114年:(醫檢)生化(2)

下列血漿電解質中,何者影響滲透壓最大?

A氯離子( Cl-)
B重碳酸根離子( HCO3-)
C鉀離子( K+)
D鈣離子( Ca2+)

詳細解析

本題觀念:

血漿滲透壓(osmotic pressure/osmolality)主要由小分子溶質(包括電解質與非電解質)在水相中的粒子濃度決定。在血漿中,電解質佔絕大多數的滲透活性,其中以 Na^+ 及其對應陰離子(Cl^−、HCO_3^−)貢獻最為顯著。其他陽離子(K^+、Ca^2+、Mg^2+)因濃度較低,其對整體滲透壓的影響相對較小(clinicalpub.com)。

選項分析

  • 選項A 氯離子(Cl^−)
    正常成人血漿 Cl^− 濃度約 95–107 mEq/L,是血漿中最豐富的主要陰離子之一,而 Cl^− 與 Na^+ 合計,對滲透壓的貢獻約佔 250 mOsm/kg(水相中總滲透活性約 282 mOsm/kg)中的大部分。相較於其它選項,Cl^− 濃度最高,因此對滲透壓影響最大(cram.com)。

  • 選項B 重碳酸根離子(HCO_3^−)
    正常成人血漿 HCO_3^− 濃度約 22–26 mEq/L,雖然也是主要陰離子,但濃度僅約 Cl^− 的四分之一左右,在血漿總滲透活性中佔比遠低於 Cl^−,故對整體滲透壓的影響較小(thoracickey.com)。

  • 選項C 鉀離子(K^+)
    正常血漿 K^+ 濃度約 3.5–5.0 mEq/L,主要分佈在細胞內液中,在血漿中含量稀少,其對血漿滲透壓的貢獻僅約 1–2%。因此,雖然屬重要陽離子,但對滲透壓影響遠低於 Cl^−(cram.com)。

  • 選項D 鈣離子(Ca^2+)
    正常血漿離子化 Ca^2+ 濃度約 4.5–5.5 mEq/L(總 Ca^2+ 約 10 mEq/L),但其中大部分結合於蛋白質或無機物,血漿中自由滲透活性粒子數更少,比起 Cl^− 對滲透壓的貢獻同樣非常有限(cram.com)。

答案解析

在血漿中,各電解質依其摩爾濃度(mmol/L 或 mEq/L)決定其對滲透壓的貢獻。Cl^− 濃度(約 100 mEq/L)遠高於 HCO_3^−(約 24 mEq/L)、K^+(約 4 mEq/L)與自由 Ca^2+(約 5 mEq/L),因此 Cl^− 為選項中影響血漿滲透壓最顯著者。從滲透活性粒子角度看,每一個 Cl^− 離子都在血漿中提供一個 osmotically active particle,其總數量最多,故對血漿整體滲透壓影響最大。

核心知識點

  1. 滲透壓(Osmotic Pressure/Osmolality)定義:溶質粒子數/kg 水。
  2. 血漿主要滲透活性溶質:
    • 電解質:Na^+、Cl^−、HCO_3^− 為主;其它陽離子(K^+、Ca^2+、Mg^2+)濃度較低。
    • 非電解質:glucose、urea。
  3. 正常血漿電解質濃度(mEq/L):
    • Na^+ 135–145;Cl^− 95–107;HCO_3^− 22–26;K^+ 3.5–5.0;ionized Ca^2+ 4.5–5.5。
  4. Osmolality 計算常見公式:2×[Na^+] + [glucose]/18 + [BUN]/2.8(單位:mOsm/kg H_2O)。
  5. 由於 Na^+‐Cl^− 佔血漿滲透活性約 90%,故 Cl^− 濃度為主要陰離子指標。

臨床重要性

血漿滲透壓決定細胞內外水分分佈。Cl^− 水準異常可導致體液分布失衡,引發水腫或脫水;在臨床輸液與電解質調控中,須特別留意 Cl^− 變動,以維持生理性滲透壓,避免腦水腫或脫水等併發症。