微血管又再度分裂成許多小微血管,形成綿密度第二的血管網絡(腎絲球的微血管綿密度最高),環繞腎元的通道。
10. 最後,這些微血管匯流形成小靜脈,從許多腎元而來的小靜脈,融合成腎靜脈renal vein,腎靜脈繼續連接到後大靜脈posterior vena cava。哺乳動物的腎,就像肝,整合兩組微血管循環血液。
n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology》;圖片來源/unckidneycenter.org

徐弘毅:
1.     筆者的母親長年高血壓,她乳癌三期復發,割除兩個乳房後,出現血尿現象,我帶她到北社的社員前馬偕醫院內科主任蔡醫師所開的診所看病,蔡醫生多次的判斷都認為只是發炎,因此不斷地開消炎藥,在最後一次問診後數周,母親腎衰竭死亡。
2.     依據原文教科書Biology》有關「脊椎動物的腎」的內容,筆者懷疑北社蔡醫師疑似誤診母親的病情,血尿的症狀很可能是因為長年高血壓,造成鮑氏囊裡的腎絲球的微血管破損,使得集尿管裡的尿液帶血,並非膀胱發炎導致。
3.     如果是誤診,為什麼北社的蔡醫師會誤診?依據筆者對蔡醫師的觀察,有以下原因:開小型診所的蔡醫師
1.沒有每天看原文教科書或國際學術論文的生活習慣。
2.全家人不僅沒有親自服務弱勢者的生活習慣,並且喜歡一邊吃美食一邊嘲笑窮人,經常說新北市的病人都很愚蠢,來都要吃抗生素跟打點滴,所以醫生都這樣做,才會賺大錢。
3. 蔡醫師的財富都用來收買民進黨和台聯黨的政客,沒有用來無私地奉獻給弱勢者
4.蔡醫師全家都沒有運動的生活習慣,這必定造成醫師的體力與精神力都不足,無法做出周延的判斷。
4.     沒有良好的生活習慣,絕對無法培養頂尖的醫學專業能力,理想也無法實現。
5.     依據物以類聚的原理,北社的社長與社員應該都沒有養成每天看國際原文教科書的生活習慣,也沒有親自照顧精神病患、獨居老人等弱勢者的生活經驗,並且經常不知不覺地生物慣性發作,用財富勾結政客欺凌弱勢者、歧視弱勢者。
6.     北社的社員都沒有能力去哈佛大學醫學院教書,也沒有能力寫國際學術論文,擊敗中研院的陳建仁,或者拿一座諾貝爾醫學獎擊敗李遠哲,這是造成北社沒有社會高度最主要的原因,也是北社無法迅速救援陳水扁出獄的主要原因。知識就是力量,無知一定沒有力量,這是千古不變的鐵律