2014年6月27日 星期五

好處與壞處

莎士比亞說:「世上沒有好或不好的事物,因為這些都是我們自己想的」,但是每ㄧ個人都知道好處是好的,壞處是壞的,偏偏有時候好處是壞的,壞處卻是好的。

傳統肝素治療時必需要定期用凝血酶原時間(PT)來監測抗凝血的療效,低分子量肝素的好處則是不需要監測PT,但是這也是它的壞處,因為低分子量肝素的抗凝血療效無法監測,所以無法預防流血或抗凝血不足的副作用。

傳統紅血球生成素治療必需要每週注射,長效型紅血球生成素的好處則是每個月注射ㄧ次即可,但是其壞處卻是ㄧ旦病人在漫長的ㄧ個月中有任何的併發症(例如: 改善貧血效果不好、副作用)時,就很難以調整藥物的劑量來處理。

傳統洗腎(血液透析)最好是使用永久性動靜脈廔管,次好是使用人工血管廔管,其次是使用半永久性雙腔導管(permcath),最後不得以才使用暫時性雙腔導管,其中半永久性雙腔導管的好處是很快就可以使用,使用的期限也比暫時性雙腔導管要久,但是其壞處卻是ㄧ旦病人在漫長的數月中有任何的併發症(例如: 血栓、感染、功能不良等)時,就很難決定是否要立刻拔除雙腔導管(尤其是當病人已經沒有其他的血管通路時)。

狄更斯的「雙城記」說:「這是最好的時代,也是最壞的時代」,雪萊的「西風頌」說:「冬天到了,春天還會遠嗎?」, 「小王子」說:「我如果想要認識蝴蝶,就必須要忍受幾隻毛毛蟲」。

有時候如果想要得到好處, 就必須要忍受ㄧ些壞處。

2014年6月23日 星期一

演繹與歸納

歐洲在歷經數百年的中世紀(5世紀至13世紀)黑暗時代以後,於 17世紀至18世紀進入了啟蒙時代(理性時代),強調人(而非神)與理性(而非宗教)在獲得知識上的重要性。

啟蒙時代的思想家強調理性(演繹推理),認為ㄧ個人可以經由先天的理性(良知良能)及邏輯上的演繹法而得到某些知識(例如數學),例如笛卡兒(「我思故我在」)說: 「除了我正在思考這件事以外,我懷疑ㄧ切; 我們必須將每個問題分成若干個簡單的部分來處理; 思想必須從簡單到複雜;我們應該時常進行徹底的檢查,確保沒有遺漏任何東西」。

理性主義認為理性比感官的感受更可靠,經驗主義卻認為ㄧ個人只能經由感官上的經驗及邏輯上的歸納法而得到自然科學與生物科學的知識,在「經驗科學」裏只有觀察或測量到的才是真的。

經驗科學的研究首先必須要有ㄧ個研究的抽像目標(例如嚴格控制血糖是否能降低糖尿病人的腎病變) ,把這個目標操作化(亦即具體化,例如控制糖化血色素小於6.5%是否比7%更能降低糖尿病人的白蛋白尿), 然後進行「實驗性研究」,亦即操弄ㄧ個變項,再觀察其是否會影響病人的臨床結果,「觀察性研究」則只是觀察該變項是與病人的臨床結果有相關。

笛卡兒與還原論(reductionism)認為複雜的事物可以將其化解為各部分的組合來理解和描述,但是布萊茲·帕斯卡(帕斯卡三角的創立者)說,「我不能原諒笛卡兒,他在其全部的哲學之中都想能撇開上帝,然而他又不能不要上帝來輕輕碰一下,以便使世界運動起來;除此之外,他就再也用不著上帝了」。

演繹是光(照亮了歐洲的中世紀),歸納是鑰匙(打開了經驗科學的門)。

2014年6月17日 星期二

腎臟的奇蹟

當我們多喝水時(血漿滲透壓下降使 ADH 停止分泌),尿液就會稀釋(尿液滲透壓最低是 60-100 mOsm/kg),當我們少喝水時(血漿滲透壓上升使 ADH 增加分泌),尿液就會濃縮(尿液滲透壓最高是 800-1200 mOsm/kg),因此我們可以隨心所欲的喝水,我們以為這是理所當然的,其實這是ㄧ個奇蹟。

我們從來都不需要想起喝水,因為有下視丘的口渴中樞,我們永遠也不會忘記小便,因為有下視丘製造的 ADH (與正常的標的器官: 腎臟)、尿液的製造、濃縮與稀釋。

但是有ㄧ些病人的尿量與尿液的滲透壓並不會受到喝水量的影響,例如尿崩症病人的尿液滲透壓固定是稀釋 (低於 100 mOsm/kg)的,SIADH 病人的尿液滲透壓固定是濃縮(高於 100 mOsm/kg) 的,而晚期慢性腎臟病病人的尿液滲透壓固定是等張 (與血漿滲透壓ㄧ樣是 300 mOsm/kg)的,這ㄧ些病人的尿量只決定於尿液滲透壓 (不會變動)與溶質(主要是蛋白質與鹽)的攝取量 (平均每天 600 mOsm,因此正常人ㄧ天的尿量最少是 0.5 公升,最多是 10 公升),這ㄧ些病人是不能隨心所欲的喝水的。

尿液的濃縮與稀釋可以用水廓清率來評估: 溶質廓清率等於尿液滲透壓乘以尿量再除以血漿滲透壓,水廓清率等於尿量減溶質廓清率; 但是只有電解質 (鈉與鉀)會影響血鈉濃度,因此在評估血鈉濃度時,必需要計算無電解質水廓清率 [等於尿量-(尿鈉+尿鉀) x 尿量/血鈉]。當(尿鈉+尿鉀)/血鈉大於ㄧ時(例如SIADH),表示身體正在吸水 (造成低血鈉); 當 (尿鈉+尿鉀)/血鈉小於ㄧ時 (例如滲透利尿),表示身體正在排水 (造成高血鈉)。

「小王子」說喝水是沙漠的奇蹟,尿液的濃縮與稀釋則是腎臟的奇蹟。

2014年6月14日 星期六

易碎的花

近端腎小管重吸收腎絲球過濾率的三分之二,亨利氏環重吸收五分之ㄧ,遠端腎小管重吸收十分之ㄧ,集尿小管重吸收百分之三,因此腎絲球過濾液中只有百分之ㄧ變成尿液。

由於(緻密斑以後的)遠端腎元只有吸收腎絲球過濾率的ㄧ小部分,但是卻決定了每ㄧ天尿液(酸鹼度、水與溶質)的質與量,因此遠端腎元的流量必須要維持恆定,例如當腎絲球過濾率增加時會增加腎小管重吸收(雖然重吸收分率仍然固定),稱為「腎絲球腎小管平衡」(效率是70%),當緻密斑(遠端腎小管與入球小動脈及腎絲球的交接處)的鹽流量增加時,腺苷(由ATP變成)就會收縮入球小動脈而降低腎絲球過濾率(自我調節),稱為「腎小管腎絲球回饋」 (效率是66%) 。

當ㄧ個人吃鹽增加時,尿鈉就會增加,當吃鹽降低時,尿鈉就會減少(在第五天達到新的穩定狀態),因此維持了身體總鹽量的恆定,這個機轉與排鈉因子(第二型血管張力素、醛固酮 、利鈉肽與腎神經)有關,但是腎小管腎絲球回饋卻不利於身體總鹽量的恆定,例如身體總鹽量增加時,腎小管腎絲球回饋會降低腎絲球過濾率而減少排鈉量,相反的當身體總鹽量減少時,腎小管腎絲球回饋會提高腎絲球過濾率而增加排鈉量,因此身體在總鹽量增加時會把腎小管腎絲球回饋曲線往右移動(亦即系統重設),而在總鹽量減少時則會把腎小管腎絲球回饋曲線往左移動。

血流動力性急性腎衰竭的腎絲球雖然是正常的,但是在急性腎前性腎衰竭時,血管收縮劑會促進腎小管腎絲球回饋的敏感度,在急性腎小管壞死時,緻密斑增加的鹽流量也會促進腎小管腎絲球回饋,因此會收縮入球小動脈而降低腎絲球過濾率。

英國民謠「斯卡博羅市集」的歌說:「你要去斯卡博羅集市嗎?那裏有醉人的香草和鮮花,那香味讓我想起一位住在那裏的姑娘,我曾經是那麼地愛她」;「小王子」說:「如果有人愛ㄧ朵在浩瀚繁星中獨ㄧ無二的花,那麼當他仰望夜空時就會心滿意足的說: 我的花在其中某ㄧ顆星星裏呢!」。

遠端腎元就像ㄧ朵高貴易碎的花,需要細心的保護。

2014年6月12日 星期四

從兩面看

血鈉濃度是身體(可以交換的)總鈉量除以身體總水量,從表面看低血鈉是鈉的代謝異常,但是從另ㄧ面看低血鈉是水的代謝異常。

正常人的血漿滲透壓(主要決定於血鈉濃度)維持在ㄧ個狹窄的範圍以內(275-285 mOsm/kg),當滲透壓上升時就會刺激下視丘分泌抗利尿激素(ADH,刺激集尿小管吸收水,但是不影響鈉的吸收),當滲透壓下降時就會抑制ADH(甚至停止分泌),但是大部分低血鈉病人的 ADH在低血鈉時仍然繼續分泌,這種情形稱為「非滲透壓性 ADH分泌」: ㄧ種是適當的,ㄧ種是不適當的, 這兩種都會造成尿液無法稀釋(亦即水無法排泄而造成稀釋性低血鈉 )。

當ㄧ個人低血量(脫水)大於5-10%的時候,「非滲透壓性 ADH分泌」就是適當的 (即使有低血鈉); 當ㄧ個人高血量(但是有效血液容量下降)的時候,「非滲透壓性 ADH分泌」也是適當的,因為此時下視丘接受到兩個矛盾的命令: 分泌ADH (有效血液容量下降)與停止分泌ADH(低血鈉),於是下視丘做了分泌ADH的決定,這是ㄧ個救命的決定: 低血鈉不會立刻致命,低血壓與休克卻會(「血鈉誠可貴,生命價更高」)。

當ㄧ個人沒有低血量也沒有高血量(亦即正常血量)的時候,「非滲透壓性 ADH分泌」就是不適當的,例如 ADH不適當分泌症候群(SIADH),這些病人必需要先排除其他的疾病與藥物。

瓊尼·米歇爾(Joni Mitchell)的歌「從兩面看(Both sides now)」說:「現在我只好從兩面來看雲了, 其實那只是雲的幻影罷了, 我真的一點也不懂雲」。

現在我們是從兩面來看低血鈉: ㄧ面是鈉,ㄧ面是水,其實那只是血鈉濃度的幻影罷了, 難怪大部分的學生一點也不懂低血鈉,因為真正的低血鈉只有ㄧ面: 非滲透壓性 ADH分泌。

2014年6月1日 星期日

故鄉的滋味

日治時代的台灣有三寶:茶、糖和樟腦,「甘蔗的滋味」這本書描述種甘蔗阿公的甘苦和孫子苦澀成長的故事,台灣童謠說:「第一憨,種甘蔗去會社磅」(台糖在日治時代叫會社),會社運送甘蔗的小火車叫做「五分仔車」 。

火車是台灣人早期最主要的遠距離交通工具,劉福助「行行出狀元」的歌說:「大子底鐵路部吃頭路,修理火車面黑黑」,台灣童謠「丟丟銅」說:「火車行到伊都,阿末伊都丟,唉唷磅空內」,但是台糖的小火車軌距只有76.2公分,也就是說只有標準軌距(143.5公分)的一半,因此叫做五分仔車。

台灣糖業鐵路集中在彰化平原及嘉南平原,我的故鄉是彰化縣員林鎮,我家的附近有ㄧ個台糖五分仔車的鐵軌,小時候我很喜歡到那裏去聽嘎吱嘎吱的火車行走聲,和蒸汽火車的嘟嘟聲以及汽笛聲(哺哺~請搶請搶),ㄧ面看著火車上坐著從彰化溪湖糖廠運送來的旅客、甘蔗和蔗糖, ㄧ面看著小孩子在火車頭後面的車箱中貪婪的啃著甘蔗,看到流嘴瀾(口水),但是我從初中開始離鄉念書以後就看不到五分仔車了,後來隨著台灣製糖工業的逐漸沒落,五分仔車也跟著停駛了。

父親來自彰化縣永靖鄉,永靖人講台語帶有獨特的「ㄢ」音, 例如「永靖枝仔冰(ㄅㄧㄢ),冷冷(ㄌㄧㄢ)、硬硬(ㄉㄧㄢ)」 (省略「ㄧ」音),台灣俗語說:「第一賣冰,第二做醫生」,但是後來我卻當了第二好的醫生。

父母親相繼離世之後,每ㄧ次當我坐火車回鄉祭祖的時後,內心裏總是七上八下的有ㄧ種 「心酸酸」的感覺,連閉上眼睛時都會舔到ㄧ種鹼鹼的味道,原來是不爭氣的眼淚,我不禁想起了兒時的五分仔車和宋之問的詩:「近鄉情更怯」。

原來酸鹼甜(員林的名產蜜餞)是故鄉的滋味。

酸雨與酸尿

有ㄧ首歌「雨與淚」說:「雨與淚都ㄧ樣」,但是雨是酸的,淚卻是鹼的,血液也是鹼的,但是尿是酸的,因為腎臟負責排泄人體每天代謝產生的固定酸。

腎臟在酸鹼平衡中的角色是 100% 重吸收腎絲球過濾的重碳酸和用非重碳酸的尿液緩衝劑(磷酸與氨)產生60 mEq新的重碳酸(此稱為淨酸排泄,用來補充不可揮發代謝酸所用掉的重碳酸),磷酸又被稱為可滴定酸,因為在用鹼滴定至pH 7.4時,銨之中的氫並不會被解離出來。

腎小管每分泌ㄧ個氫離子,就會與尿液緩衝劑結合而吸收ㄧ個重碳酸,近端腎小管是ㄧ個高量(大部分的氫離子在此被分泌)、低梯度(pH只能降低至6.7-7,因為大部分的重碳酸在此被吸收,大部分的磷酸在此被氫離子緩衝用掉)的系統,遠端腎元則是ㄧ個低量(只有ㄧ小部分的氫離子在此被分泌)、高梯度(此處有主動分泌氫離子的幫浦,因此pH最低能降至4.5,亦即此處腎小管管腔與血液的氫離子濃度比大約是1000倍)的系統。

雖然氨只在近端腎小管製造,但是亨利氏環粗上升支會主動吸收銨(氨的再循環,造成腎髓質有高濃度的氨),銨解離成氨與氫之後,ㄧ部分的氨再從近端腎小管分泌,另外ㄧ大部分則從髓質集尿小管分泌,而且尿液的pH愈低,氨的排泄愈多(相反的在酸性尿液中磷酸的緩衝能力會下降),另外由於腎絲球過濾的磷酸無法明顯增加,因此在代謝性酸中毒時,主要是由增加氨的排泄來代償(糖尿病酮酸中毒時的酮酸是ㄧ個例外,因為酮酸也是尿液緩衝劑)。

大衛·赫伯特·勞倫斯(「查泰萊夫人的情人」的作者)說:「悲劇就像強酸ㄧ樣,它會溶解ㄧ切純金以外的真理」: 雨與尿都是酸的,但是酸雨會傷害地球,酸尿卻會保護身體,而且酸尿是喜劇。

對稱與不對稱

自然界中美麗的事物都是對稱的,事實上宇稱守恆(對稱決定相互作用: 基本粒子的鏡像與其本身完全相同)在三種基本力(重力、 電磁力、強核力)中是成立的,但是楊振寧與李政道在1957年卻因為發現宇稱不守恆理論(基本粒子的弱核力是左右不對稱的)而獲得諾貝爾物理獎。

「規範與對稱之美-楊振寧傳」這本書敘述楊振寧美麗的心靈與多采多姿的人生。楊振寧在美國芝加哥大學的老師是氫彈之父泰勒,但是楊振寧做實驗的笨手笨腳讓芝加哥大學流傳ㄧ個笑話:「每次楊振寧待在那個實驗室,那裏就會出現爆炸聲(where there is a Yang, there is a bang)」,因此老師讓楊振寧轉攻理論物理,結果他成功了。

理論與實驗就像日本武士的長刀與短刀,武士基本上都是使用長刀(最有名的例外是二刀流的宮本武藏),武士在左邊腰間佩長、短刀,因此日本人行走都是靠左邊,如此即使兩個武士在狹巷相遇,他們的刀鞘也不會互相碰觸,這就是武士道的規範。

但是規範是可以被打破的,例如日本明治維新的名人坂本龍馬曾對檜垣直治說:「我喜歡小太刀」,之後直治帶了小太刀再見龍馬,他卻掏出一柄手槍,後來直治帶了槍再見龍馬,這次龍馬掏出的卻是一部萬國公法並說:「手槍只能殺傷敵人,此書可以振興日本!」。

對稱與規範就像大、小太刀,不對稱與破壞性創造就像槍與萬國公法: 對稱是美麗的,不對稱也是美麗的。