114年:營養膳療(2)

在發生創傷(traumatic injury)或敗血症(sepsis)後,人體對蛋白質之利用及代謝會發生改變,下列對於重症病人體內蛋白質代謝的敘述何者最不適當?

A肌肉蛋白質會大量分解成支鏈胺基酸(branched-chain amino acids, BCAAs)以提供肌肉能量來 源
B此時肝臟會大量製造急性期蛋白質(acute-phase protein)來調控生理的損傷或感染,而製造急 性期蛋白質的原料主要來自於體內的瘦體組織(lean body mass)
C由於肌肉蛋白質大量分解,鉀、磷及鈣離子會大量從尿中流失
D病人體內容易呈現負氮平衡(negative nitrogen balance),而此現象要在控制好病人的發炎反 應後才得以改善

詳細解析

本題觀念:

本題考查創傷(Trauma)與敗血症(Sepsis)等重症狀態下的代謝反應(Metabolic Response to Stress),特別是蛋白質與胺基酸的代謝改變。此類病人處於高代謝(Hypermetabolism)與高分解(Hypercatabolism)狀態,目的是動員體內資源以應對生存威脅。

選項分析

  • A. 肌肉蛋白質會大量分解成支鏈胺基酸(BCAAs)以提供肌肉能量來源
    • 正確(適當)。在嚴重壓力下,骨骼肌蛋白質會大量分解以釋放胺基酸。其中,支鏈胺基酸(Leucine, Isoleucine, Valine)具有獨特的代謝特性,它們主要在骨骼肌內被氧化利用,作為肌肉自身的能量來源,同時也提供氨基(amino group)合成丙氨酸(Alanine)與麩醯胺酸(Glutamine),這些物質隨後被運送至肝臟進行糖質新生或至腎臟代謝。
  • B. 此時肝臟會大量製造急性期蛋白質(acute-phase protein)來調控生理的損傷或感染,而製造急性期蛋白質的原料主要來自於體內的瘦體組織(lean body mass)
    • 正確(適當)。發炎介質(如 IL-6, TNF-alpha)會促使肝臟改變蛋白質合成的優先順序,從合成白蛋白(Albumin)轉為合成急性期蛋白質(如 CRP, Fibrinogen)。這些合成所需的胺基酸原料,主要來自於骨骼肌(瘦體組織)的分解與動員。
  • C. 由於肌肉蛋白質大量分解,鉀、磷及鈣離子會大量從尿中流失
    • 錯誤(最不適當)
      • 鉀(K)與磷(P):這兩者是主要的**細胞內(Intracellular)**離子。當肌肉細胞大量分解(Proteolysis/Rhabdomyolysis)時,細胞內的鉀與磷會被釋放到細胞外液,並隨後經由尿液排出,這部分描述是正確的。
      • 鈣(Ca):鈣離子主要儲存於骨骼中,肌肉細胞內的鈣離子濃度極低。雖然重症病人常因長期臥床(Immobilization)導致骨質再吸收而產生高鈣尿症(Hypercalciuria),但這並非直接源於「肌肉蛋白質的分解」。題目將鈣離子的流失歸因於肌肉蛋白質分解是錯誤的病理生理連結。肌肉分解釋放的是 K、P、Mg(鎂),而非大量的 Ca。
  • D. 病人體內容易呈現負氮平衡(negative nitrogen balance),而此現象要在控制好病人的發炎反應後才得以改善
    • 正確(適當)。重症期的高分解代謝是由神經內分泌與細胞激素驅動的,這種狀態具有「合成阻抗性(Anabolic resistance)」。單純給予營養支持(即使是高蛋白)通常只能減輕負氮平衡的程度,而無法完全逆轉。必須等到「流動期(Flow phase)」的發炎反應消退、進入「恢復期(Anabolic phase)」後,身體才能真正轉為正氮平衡。

答案解析

選項 C 為最不適當的敘述。肌肉組織富含鉀、磷、鎂與氮,分解時會釋放這些物質;但鈣主要存於骨骼,其流失並非肌肉蛋白質分解的直接結果。

核心知識點

  1. 壓力代謝反應(Stress Metabolism)
    • 肌肉(周邊):蛋白質分解 \uparrow,釋放胺基酸(特別是 BCAA 供能,Alanine/Glutamine 運往肝/腎)。
    • 肝臟(中樞):糖質新生 \uparrow,急性期蛋白(CRP)合成 \uparrow,結構蛋白(Albumin)合成 \downarrow
    • 電解質改變:細胞破壞釋放細胞內離子 \rightarrow 高鉀(Hyperkalemia)、高磷(Hyperphosphatemia)、高鎂。
  2. 負氮平衡(Negative Nitrogen Balance)
    • 定義:氮排出量 > 攝入量(代表蛋白質淨流失)。
    • 臨床意義:在急性發炎期無法單靠營養逆轉,需待根本病因(發炎)控制後方能改善。
    • 目標:在急性期透過營養支持「減少」流失,而非強求「正平衡」。

參考資料

  1. Nutritional Support for the Severely Injured Patient. National Institutes of Health (NIH).
  2. Skeletal muscle protein metabolism in the trauma patient. UpToDate.
  3. Electrolyte disorders in the critically ill. PubMed / Critical Care Clinics.