血漿的陽離子中，下列何者濃度最低？

本題觀念：

本題考查醫學檢驗師對於血漿電解質生理濃度的數量級認知。在各類生理陽離子中，鈉（Na⁺）、鉀（K⁺）、鈣（Ca²⁺）、鎂（Mg²⁺）屬於巨量元素（Macro-electrolytes），其濃度通常以 mmol/L (毫莫耳/升) 為單位；而氫離子（H⁺）的濃度由酸鹼值（pH）決定，其生理濃度極低，通常以 nmol/L (奈莫耳/升) 為單位。理解這種「數量級（Orders of magnitude）」的巨大差異是臨床生化數據判讀的基礎。

選項分析

• A. 氫離子（H⁺）：正確。

  • 正常動脈血的 pH 值約為 7.35 ～ 7.45。
  • pH 的定義為 $-\log[H^{+}]$。以 pH 7.4 計算，氫離子濃度 $[H^{+}] = 10^{-7.4}$ M。
  • 換算成數值約為 40 nmol/L（即 $40 \times 10^{-9}$ mol/L）。
  • 相較於其他選項的 mmol/L ($10^{-3}$) 等級，氫離子濃度低了約 100,000 倍（十萬分之一）。

• B. 鉀離子（K⁺）：錯誤。

  • 血漿鉀離子是細胞外液主要的陽離子之一（雖然細胞內濃度更高）。
  • 正常參考範圍約為 3.5 ～ 5.0 mmol/L。
  • 濃度雖低於鈉離子（約 140 mmol/L），但仍遠高於氫離子。

• C. 鎂離子（Mg²⁺）：錯誤。

  • 血漿鎂離子是細胞內第二豐富的陽離子，在血漿中濃度較低。
  • 正常參考範圍約為 0.7 ～ 1.1 mmol/L (或 1.5 ～ 2.5 mg/dL)。
  • 在巨量陽離子（Na, K, Ca, Mg）中，鎂的濃度通常是最低的，但仍屬於 millimolar ($10^{-3}$) 等級，遠高於 nanomolar ($10^{-9}$) 等級的氫離子。

• D. 鈣離子（Ca²⁺）：錯誤。

  • 血漿總鈣濃度約為 2.2 ～ 2.6 mmol/L (8.5 ～ 10.5 mg/dL)。
  • 游離鈣（Ionized Calcium）約為 1.1 ～ 1.3 mmol/L。
  • 濃度明顯高於鎂離子和氫離子。

答案解析

比較各陽離子的數量級：

1. K⁺: ~ 4.0 mmol/L ($4 \times 10^{-3}$ M)
2. Ca²⁺: ~ 2.4 mmol/L ($2.4 \times 10^{-3}$ M)
3. Mg²⁺: ~ 0.9 mmol/L ($0.9 \times 10^{-3}$ M)
4. H⁺: ~ 40 nmol/L ($40 \times 10^{-9}$ M 或 $0.00004 \times 10^{-3}$ M)

氫離子的濃度是其他三種陽離子的 十萬分之一至百萬分之一，因此濃度最低。

故正確答案為 A。

核心知識點

醫檢師國考常考之血漿電解質參考值速記（以 mmol/L 為單位）：

1. Na⁺ (鈉)：135 ～ 145 mmol/L (細胞外液最多)
2. K⁺ (鉀)：3.5 ～ 5.0 mmol/L
3. Cl⁻ (氯)：98 ～ 106 mmol/L
4. HCO₃⁻ (重碳酸根)：22 ～ 28 mmol/L
5. Ca²⁺ (總鈣)：2.1 ～ 2.6 mmol/L
6. Mg²⁺ (鎂)：0.7 ～ 1.1 mmol/L (巨量陽離子中最低)
7. H⁺ (氫)：36 ～ 44 nmol/L (pH 7.35-7.45，濃度最低)

記憶口訣：氫離子是「奈米」級 (nano)，其他電解質是「毫」級 (milli)。

參考資料

1. ABIM Laboratory Test Reference Ranges - January 2026 - 確認了各電解質的標準參考範圍 (K, Ca, Mg 均為 mmol/L 等級)。
2. Anaesthesia MCQ - The Hydrogen Ion - 詳細說明 pH 7.4 對應之 H+ 濃度為 40 nmol/L。
3. Medscape - Magnesium, Potassium, Calcium Reference Ranges - 提供詳細的臨床參考數值與單位換算。