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115年:營養膳療(1)

飲食中鈣質攝取不足時，人體維持鈣恆定作用（calcium homeostasis）的機制，下列何者正確？①鈣三醇（calcitriol）促進腸道的鈣吸收率 ②副甲狀腺素減少尿鈣流失 ③甲狀腺素促進破骨作用（bone resorption） ④骨骼貯存的鈣質可供維持血中濃度所需 ⑤成骨細胞（osteoblasts）活性增加

A①②③
B①②④
C①④⑤
D②③④

詳細解析

本題觀念：

本題考查的是人體在鈣質攝取不足（低血鈣）時的恆定調節機制（Calcium Homeostasis）。主要的調節荷爾蒙為副甲狀腺素（PTH）與活性維生素D（Calcitriol），它們協同作用於骨骼、腎臟和腸道，以提升血鈣濃度。

選項分析

  • ① 鈣三醇（calcitriol）促進腸道的鈣吸收率：正確

    • 當飲食鈣攝取不足導致血鈣下降時，副甲狀腺素（PTH）分泌增加，刺激腎臟中的 1α-羥化酶（1α-hydroxylase），促進維生素 D 轉化為活性形式——鈣三醇（1,25(OH)₂D₃）。
    • 鈣三醇是腸道鈣吸收的最主要調節因子，它能促進腸道上皮細胞合成鈣結合蛋白（Calbindin）和鈣通道蛋白（如 TRPV6），從而顯著增加腸道對鈣質的吸收。

  • ② 副甲狀腺素減少尿鈣流失：正確

    • 副甲狀腺素（PTH）直接作用於腎臟的遠曲小管（Distal Convoluted Tubule），增加對鈣離子的再吸收（Reabsorption），從而減少鈣質隨尿液排出，以保存體內的鈣。

  • ③ 甲狀腺素促進破骨作用（bone resorption）：錯誤

    • 這裡有兩個觀念需要釐清：
      1. 荷爾蒙名稱：在鈣恆定調節中，促進破骨作用以釋放鈣質的主要荷爾蒙是「副甲狀腺素（PTH）」，而非「甲狀腺素（Thyroid Hormone, T3/T4）」。雖然甲狀腺素過多（如甲狀腺亢進）確實會加速骨代謝並可能導致骨質流失，但它不是人體應對「飲食缺鈣」時的生理恆定調節機制。
      2. 降鈣素（Calcitonin）：甲狀腺分泌的另一種荷爾蒙是降鈣素，其作用剛好相反，是抑制破骨細胞活性，降低血鈣。

  • ④ 骨骼貯存的鈣質可供維持血中濃度所需：正確

    • 骨骼是人體最大的鈣儲存庫（約佔 99%）。當飲食攝取不足、血鈣降低時，PTH 會刺激蝕骨細胞（Osteoclasts）進行骨再吸收（Bone Resorption），將骨骼中的鈣釋放到血液中，以維持生命徵象所需的血鈣濃度。

  • ⑤ 成骨細胞（osteoblasts）活性增加：錯誤

    • 在缺鈣及高 PTH 的環境下，生理目標是「釋放鈣質」，因此主要是**蝕骨細胞（Osteoclasts）**的活性被活化。
    • 雖然 PTH 的受體位於成骨細胞上，且 PTH 需透過成骨細胞分泌 RANKL 來間接活化蝕骨細胞，但就「骨骼代謝的淨效應」而言，此時是骨再吸收大於骨生成。若成骨細胞活性單獨增加（進行造骨），反而會將血液中的鈣沉積到骨骼中，導致血鈣更低，這與低血鈣的恆定調節方向背道而馳。

答案解析

根據上述分析：

  • 機制 ①（維生素D促進腸道吸收）是正確的。
  • 機制 ②（PTH 減少尿鈣流失）是正確的。
  • 機制 ④（動用骨鈣庫存）是正確的。
  • 機制 ③ 錯誤（應為副甲狀腺素，且甲狀腺素非主要調節者）。
  • 機制 ⑤ 錯誤（淨效應應為蝕骨細胞活性增加）。

因此，正確的組合為 ①②④。

正確選項：B

核心知識點

考生應掌握 血鈣恆定（Calcium Homeostasis） 的三大靶器官與兩大荷爾蒙：

  1. 低血鈣時的反應（提升血鈣）：

    • 荷爾蒙： **副甲狀腺素（PTH）**分泌增加、**活性維生素 D（Calcitriol）**生成增加。
    • 骨骼（Bone）： PTH 刺激蝕骨細胞（Osteoclasts），促進骨再吸收（Resorption），釋放鈣質。
    • 腎臟（Kidney）： PTH 促進遠曲小管再吸收鈣，並排出磷；同時活化維生素 D。
    • 腸道（Intestine）： 活性維生素 D 促進腸道吸收鈣。

  2. 高血鈣時的反應（降低血鈣）：

    • 荷爾蒙： **降鈣素（Calcitonin）**分泌增加（由甲狀腺濾泡旁細胞 C-cells 分泌）。
    • 作用： 抑制蝕骨細胞活性，減少骨鈣釋出；促進腎臟排鈣。

參考資料

  1. Vander's Human Physiology, Chapter on Endocrine Control of Growth and Metabolism (Calcium Homeostasis).
  2. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Parathyroid Hormone, Calcitonin, Calcium and Phosphate Metabolism.
  3. NIH (National Institutes of Health) - Calcium and Vitamin D Fact Sheet for Health Professionals.
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