2018年6月30日 星期六

「魔彈射手」

我在唸大學一年級時,經常會聽見高年級的學長在對偶然出現的美女品頭論足時,都會用一個德文字 Agathe 來描述。

當時我因為不懂而被笑,後來才知道那是「理髮師齊多賴」裡美麗女兒的名字。那是教德文的老師為了要提高學生學習的興趣才說的故事,雖然大部分的學生最終除了 Agathe 以外,不記得任何德文。

後來我當了腎臟科主治醫師,每一次當我跟藥學系的學生上課時,都會開玩笑說:「腎絲球腎炎(GN)的治療藥物很簡單:只有類固醇和免疫抑制劑。講完了,可以下課了!」,但是現在這個笑話可能已經不管用了。

GN 傳統的治療都是依據腎臟病理切片的形態學:微小變化腎病(MCD:用類固醇)、局部節段性腎絲球硬化症(FSGS:用類固醇)、膜性腎病(MN:用免疫抑制劑)、膜厚增生性腎絲球腎炎(MPGN:沒有建議)、快速進行性新月體性腎炎(RPGN:用類固醇、免疫抑制劑、血漿交換)、系統性紅斑性狼瘡(SLE)腎炎(用類固醇、免疫抑制劑)等。

GN 有免疫性(例如:大部分的 GN)和非免疫性(例如:糖尿病)兩種,其中免疫性分為:抗體(罕見,例如:抗腎絲球基底膜抗體)、抗原-抗體免疫複合體(常見)兩種。其中有許多都跟補體的活化有關,而抗體是由(B 細胞變成的)漿細胞產生的,因此現在已經有針對免疫細胞(B 細胞、漿細胞)和補體的標靶治療。

補體抑制劑有兩種:eculizumab(抑制補體 C5 的單株抗體)能治療非典型溶血性貧血(aHUS)、C3 腎絲球病變(包括以前分類的第二型 MPGN《緻密沉積病》和其他主要是 C3 沉積的腎炎)。CCX168(補體 C5a 受器抑制劑)能治療 ANCA(細胞核周圍抗嗜中性球細胞質抗體)相關全身性壞死性小血管炎(AAV)。

免疫細胞抑制劑也有兩種:rituximab(抑制 B 細胞的單株抗體)能治療 MN、AAV、SLE 腎炎、兒童的類固醇依賴性腎病症候群、混合型冷凝球蛋白血症(C 型肝炎《HCV》、SLE、淋巴增生疾病)、骨髓穿刺病理切片檢查是 B 細胞而且腎臟病理切片是 MPGN 的 MGRS(有腎臟意義的單株免疫球蛋白沉積病:多發性骨髓瘤、類澱粉症)。bortezumab(抑制漿細胞的單株抗體)能治療骨髓穿刺病理切片檢查是漿細胞而且腎臟病理切片是 MPGN 的 MGRS。

歌劇「魔彈射手」中的男主角為了能贏得森林守護官的美麗女兒 Agathe 而與魔鬼交易,當他用魔彈射最後的標靶-白鴿(他不知道那是 Agathe 的化身)時,還好森林隱士送給 Agathe 的花冠救了她ㄧ命。

如果標靶治療是魔彈,那麼森林隱士的花冠就是確認標靶(補體、免疫細胞)的動作。

當醫生的感覺

我在大學五年級的時候開始去附設醫院見習,那時候覺得一切都很新鮮:白袍、聽診器、小槌子、音叉、眼底鏡、手電筒、血壓計、問診、理學檢查,加上熟悉的藥水味(我的父親是藥師)以及首次被稱呼為「醫師」等,讓我開始有了當醫生的感覺。

記得有一次到神經科見習,我們問診加上理學(神經學)檢查做了十幾分鐘之後,輪到主治醫師看病示範,他仔細的問診完之後,從頭到腳的神經學檢查就做了三十分鐘,然後告訴我們那位病人腦部病變的位置,三天之後腦部動脈攝影(當時還沒有電腦斷層攝影)的結果與他的診斷及病變的位置完全一樣,後來有了電腦斷層攝影與核磁共振攝影之後,年輕醫生就很少有耐心做這麼詳細的理學(神經學)檢查了。

問診是用嘴巴問以及用耳朵聽;理學檢查是用眼睛(視診)、耳朵(聽診)與手(觸診、敲診),這些診療行為都是與病人直接身體接觸的互動,但是高科技的醫學儀器與檢驗數據卻是冷冰冰的,而且似乎在醫生與病人中間築起了一道無形的高牆,因此減少了醫病互動的時間。

醫學科技雖然進步,但是仍然不能取代理學檢查,因為有許多疾病的表徵只能靠理學檢查:生命徵象(血壓、脈搏、呼吸、體溫)、疾病的嚴重度與急性度、意識、外觀、皮膚、眼睛、眼底、耳鼻喉部、關節、可觸摸的病變(疼痛、腫塊、變形、搏動、外泌尿器)、呼吸困難、聲音(心雜音、呼吸音、摩擦音、腸音)、神經學的表徵等。

孔子説問診很重要(尤其是過去病史),病歷記載也很重要,他説:「溫故而知新」;孟子説理學檢查很重要,他説:「觀其眸子,人焉廋哉?」。

醫學儀器與檢驗數據沒有感覺,是問診與理學檢查讓我們有了當醫生的感覺。

2018年6月19日 星期二

孫悟空的緊箍咒

「西遊記」裡的孫悟空代表了聰明、調皮、活潑、忠誠、嫉惡如仇的個性,他只有在緊箍咒的約束下才能完成保護唐三藏去西天取經的使命,雖然大部分的人都忽略了「悟空」二字代表的意義。

歷史上真實的的唐朝三藏(經、律、論三種佛典)法師玄奘在西元 629 年不顧唐太宗的反對,從長安西行,腳穿麻鞋,穿過玉門關,途經擁有沙漠、流沙、高原、草原、烈日、冰川等「神魔亂舞」的西域、中亞等 100 多個國家,經歷了九死一生之後到達印度,逗留十幾年之後,將 657 部佛經帶回中土。他花了十幾年的時間,一共翻譯了 47 部佛經,包括 1335 卷的經文,雖然他的翻譯不如鳩摩羅什一樣的淺顯易懂。

禪宗五祖弘忍的大弟子和助教神秀是一個聰明又博覽群書的好學生,他主張「漸悟」和「坐禪習定」,他的悟道詩「身是菩提樹,心如明鏡台;時時勤拂拭,勿使惹塵埃」因為沒有「悟空」而不被老師讚許。他後來到了國都創立北宗,並當了帝師。

不識字的惠能寫的悟道詩「菩提本無樹,明鏡亦非台;本來無一物,何處惹塵埃 」則因為「悟空」而被老師肯定,他在聽老師講「金剛經」到「應無所住,而生其心」時徹悟,五祖便在半夜偷偷把衣缽傳給了他。他後來為了逃避其他弟子的追殺,渡過長江到廣東曹溪創立了南宗,他被尊為禪宗的六祖,其宗風是「頓悟」。

道川禪師對「金剛經」的體悟是「遠觀山有色,近聽水無聲;春去花猶在,人來鳥不驚」。蘇軾對空的體悟是「人生到處知何似?應似飛鴻踏雪泥;泥上偶然留指爪,鴻飛哪復計東西」、「紫李黃瓜林路香,烏紗白葛道衣涼。閉門野寺松陰轉,欹枕風軒客夢長」(葛衣:用葛布製成的夏衣,松陰轉:松樹蔭隨著日光在院中移轉,欹枕:斜靠在枕頭上,風軒:有窗的小房間)。

首山省念禪師有一次拿起竹篦問弟子:「這是什麼?你們如果說是竹篦,那是肯定;如果說不是竹篦,那是否定。肯定與否定都不是禪」這時葉縣省和尚突然把竹篦摔成兩半說:「這是什麼?」首山說:「瞎!」。說竹篦是竹篦是因為「金剛經」說:「空即是色」(我們真的能看見竹篦),說竹篦不是竹篦是因為「色即是空」(竹篦是原子形成的,原子內的絕大部份是空的),說「瞎!」是因為以上兩種說法都只是「知解宗徒」,就像瞎眼一樣看不見清淨的自性。只有超越有無、是非、善惡、生死等相對觀念的「不二法門」才能幫助我們看見真理。

沒有人喜歡受苦,但是只要是「有情」的眾生,就算是得道的高僧也會受苦。ㄧ行禪師說:「我早已知道尋找真理不等於尋找快樂,你渴望真理,但看見之後,就免不了受苦,否則你根本什麼也沒看見」。有一個小女孩問他:「我有一隻小狗死了,我要如何才能不傷心?」「你仰望青空,看見美麗的白雲,雲化成雨水;當你喝茶的時候,細看杯中的茶,便會看見白雲」。

神秀是屬於知識上「莫妄想」的境界,身有生死,心有善惡分辨,這是「生滅法」。惠能是屬於智慧上「何期自性,能生萬法」的境界,這是契合「金剛經」裡「無相布施」和「凡所有相,皆是虛妄」的觀念。身和心就像是孫悟空的緊箍咒一樣的束縛了神秀,惠能則像是唐三藏釋放被佛祖用六字大明咒(唵、嘛、呢、叭、咪、吽)壓在五行山下五百年的孫悟空一樣的自由。

「《正念》是安住在此時此地」(ㄧ行禪師),而且唯有心無妄念的人才能像「何夜無月?何處無竹柏?但少閒人如吾兩人者耳」的蘇軾一樣的感受當下的禪機。就像有一次父親在八十歲的壽宴中對我們説的「不可持有,不可出賣。不可持有的是你自己的感受,不可出賣的也是你自己的感受」一樣。

不可持有的是孫悟空的緊箍咒,不可出賣的是清淨的自性。

2018年6月17日 星期日

大象和烏龜

唐朝的肅宗皇帝有一次向南陽慧忠國師請示佛法,但是慧忠連眼睛都不看他一眼。皇帝氣沖沖地問:「朕是大唐天子跟你說話,你居然都不看我一眼」「吾皇可曾看見虛空?」「看見」「虛空可曾對你眨過眼?」。

佛教認為萬物和「我」都沒有實體(「凡所有相,皆是虛妄」、「無我」)。例如:馬車上沒有任何一個東西是「馬車」,而「我」就像一輛馬車ㄧ樣,亦即萬物和「我」都是空的,而人們煩惱(「無明」)的來源就是執著「我」和萬物(我有什麼、我要什麼)。ㄧ行禪師說:「一個空的杯子是裡面沒有水的意思,但是它仍然擁有空氣裡所有的東西。因此《空》是沒有《獨立的屬性》的意思,但是《空》擁有一切萬物」;達賴喇嘛有一次開玩笑地說:「既然《色即是空,空即是色》,而我們無法抓住《空》,那麼不如讓我們抓住鼻子吧!」。

除了得道的高僧以外,大部分的人都認為「我」是存在的實體(笛卡兒:「我思故我在」),而現實則是獨立於感官和意識之外的存在。現實有兩種:物質和事件。

伽利略說物質的屬性有原來的和次要的:「味道、氣味、顏色、聲音、冷熱等都是次要的,它們都只是名字而已,只存在意識或感官裡,只要感知者逝去它們就會跟著消失;大小、形狀、位置、動作、接觸、質量、數字、時間等則都是原來的、真實的」。

傳統物理學嘗試利用物質原來的屬性來解釋次要的屬性,這一種方法在解釋日常生活和巨觀的事件上是成功的,例如:預測物體的運動、日蝕、月蝕、潮汐、星球的運行等。但是在解釋快速運動的物體時就要用到愛因斯坦的「相對論」,在解釋微觀(次原子)的事件上就要用到量子力學。

如何才能把一根長度 20 公尺的棍子放進一個 25 公尺長的穀倉?當棍子以光速的 70% 前進時,站在穀倉的觀測者發現棍子的長度縮小至 18 公尺;但是運動是相對的,站在棍子上的觀測者卻發現快速運動的穀倉長度縮短了。那麼到底誰是正確的呢?「相對論」認為兩個都對,因為宇宙沒有絕對的真實,只有相對的事實,亦即所有的物質都沒有能脫離觀測者主觀的屬性。

「長度縮短、時間延長和《同時》的相對性讓我們想要用分析物體去了解這個世界變成是不適當的,我們只能分析事件和過程」(戴維·玻姆),亦即萬物沒有任何「原來的屬性」,也沒有一個絕對客觀的世界。

如果原子是一個足球場,那麼原子核就是中央的一顆綠豆,而電子雲圍繞著原子核跳舞,所以原子的 99.999999999999% 是空的,而我們之所以不能穿越固體物質,是因為電子雲形成的電磁場具有排斥力。

原子核中的質子和中子都是由夸克組成的,這一些基本粒子(夸克和電子)當你不看它時是隨處都有的波,當你看它時是有固定位置的粒子。「《空》很容易被誤會成空無一物,其實它蘊含著無限的可能性」(鈴木大拙)。「誤解《空》的意義就像抓錯毒蛇的ㄧ端一樣(你會被咬死!)」(龍樹菩薩)。

在解釋為什麼地球不會掉到太空的時候,古印度人認為是因為有一隻大象支撐著地球,有許多隻烏龜支撐著大象,而之後的每一個下層都有許多烏龜支撐著。

「如果我們要分析物質到最小的單位,那麼我們將會發現那ㄧ個最小的單位就是虛無」(德國物理學家波茲曼)。現實是空的:地球的下面並沒有大象,也沒有烏龜。

2018年6月16日 星期六

「李爾王」的悲劇

古希臘的哲學家認為物質是由不可分割的單位(原子)形成的,而且「無不能產生有」,亦即一個物質無論如何分割都不能變成空無一物,因此質量應該是原子的基本性質。

每一個人都知道質量是什麼,但也都無法對它下一個明確的定義。例如:一個冰塊是由水組成的,但是到底水的質量是什麼呢?

大部分的人以為質量就是重量,但是物質在沒有重力的太空中是沒有重量的,雖然它仍然有質量。牛頓說質量是一個物質的密度乘以它的體積,但是密度是質量除以體積,因此這個定義是一個沒有意義的循環論證。

水是由二個氫原子和ㄧ個氧原子組成的(H2O)。原子由電子和原子核組成,99% 的原子質量在原子核,原子核由質子和中子組成,質子和中子都是由夸克組成的,亦即基本粒子就是電子和夸克,因此原子大部分的質量是在夸克。

基本粒子既是粒子也是波(「波粒二相性」):當你不看它時它是波(單一粒子沒有固定的位置,無法預測,但是許多粒子的位置能用機率函數預測),當你看它時它是粒子(有能預測的固定的位置)。

夸克在與希格斯場(希格斯色子:「上帝粒子」,如果沒有它,那麼無質量的質子、中子和電子就會以光速逃離原子,亦即宇宙中就沒有任何物質了)作用以後才產生了質量,但是大部分的質量是來自於把夸克黏在一起的膠子(無質量的粒子)中的能量,亦即質量就是能量(M = E/c²)(https://youtu.be/HfHjzomqbZc)。

莎士比亞名劇中的「李爾王」問三女兒:「妳是如何比妳的兩個姊姊更愛我?」「沒有」「那麼妳將不能獲得我的任一份國土(亦即無不能產生有)」;弄臣向李爾王說:「沒有王冠和權力的你只是一個無名小卒罷了」;當李爾王看見葛羅斯特伯爵的兒子愛德伽裝扮成的乞丐不穿衣服時的裸體時問:「難道一個人就只有這樣而已嗎?」。

縱然「李爾王」認為「無不能產生有」,但是由能量產生質量就是一種「無產生有」的過程。衣服並非一個人固有的性質,而是它與環境作用後的結果;就像質量並非物質固有的性質,而是它與量子場作用的結果一樣,亦即無產生有是可能的。

「李爾王」的悲劇是西方人不知道東方人的智慧:「應無所住,而生其心」(「金剛經」)。

「小提姆」的願望

駝背被大多數的人認為是醜陋的,例如:台語的「隱痀拋捙輪」(隱痀唸「溫姑」,駝背的翻筋斗)是「吃力閣歹看」的意思,「鐘樓怪人」則是描述一名巴黎聖母院駝背敲鐘人加西莫多被人嘲笑作弄的故事。

小孩子的佝僂病大部分是因為缺乏維生素丁(例如:攝取不足、少曬太陽等)造成的,但是有一些病人是因為高尿磷造成的低血磷(稱為「維生素丁治療無效的佝僂病」,例如:遺傳性低磷血症中的染色體顯性低磷酸佝僂症《XLHR,PHEX 基因異常,造成纖維母細胞生長因子 FGF23 上升而抑制近端腎小管吸收磷)。例如:「小氣財神」中史古基窮夥計的兒子小提姆可能有遠端腎小管酸血症(RTA)造成骨質的鈣從尿液流失,而他矮小、不對稱的肢體殘障與陣發性肌肉無力等是佝僂病與低血鉀的症狀。

我在當年輕主治醫師時,幾乎每一個病人都會要求醫生開立「顧胃」的藥,亦即制酸劑。有一次我在門診遇見一位老歐巴桑有肌肉無力和呼吸困難,檢驗有低血磷,原來這是她長期(配飯)吃制酸劑引起的併發症。她的症狀在停用制酸劑和補充磷之後就改善了,後來全民健保從 2005 年開始取消一部分制酸劑的給付。

低血磷是一種危急病人常見的電解質代謝異常,症狀是骨病變、肌肉病變、痙攣、心肌病、心律不整、呼吸衰竭、白血球功能減弱、代謝性酸中毒、意識障礙、神經功能異常、運動失調症等。

低磷血症有急性和慢性,急性的原因是鹼中毒(呼吸性比代謝性更嚴重)、全靜脈營養。慢性的原因是攝取不足、營養不良、再餵食症候群、腹瀉、酗酒、副甲狀腺機能亢進症(合併高血鈣)、維生素丁缺乏(合併低血鈣)、庫欣氏綜合症、低血鉀、低血鎂、近端或遠端 RTA(合併高尿鈣)、藥物(利尿劑、類固醇、葡萄糖、糖尿病酮酸中毒使用胰島素、theophylline,以及配飯吃的制酸劑、碳酸鈣、氫氧化鋁、氧化鎂、鐵劑等)、范康尼氏症候群等。

「小提姆」的願望是:有一天,世界將看不見「隱痀拋捙輪」(今年剛上市抑制 FGF23 的單株抗體 burosumab 已經被證明能治療 XLHR)。

2018年6月15日 星期五

命運女神的住家

我在當完內科總住院醫師以後去美國留學,平常的日子是苦悶的。但是有一次我在課外活動的演講中,驚喜地聽見希臘神話命運三女神中的 klotho 是負責紡造人類的生命之線,其他二人則是負責丈量其長短和切斷絲線,亦即她們三個人負責決定什麼時候人們出生、誰應該被處死、誰應該倖免。

磷佔了人體礦物質量的四分之一,其中 85% 在骨骼,1% 在血液中,血磷分為有機(70%,主要是磷脂)與無機(30%),臨床檢驗的血磷就是無機磷(H2PO4⁻、HPO4⁻²)濃度。正常的血磷濃度在一個狹窄的範圍內變動(3-4.5 mg/dL),這是由副甲狀腺素(PTH)和維生素丁(促進小腸吸收鈣、磷)所調控的。

我們每天平均吃 1 公克的磷,小腸吸收 70%,然後從尿液排泄。近端腎小管(PT)經由管腔膜上的鈉-磷運輸器 NPT2(受到高磷飲食、PTH 等刺激)吸收腎絲球超過濾的 80%(磷缺乏或是低血磷時甚至能高達 90%),遠端腎小管(DCT)吸收 5%,尿液排泄 15%。

由於 NPT2 吸收最多的磷,除了促進 PT 磷吸收的 PTH 以外,醫界本來假設它的基因異常可能會造成罕見的遺傳性低磷血症(維生素丁治療無效)。但是針對這一些疾病的所有尋找都失敗了,而體染色體顯性低磷酸佝僂症(ADHR)、染色體顯性低磷酸佝僂症(XLHR,PHEX 基因異常)和罕見的腫瘤誘發骨軟化症(TIO)等病人的血液都有能促進尿磷的物質,因此在 1997 年時有人提出了有「利磷素」能抑制 NPT2。

無獨有偶的是美籍日裔的黒尾誠在 1997 年發現缺乏一種新基因的小鼠會衰老及早死,因此他把這一種長壽基因命名為「klotho」(主要在腎臟製造),它會抑制類胰島素生長因子 1(IGF-1)而延長生命。後來有人發現 klotho 會在與纖維母細胞生長因子 FGF23 共同作用下,抑制 PT 上的 NPT2,以及增加 DCT 上吸收鈣的 TRPV5,因此現在大家認為 klotho 就是神秘的「利磷素」。

有一群科學家在 2000 年用定位克隆法發現 ADHR 是因為 FGF23 基因的功能強化突變,接著又有人發現高血磷、PTH 和維生素丁都會刺激成骨細胞分泌 FGF23。其他造成 FGF23 上升的疾病有:XLHR、TIO、高血磷(慢性腎臟病及尿毒症),而今年上市抑制 FGF23 的單株抗體 burosumab 已經被證明能治療 XLHR。

PT 及 DCT 上有 FGF 受器,其輔助受器 klotho 會把泛 FGF 受器變成特異性的 FGF23 受器,它在與 FGF23 結合後抑制了 NPT2 和活性維生素丁,造成低血磷。有趣的是 FGF23 也會抑制 klotho 的表現。

慢性腎臟病和尿毒症病人都是缺乏 klotho 的,而缺乏 klotho 小鼠的表現型也和尿毒症病人很像:早老、壽命縮短、動脈硬化。

「假如你先生來自鹿港小鎮,請問你是否看見我的爹娘,我家就住在媽祖廟的後面,賣著香火的那家小雜貨店。...台北不是我的家,我的家鄉沒有霓虹燈」(羅大佑:「鹿港小鎮」)。

假如你先生來自命運女神的住家,請問你是否看見 NPT2 和 TRPV5,它們就住在近端和遠端腎小管的前面,賣著磷和鈣的那家小雜貨店。美國不是我的家,我的家鄉只有蕃薯,沒有 ABC。

2018年6月14日 星期四

阿波羅的神諭

大家都知道一個陽光男孩是不會走路佝僂的,因為希臘神話中的太陽神阿波羅也主管醫藥,例如:皮膚在陽光的紫外線照射下產生維生素丁 D3,在肝臟被活化成 25-(OH)-D3,在腎臟被活化成 1,25-(OH)2-D3。

希臘德爾菲(據說那裏是世界的肚臍)山中有ㄧ個阿波羅神廟,據說當以前的人有困惑時會祈求阿波羅的神諭,如今神廟的入口處刻著「認識你自己」。

我在當內科住院醫師時,有一次在急診室遇見一位因為過度換氣而造成急性呼吸鹼中毒的病人,她有肢端麻木。以手指拍打病人耳前之面神經分支,同側之面部肌肉會收縮(Chvostek 徵候);以血壓計之纏臂包裹手臂,充氣至其收縮壓以上,維持 3-5 分鐘則有腕部痙攣(Trousseau 徵候),檢驗則有低血中離子鈣。

鈣是身體最多的陽離子,99% 的鈣在骨骼,血鈣中大約一半是離子鈣(只有它具有生物活性),46% 跟白蛋白結合,因此血鈣必須要校正血液白蛋白濃度,例如:血鈣 + (4- 白蛋白濃度)x 0.8,雖然最近有人發現這一個公式是不可靠的。而且酸中毒會增加離子鈣,鹼中毒會降低離子鈣,因此測定離子鈣是最正確的。

低血鈣最常見的原因是維生素丁缺乏(攝取不足、營養不良、吸收不良、年老、少曬太陽、肝衰竭、腎衰竭、腎病症候群),維生素丁缺乏也會造成小孩子的佝僂病。

血鈣濃度只有在跟血磷、PTH 濃度一起評估時才能知道其真正的意義。低血鈣時,高血磷、PTH 下降:原發性副甲狀腺機能低下症(大部分是甲狀腺/副甲狀腺手術後)、鹼中毒。高血磷、PTH 增加:續發性副甲狀腺機能亢進症(HPT:尿毒症病人、雙磷酸鹽)、假性副甲狀腺低能症(基因銘印自體顯性遺傳《只有來自父親或是母親的對偶基因會表現稱為「基因銘印」》,失能的 G 蛋白質 GNAS 基因遺傳自母親)有骨骼及體型異常、PTH  受器失能。偽假性副甲狀腺低能症(基因銘印自體顯性遺傳,失能的 GNAS 基因遺傳自父親)有相同的骨骼及體型異常,但是血鈣、血中 PTH、PTH 受器功能都是正常的。

血鈣低或正常時,低血磷、PTH 正常或增加、高尿鈣、高尿磷:范康尼氏症候群(腎性糖尿、近端腎小管性酸中毒、低尿酸血症)。血磷低或正常、PTH 增加:續發性 HPT(維生素丁缺乏、thiazides、低鈣飲食、腸吸收鈣不良、低血鎂、鋰鹽、RANKL 抑制劑《骨質疏鬆治療藥物》、原發性高尿鈣症等)、正常血鈣的原發性 HPT。

阿波羅的神諭是「認識你自己」:要認識你自己首先必須要認識製造活性維生素丁的腎臟。

2018年6月13日 星期三

「那遙遠的福爾摩沙」

我們每天平均吃 900 mg 的鈣,其中的 20% 被小腸吸收,亦即每天有 180 mg 的鈣從尿液排泄。

每次當我問學生:「哪裡是腎臟調節鈣最重要的地方?」時,幾乎所有的人都會回答說是近端腎小管(PT),因為 PT 吸收最多從腎絲球超過濾的鈣(68%),其中 85% 是經由細胞或徬細胞路徑被動吸收(吸收鈉造成鈣濃度上升而有擴散作用,也造成滲透壓吸水而有溶劑牽引作用),15% 是經由副甲狀腺素 PTH 刺激細胞主動吸收。

20% 的鈣被亨利氏環粗上行支(TAL)經由徬細胞路徑被動吸收(NKCC2 吸收了鈉、鉀、氯,造成水分吸收及鈣濃度上升,ROMK 分泌的鉀造成管腔帶正電,基側膜上的鈣離子感受器 CaSR 則抑制鈣的吸收)。在 PT 和 TAL 的鈣都是與鈉一同被吸收,因此作用在 PT(acetazolamide)和 TAL(furosemide )的利尿劑和巴特氏症候群都是造成高尿鈣。

在遠端腎小管(DCT)及聯結小管(CNT)的鈣則是被獨自吸收:DCT 的基側膜上有 PTH 受器,受到 PTH 及 NCC 抑制劑(例如:thiazides)刺激之後,DCT/CNT 經由管腔膜上的 TRPV5 主動吸收  10% 的鈣,在細胞內由 calbindin-D28k 攜帶到底側膜被鈉-鈣交換器 NCX1 以及鈣-ATPase PMCA1b 吸收到徬腎小管微血管。剩下 2% 被尿液排泄。Thiazides 和吉特曼症候群會刺激 TRPV5 而減少尿鈣,酸中毒則會抑制 TRPV5 而增加尿鈣。

副甲狀腺素(PTH)會刺激腎臟合成活性維生素丁,刺激骨骼釋放鈣,抑制 PT 吸收磷,刺激 PT(次要)及 DCT(主要)吸收鈣。皮膚在陽光的紫外線照射下產生 D3,在肝臟被活化成 25-(OH)-D3,在腎臟被活化成 1,25-(OH)2-D3。活性維生素丁會抑制 PTH,促進小腸吸收鈣、磷,促進 DCT 吸收鈣。

高血鈣會刺激副甲狀腺上的鈣離子感受器《CaSR》而抑制 PTH 分泌,也會刺激 PT 及 DCT 上的 CaSR 而抑制鈣的吸收。

1871 年時,馬偕從加拿大遠渡重洋來到遠東從事醫療傳教。他在自傳「台灣遙寄」中說:「我全心所疼惜的臺灣啊!我的青春攏總獻給你,我一生的歡喜攏於此。我在雲霧中看見山嶺,從雲中隙孔觀望全地,波浪大海中遙遠的對岸。盼望我人生的續尾站,從大湧拍岸的響聲中,在竹林搖動的蔭影裡面,找到我一生最後住家」(「最後的住家」),他說:「那遙遠的福爾摩沙,是我堅心摯愛的所在」。

那遙遠的遠端腎小管,是我堅心相信腎臟調節鈣吸收的所在。

2018年6月12日 星期二

美杜莎的頭顱

每當一個醫生聽見「美杜莎的頭顱」時,立刻就會想到門靜脈高壓症(大部分是肝硬化所致)病人腹部從肚臍向四方鼓脹的靜脈,其實「美杜莎的頭顱」還有另一層意義:變成石像(鈣化)。

希臘神話中的美杜莎自認為比女神雅典娜更美,雅典娜ㄧ怒便把她變成有一頭蛇髮的女妖,而任何直望美杜莎雙眼的人都會變成石像。英雄珀耳修斯要去殺她,雅典娜便送他一個有鏡子的盾牌、宙斯的信使赫爾墨斯送他一雙飛鞋、火神赫菲斯托斯送他一把劍、冥王黑帝斯送他一個能隱身的頭盔。於是他將她砍頭,並用這顆頭顱讓肆虐衣索比亞的巨大海怪變成石頭,拯救了被鏈條拴住的安朵美達公主,後來公主變成了仙女星座。

我在當內科住院醫生的時候,有ㄧ次遇見ㄧ位發燒、多尿、咳嗽、呼吸困難、高血鈣、高血磷、PTH 下降的病人,雙頰有凍瘡樣狼瘡,胸部 X 光有兩側肺門淋巴結腫大,痰液檢驗沒有結核菌,支氣管鏡切片檢查發現有類肉瘤病,他在接受類固醇治療以後症狀就改善了。

鈣是身體最多的陽離子,99% 的鈣在骨骼,血鈣中大約一半是離子鈣(只有它具有生物活性),46% 跟白蛋白結合,酸中毒會增加離子鈣,鹼中毒會降低離子鈣,因此測定離子鈣是最正確的。

可惜的是大部分的醫院都是測定總血鈣濃度,因此必須要校正血液白蛋白濃度,例如:血鈣 + (4- 白蛋白濃度)x 0.8,雖然最近有人發現這一個公式是不可靠的。

高血鈣最常見的原因是癌症、原發性副甲狀腺機能亢進症(HPT,可能合併有第一型多發性內分泌腫瘤 MEN 1)、藥物等,此外脫水或長期臥床也會惡化高血鈣。

血鈣濃度只有在跟血磷與 PTH 濃度一起評估時才能知道其真正的意義,也才能幫助高血鈣的鑑別診斷。評估時我們要先假設哪一個是原因、哪一個是結果:高血鈣或低血磷是原因時 PTH 應該下降,低血鈣或高血磷是原因時 PTH 應該上升;PTH 上升是原因時血鈣應該上升、血磷應該下降,PTH 下降是原因時血鈣應該下降、血磷應該上升。

血磷正常、PTH 下降或正常偏低:癌症、多發性骨髓瘤、藥物(鈣片、鋰鹽)、甲狀腺機能亢進症、腎上腺皮質機能低下症。血磷正常、PTH 正常:家族性低尿鈣性高血鈣(體染色體顯性遺傳,鈣離子感受器《CaSR》基因突變,無症狀、不需治療;大部分高血鈣病人都有高尿鈣《尿鈣 > 250-300 mg/天》,只有本症的尿液鈣(mM)/肌酸酐(mM) < 0.01,FeCa < 0.01, 尿鈣 < 100-200 mg/天)。

低血磷、PTH 正常偏高或增加:原發性 HPT、thiazides(高血鈣或低血磷是原因時 PTH 應該下降)。血磷正常或高、PTH 下降:維生素丁過量(也包括肉芽腫性疾病,例如:結核病、類肉瘤病)、維生素 A 過量、乳-鹼症候群(鈣片 + 重碳酸 + 腎衰竭 + 代謝性鹼中毒)、尿毒症病人的無動力性骨病變。高血磷、PTH 增加:尿毒症病人的第三級 HPT。

治療是靜脈輸液、利尿劑(furosemide)、calcitonin(治療一週以後就無效了)、雙磷酸鹽(clodronate)、類固醇(針對維生素丁過量、類肉瘤病)等。

醫生是珀耳修斯,血磷與 PTH 濃度是幫助珀耳修斯的神祇,然後我們用這些神奇的藥物砍下了「美杜莎的頭顱」。

2018年6月9日 星期六

「屋頂上的提琴手」

電影「屋頂上的提琴手」描述烏克蘭一個保守的猶太家庭主人,因為嫁女兒而傳統受到衝擊的故事,他說:「在我們的村子,每個人都是屋頂上的提琴手,想拉出一首簡單、動人的旋律,卻不希望摔斷脖子,而我們保持平衡的道理只有一個字:傳統」。

傳統上我們經常會用腎小管兩側鉀離子濃度差(TTKG: 《Uk/Pk》/《Uosm/Posm》,代表皮質集尿小管《CCD》中鉀的濃度)來評估 Uosm 大於 Posm 病人的低血鉀、高血鉀(大前提是 Uosm > 300 mOsm/kg,UNa > 25 mEq/L):若低血鉀加上 TTKG 小於 2-4,則是腎外的原因;若高血鉀時 TTKG 大於 6-10 則是醛固酮以外的原因。

醛固酮敏感性遠端腎元(ASDN)是第二段遠端腎小管(DCT2)和集尿小管(CD),因為它們都有醛固酮受器(MR),能在醛固酮刺激下因為二個因素而分泌鉀:ASDN 的高流量造成管腔的低鉀濃度,醛固酮刺激鈉通道(eNaC)吸收鈉造成管腔帶負電。

當初會用 Uosm/Posm 來校正鉀濃度的原因是因為假設髓質 CD(MCD)只吸收水而不吸收溶質,但是這個假設是錯誤的:若有抗利尿激素(ADH),則 DCT2 和 CCD 都會吸水而增加管腔內的尿素濃度,ADH 則會刺激內髓質 CD(IMCD)吸收尿素而增加內髓質的滲透壓,並擴散到內髓質的 HL 下行支(有尿素運輸器),皮質的 HL 粗上行支也會吸收尿素並擴散到近端腎小管(PT)的直段,這兩種作用共同造成了尿素再循環,使得腎髓質愈往深部愈高張。

假設 BUN 14 mg/dL(5 mM)、腎絲球超過濾率(GFR)是每天 180 L,每天過濾 900 mM 的尿素,其中 500 mM 被 PT 吸收,到了 DCT (由於尿素再循環)變成了 1000 mM,最終尿液排泄 400 mM,亦即有 600 mM 的尿素被再循環了。

ASDN 的高流量是因為尿液稀釋造成的:近端腎小管(PT)等張吸收(300 mM)腎絲球超過濾液,到了 DCT 大約剩下一半的超過濾液。但是亨利氏環(HL)粗上行支和第一段 DCT(DCT1)都是吸鈉不吸水使尿液稀釋,而 600 mM 的尿素再循環大約在 DCT 加入了 2 L(600/300 mM)的水,亦即 Uosm/Posm 並未考慮到這些額外的水,因此 TTKG 會高估 CCD 中的鉀濃度。

一個腎外原因造成低血鉀的病人,每天大約排泄 15 mM 的鉀,一個腎外原因造成高血鉀的病人,每天大約排泄 200 mM 的鉀,而尿液肌酸酐的排泄量(每天 10 mM 或 1 g)則是固定的。因此當初提出 TTKG 的作者(Afr J Nephrol 2017;20:22)建議不要再使用 TTKG 了,而要用尿鉀/肌酸酐比率 Uk/Ucr:低血鉀的病人若小於 15 mM/g (1.5 mM/mM),則是腎外的原因;高血鉀的病人若大於 200 mM/g (20 mM/mM),則是腎外的原因(但是高鉀時這個指標比較不可靠)。

「世界是一座舞台,所有的男女都只是演員罷了。他們有上台的時候,也有下台的時候」(莎士比亞)。TTKG 下台了,Uk/Ucr 上台了,「你不必訝異,更無須歡喜」(徐志摩)。

在多少個日子裡,TTKG 曾經「讓我歡喜讓我憂」,它成功過、它失敗過,但是「幼苗在一夜之間變成了向日葵,在我們注視下 一一綻放,日出、日落,日子快速飛過,滿載著幸福與淚水」(電影「屋頂上的提琴手」)。「生活總是讓我們遍體鱗傷,但到後來,那些受傷的地方一定會變成我們最強壯的地方」(海明威)。

TTKG 就像「屋頂上的提琴手」的傳統一樣已經改變了。

魔藥女神的勸告

希臘神話中的錫拉和卡力布狄斯都是女海妖,她們分別盤據在義大利本土岩礁與西西里島的大漩渦之間的墨西拿海峽的兩邊,當英雄奧德賽打贏了十年的特洛伊戰爭後要乘戰船通過墨西拿海峡時,被迫必需要在兩個女妖中間選擇其中ㄧ邊,最後他聽了魔藥女神喀耳刻的勸告選擇了有六個頭的錫拉,在犧牲了六名船員後終於通過了。

IgA 腎炎是世界上最常見的腎絲球腎炎,2011 年的臨床治療指引是 ACEI/ARB、大量的魚油(效果不確定),至於類固醇和免疫抑制劑的治療時機是已經使用最佳劑量的 ACEI/ARB 而仍蛋白尿 > 1 g/天、eGFR  > 30 mL/min,病理的表現是牛津分類的「M1 + E1 + T0/T1」。可惜的是在 10-20 年之後大約有 35% 的病人仍然會惡化成末期腎病(尤其是亞洲人),而且類固醇和免疫抑制劑的好處是否大於壞處仍不確定。

2015 年的 STOP-IgAN 臨床試驗發現類固醇或是免疫抑制劑能降低蛋白尿、不影響腎功能,但是會增加副作用(包括嚴重的感染)。

2017 年的 TESTING 臨床試驗發現類固醇能降低蛋白尿,並能改善腎功能,但是因為會增加嚴重的副作用(主要是感染)而被中途終止。

2017 年的 NEFIGAN 第二期臨床試驗發現局部作用在迴腸和盲腸的 budesonide(用來治療發炎性腸炎的口服類固醇,被肝臟代謝,因此全身的副作用比較少)能降低腎功能正常病人的蛋白尿,而且沒有嚴重的副作用,但是對於腎功能的影響仍未知。

就像奧德賽一樣,以前的醫生對於類固醇和免疫抑制劑只有兩種選擇:使用來保護腎臟並付出可能嚴重感染的代價;不使用並付出可能洗腎的代價。

「不管將來怎麼樣,我們無法預測」(電影「擒凶記」),我們只能抱著現在的治療指引(琦君:「三更有夢書當枕」),等待魔藥女神的勸告,也就是新的臨床試驗的結果。

2018年6月8日 星期五

「慢性腎混淆」

我在當年輕主治醫師時,教科書充滿了許多模糊的名詞:「慢性腎不全(CRI)」、「慢性腎衰竭(CRF)」、「腎功能異常」等,因此有人戲稱是「慢性腎混淆」。

後來美國的國家腎臟病基金會在 2002 年時發明了「慢性腎臟病(CKD)」這個名詞,它由估計腎絲球過濾率(eGFR)及蛋白尿明確地定義了第一期到第五期的 CKD。這樣的分類對於慢性腎臟病的流行病學(發生率、盛行率)和提升對於此症的認知率有很大的幫助,但是這樣的定義忽略了年紀、原發的疾病、病理機轉等與治療及預後有關的重要因素。

例如:有四名 CKD 3b (eGFR = 42 -45 mL/min/1.73 m²)的病人:一名 82 歲的健康婦人(血清肌酸酐 1.2 mg/dL),一名 55 歲有多重共病症的糖尿病女性(血清肌酸酐 1.4 mg/dL),一名 22 歲有膜性腎病的男性(血清肌酸酐 2 mg/dL),一名 30 歲有嚴重高血壓(Apo-L1 基因突變)的黑人男性(血清肌酸酐 2.2 mg/dL)。這四名病人的診斷、治療、預後是完全不同的,但是我們卻都把他們分類成同一個 CKD 的疾病,這就像是性別、身高、體型不同的四個人,只有依據他們相同的體重就給他們穿同一雙鞋子是一樣不適當的。

希望「慢性腎臟病(CKD)」不要變成新的「慢性腎混淆」。

螃蟹和海豹

我在當內科實習醫生時,有一次遇見一位歐吉桑因為嚴重貧血、骨痛、急性腎衰竭、高血鈣而入院。

當時我們都要親自做常規檢驗(血液、尿液、糞便),當我把病人的尿液加熱至 45℃~60℃ 時有凝固的物質,當温度上升到 90℃~100℃ 時它溶解了,當溫度下降至 45℃~60℃ 時它卻又再度凝固,原來這就是本瓊氏蛋白質,亦即免疫球蛋白的輕鏈。

當我看血液鏡檢時,發現有紅血球疊連形成緡錢狀。進一步做血清蛋白質電泳發現有單株免疫球蛋白(M 蛋白),血清和尿液免疫電泳則有 IgG 和 κ 輕鏈增加,頭骨 X 光有打洞狀病變,骨髓穿刺發現漿細胞大於 10% 而診斷為多發性骨髓瘤(MM),後來他接受了化學治療,但是仍然出現了脊椎壓迫性骨折而造成下肢癱瘓,這個病例給了我莫大的震撼。

淋巴球分為 T 細胞和 B 細胞(分化成漿細胞),漿細胞能分泌免疫球蛋白(IgG、IgA、IgM、IgD、IgE),由重鏈及輕鏈(κ、λ)形成。異常蛋白血症分為未確認意義的 M 蛋白增高血症(MGUS)和有腎臟意義的 M 蛋白增高血症(MGRS)。

M 蛋白具有腎毒性,從腎絲球超過濾的輕鏈一部分被近端腎小管(PT)經由 megalin 和 cubilin 吸收代謝,一部分與尿調理素(由亨利氏環粗上行支分泌)結合形成圓柱體(可能會斷裂、旁邊可能有巨噬細胞)。

MM 的典型症狀是 CRAB(螃蟹:高血鈣、腎衰竭、貧血、溶骨病變)、感染、血液高黏稠症候群(流血、神經症狀、視力異常,眼底鏡有視網膜靜脈的香腸狀擴張、視網膜出血,治療是用血漿交換)等。

腎臟的病變有急性腎傷害(最常見);慢性腎臟病;圓柱體腎病變(圓柱體塞住腎小管,若血中游離輕鏈《sFLC》大於 500 mg/L 則用血漿交換);范康尼氏症候群(腎性糖尿、近端腎小管性酸中毒、低尿酸血症、低磷血症);輕鏈腎病變:結節性腎絲球硬化(類似糖尿病腎病變,症狀是腎病症候群)等。併發症有類澱粉症(輕鏈:AL,重鍊:AH,症狀是腎病症候群)、冷凝球蛋白血症等。

在診斷上,由於有有假陽性與假陰性,現在已經不做本瓊氏蛋白質了,改測 M 蛋白(免疫電泳)和 sFLC(κ/λ 比值,正常是 0.26-1.65,CKD 時是 0.37-3.1)。在治療上,化學治療、類固醇、沙利竇邁、bortezomib(蛋白酶體抑制劑,能抑制漿細胞)、血液幹細胞自體骨髓移植等讓病人的存活率大幅增加,併發症也大幅下降了。

沙利竇邁從 1957 年開始在歐洲和日本被作為抗妊娠嘔吐反應藥物廣泛使用,後來發現它會造成流產和畸胎(海豹肢症)而在 1961 年被下市。美國醫生猶大·福克曼在 1971 年發表了「血管新生是癌症的重要原因」的新理論,但是當時被大部分的科學家反對,他的一個學生在 1994 年發現沙利竇邁能抗血管新生,當時有一個化學治療無效的 MM 的病人打電話向他求救,他便說服負責的醫生用沙利竇邁來治療,結果竟成功了,後來該藥從 2006 年開始被用來治療 MM。

美軍海豹(SEALs:sea,air,land,代表海、空、陸三棲)特種部隊被譽為是世界上最強的軍隊,他們的名言是:「昨日是最輕鬆的一天!」,指揮官理察·馬辛克說:「改變是疼痛的,它讓人感到不安全、困惑或生氣,但是你不能讓手下沉溺在過去」。

「有時候,需要一顆固執的心,才能敲開另外一顆」(「派特的幸福劇本」)。有時候,需要一隻海豹,才能改變一隻螃蟹:由於猶大·福克曼的勇氣,造成海豹肢的沙利竇邁已經改變了 CRAB 的治療。

2018年6月5日 星期二

「可愛的名字」

在床邊教學時,我經常會遇見學生在唸鹽水的代謝時哭泣,就像歌劇「弄臣」說的「我幾乎看到她的眼淚奪眶而出」一樣,因為它既抽象又複雜。

偏偏鹽水是維持體液平衡最重要的一環:腎血流量佔了心輸出量的 23%,血漿從腎絲球超過濾以後,腎小管吸收了絕大部份的鹽和水,並分泌一些溶質。吸收或分泌的機轉有主動運輸、續發性主動運輸和被動運輸。腎小管鈉的吸收大約 2/3 是主動運輸,1/3 是被動運輸。

主動運輸是需要能量(消耗氧氣)的運輸,事實上腎臟的氧氣消耗量佔了全身的 7%。腎臟的氧氣消耗量大部分用於鈉的主動吸收,例如:腎小管細胞底側膜上的 Na-K-ATPase 能把鉀打入細胞內,把鈉打出細胞外,因此細胞內有低的鈉和高的鉀濃度,細胞內低的鈉濃度能促進管腔膜上的鈉通道吸收鈉。另外還有集尿小管(CD)管腔膜上的 H-ATPase 分泌氫,H-K-ATPase 分泌氫及吸收鉀等。

續發性主動運輸是能量來自於其他地方的共運輸或是反運輸,主要的能量來源是 Na-K-ATPase,細胞內低的鈉濃度能促進管腔膜上的共運器或是反運器的運輸,例如:近端腎小管(PT)吸收 65% 的鈉,包括 SGLT 吸收鈉與葡萄糖,NHE 吸收鈉並分泌氫,NaPi2 吸收鈉與磷酸等。亨利氏環粗上行支(TAL)用 Na-K-2Cl 共運器(NKCC2)吸收 25% 的鈉,遠端腎小管(DCT)用 Na-Cl 共運器(NCC)吸收 5% 的鈉,DCT2 和 CD 用鈉通道(eNaC)吸收 3% 的鈉,剩下 98% 的鈉從尿液排泄。

被動運輸是不需要能量的運輸:「擴散作用」是溶質經由濃度-電位差梯度穿過半透膜。「滲透作用」是溶質不能穿過半透膜時,高溶質濃度那一邊會吸水。「溶劑牽拉作用」是滲透作用或是溶劑移動時會拉著溶質跑,例如:PT 的 S1 吸收鈉讓水由水通道進入細胞內,S2 及 S3 管腔中的氯、鉀、鈣、鎂就會被滲透作用造成的「溶劑牽拉作用」經由細胞旁路徑帶入旁腎小管微血管。

在慢性腎臟病病人的體液與電解質異常中,鹽水是最後才失去代償的一種,因為鹽水就是生命:「你們是地上的鹽」(聖經)。難怪富蘭克林說:「寧可多跟希臘的哲學家吃鹽,少跟義大利的弄臣吃那些甜言蜜語」。

如果你能記得腎小管中代謝鹽水時那些鈉運輸器「可愛的名字」(「弄臣」),那麼你會發現其實「腎臟是在製造哲學」(美國生理學家 Homer Smith)。

2018年6月2日 星期六

年輕的悸動

我在當住院醫生的時候,有ㄧ次遇見ㄧ位因為嚴重低血鉀併發急性呼吸衰竭的中年婦女,她有正常陰離子隙代謝性酸中毒。在她經過治療改善以後,主治醫生叫我幫她做了酸負荷(NH4Cl)和重碳酸負荷試驗,結果發現是不完全性遠端腎小管酸中毒。

有一天晚上我在值班時,在床邊跟她懇談了很久之後才發現原來她有眼乾和口乾的症狀(這一些症狀並非常規的病史詢問,而病人也沒有主動告知)。後來她的淚水(Shirmer)試驗陽性,唾液腺切片檢查有淋巴球浸潤,腎臟切片檢查也有腎小管間質的淋巴球浸潤,結果診斷是乾燥症(謝格連症候群),這個偶然的病例讓我對腎臟科產生了莫大的興趣。

鉀是身體中第二多的陽離子(僅次於鈣),也是細胞內最多的陽離子。大部分的鉀都在細胞內(88% 在肌肉,6% 在紅血球,6% 在肝臟),細胞外只佔了 2%。

鉀會在細胞內外迅速移動(胰島素、酸鹼度、β2 促效劑會讓鉀進入細胞內),低血鉀或代謝性酸中毒會讓鉀跑到細胞外,高血鉀或代謝性鹼中毒會讓鉀跑到細胞內。因此血鉀濃度並不能真正反應身體的鉀含量。

鉀的代謝會影響酸鹼平衡,反之酸鹼平衡也會影響鉀的代謝:某些代謝性酸中毒會增加血鉀,代謝型鹼中毒會降低血鉀。

我們每天平均吃 100 mEq 的鉀,其中 10 mEq 由糞便排出,吸收的鉀在細胞外液立刻進入細胞內,在數小時後才由尿液排泄 90 mEq。一般說來,腎臟排泄鉀的能力比保留鉀的能力更強,因此低血鉀比高血鉀更常見。

腎小管的底側膜上有 Na-K-ATPase,(靠能量)主動把鉀打入細胞內,把鈉打出細胞外,因此細胞內有低的鈉和高的鉀濃度,細胞內低的鈉濃度能促進管腔膜上的鈉通道吸收鈉,同時促進管腔膜上的運輸器功能,稱為「續發性主動運輸」。而亨利氏環粗上行支(TAL)和醛固酮敏感性遠端腎元(ASDN:遠端腎小管《DCT》的後半段 DCT2 和集尿小管《CD》:聯接小管 CNT、皮質 CCD ,外髓質 OMCD,內髓質 IMCD)都是利用細胞內的高鉀濃度來分泌鉀。近端腎小管(PT)及 TAL 吸收鈉會促進鉀的吸收,相反地 ASDN 吸收鈉則會促進鉀的分泌。

腎絲球超過濾的鉀被 PT 的 S2-S3 段(S1 吸收鈉造成 S1 管腔的負電位,S1 吸收鈉和水造成 S2-S3 管腔的鉀濃度上升,ROMK 分泌鉀造成 S2-S3 管腔的正電位)經由細胞路徑被動吸收 65%,而被 TAL 經由 Na-K-2Cl(NKCC2)吸收 25%,管腔膜上的 ROMK 則會分泌一些鉀,造成管腔的正電位以及細胞路徑被動吸收一些鉀,最後 ASDN 主動分泌鉀讓腎絲球超過濾鉀的 15% 被尿液排泄。

高血鉀會刺激腎上腺皮質分泌醛固酮,當醛固酮結合到 ASDN 基側膜上的受器(MR)時,ASDN 主細胞管腔膜上的鉀通道 ROMK 會經由電位差(DCT2 與 CCD 的管腔都有負電位)而分泌鉀,大鉀通道(BK)則會經由濃度差而分泌鉀,亦即影響尿鉀排泄的因素是遠端腎元的流量、電位、醛固酮。CD 閏細胞的管腔膜上也有 H-K-ATPase,在缺鉀時能吸收鉀並分泌氫。

低血鉀的症狀是肌肉無力、橫紋肌溶解、呼吸衰竭、抽筋、便秘、腸阻塞、多尿、心電圖有 U 波、心律不整、心衰竭等。

低血鉀的原因是細胞內移動:週期性麻痹(可能與遺傳、甲狀腺機能亢進有關)、β2 促效劑(支氣管擴張劑)、胰島素、theophylline;胃腸流失:攝取不足、嘔吐(數天內因為代謝性鹼中毒,重碳酸超過 PT 能吸收的量而促進 ASDN 分泌鉀)、腹瀉;腎臟流失:利尿劑(除了保鉀利尿劑以外)、鎂缺乏、原發性高醛固酮症、甘草(類似醛固酮的效果)、類固醇、腎小管酸中毒、巴特氏症候群、吉特曼症候群、范康尼氏症候群、李德爾氏症候群等。

現在每當我遇見低血鉀合併正常陰離子隙代謝性酸中毒的病人時,我都會立刻想到這個病人,以及年輕的悸動。

「ㄒㄧㄣˇ臟科在那裏?」

我在當內科住院醫師時,每次遇見的尿毒症病人,幾乎每一個人都有體液過量(水腫)和呼吸困難的問題。

當時幾乎每一個病人都會被同時診斷有「心衰竭」,但是神奇的是在洗腎後他們的症狀大部分都改善了,因此我經常會納悶他們是否真的有「心衰竭」。

後來我當了年輕的主治醫師,有ㄧ次我在醫院中遇見ㄧ位外省老伯伯用濃厚的鄉音問我說:「請問ㄒㄧㄣˇ臟科在那裏?」,可惜的是我當時並不知道他說的是心臟科還是腎臟科。

心衰竭的症狀主要是跟尿毒症一樣的體液過量和呼吸困難,其機轉是左心功能下降造成組織、器官的灌流不足,腎臟灌流不足使腎小管增加吸收水與鹽,造成體液過量;以及右心功能下降造成肺積水和呼吸困難。

「心衰竭」診斷的主要準則是陣發性夜間呼吸困難(端坐呼吸)、內頸靜脈擴張、聽診有呼吸囉音、胸部 X 光有心臟擴大(站姿心胸比大於 0.5,臥姿心胸比大於 0.55,時常會有肺紋增加、上肺動脈的管徑變大)、急性肺水腫、奔馬律(第三心音)、CVP 增加(> 16 cm H2O)、肝頸靜脈回流症候、治療後 5 天內體重下降 > 4.5 公斤。次要準則是兩側下肢水腫、夜咳、常規運動時呼吸困難、肝腫大、肋膜積水、肺活量下降至少 1/3、心跳 ≥ 120/min。診斷「心衰竭」的條件是兩個主要準則或是一個主要準則加兩個次要準則。

心衰竭的 NYHA 分期是「無常微息」(一個人只有在臨終的時候才會看到「無常」,而一個人在臨終的時候氣息是微弱的):第一期是常規活動「無」症狀,第二期是「常」規活動有症狀,第三期是輕「微」活動就有症狀,第四期是休「息」時就有症狀。

心臟超音波診斷心衰竭的 ADQI 準則是左心室肥大、左心室擴大、左心房擴大、心瓣膜異常、左心室收縮功能異常、右心室收縮功能異常、左心室舒張功能異常、左心室壁局部異常等。

但是嚴重腎衰竭、末期腎病或是洗腎的病人,在洗腎前經常會有體液過量造成呼吸困難的症狀,在洗腎後就沒有症狀了。那麼這一些病人是否能依據 NYHA 或是心臟超音波的準則而診斷「心衰竭」呢?

最近的研究發現慢性腎臟病(CKD)第 2-3a 期的病人有 56% 符合 ADQI 準則,第 3b-4 期的病人有 80% 符合,洗腎的病人則有 90% 符合,意即絕大多數的 CKD 病人(即使沒有症狀)都符合 ADQI 的超音波準則,然而在 4 年的追蹤後只有 1/8 的病人因為心衰竭而入院,因此超音波準則在診斷「心衰竭」上具有高敏感性和低特異性。

最近發現雖然 CKD 病人的心臟生物指標(BNP 和高敏感性 troponin T)本來就會增加,但是追蹤病人 BNP 和高敏感性 troponin T 的變化仍然能幫助診斷「心衰竭」和估計病人的預後,而床邊超音波檢查肺充血和肋膜積水則比理學檢查和胸部 X 光更能診斷肺充血。

最近十年醫界才知道心臟病和腎臟病原來是一體的兩面:「心腎症候群」是心衰竭併發腎衰竭,「腎心症候群」是腎衰竭併發心衰竭。原來ㄒㄧㄣˇ臟科既是心臟科也是腎臟科,而我所知道的所有ㄒㄧㄣˇ臟科醫師都是用心(症狀、理學檢查、X 光檢查、超音波、生物指標)來幫助病人的。

下次我會用心回答那位老伯伯:「ㄒㄧㄣˇ臟科在這裡!」。

「美金」的用途

在所有臨床檢驗的離子項目裡面,鎂是最少被醫生注意的。但是低血鎂在加護病房或是危急的病人是一種常見的電解質代謝異常,如果不處理就可能會有昂貴的代價。

鎂是身體第四多的陽離子(僅次於鈣、鉀、鈉),也是細胞內第二多的陽離子(僅次於鉀)。大部分(99%)的鎂在細胞內,50-60% 的鎂在骨骼、20% 在肌肉內。

我們每天平均吃 300 mg 的鎂,2/3 在小腸吸收,1/3 在腎臟排泄。血液中的鎂只佔了身體鎂總量的 0.3%,血鎂的 60% 是游離的,10% 與陰離子結合,30% 與蛋白質結合,只有游離的鎂和陰離子結合的鎂能從腎絲球超過濾。

然後近端腎小管(PT)經由細胞間隙被動吸收 15%,亨利氏環粗上行支(TAL)經由細胞間隙被動吸收 70%(因為 ROMK 再分泌吸收的鉀,讓管腔膜帶陽電)。遠端腎小管(DCT)經由管腔膜上的 TRPM6 主動吸收 10%,剩下 5% 從尿液排泄。基側膜上有表皮生長因子受器(EGFR)能刺激 TRPM6,因此使用 EGFR 抑制劑(例如:治療肺癌)的病人會有低血鎂的併發症。

低血鎂的危險因素是胃腸疾病(慢性腹瀉、嘔吐、鼻胃管、腸造口或瘻管、急性胰臟炎)、酗酒、營養不良、利尿劑、泌尿道阻塞解除後利尿、內分泌疾病(糖尿病、甲狀腺高能症、副甲狀腺高能症、原發性高醛固酮症)、SIADH、高血鈣、低血磷、代謝性酸中毒、急性腎小管壞死的恢復期、餓骨症候群、輸血、藥物(PPI《抑制小腸吸收鎂》、胰島素、cisplatin、aminoglycoside、cyclosporine)等。

低血鎂的症狀是肌肉無力、痙攣、意識障礙等。缺鎂的併發症是低血鈣、低血鉀、心律不整、高血壓、冠心症、骨質疏鬆、泌尿道結石、糖尿病等。

雖然亨利氏環吸收最多的鎂,但是奇怪的是吉特曼症候群(抑制 TRPM6,類似 thiazides 的效果)比巴特氏症候群(類似 furosemide 的效果)更容易低血鎂,這是因為巴特氏症候群時,遠端腎小管(DCT)會代償性增加鎂的主動吸收。

「小王子」說:「大人們喜歡數字: 當你介紹ㄧ個朋友給他們時,他們絕對不會問他的聲音怎麼樣? 他玩什麼遊戲? 他是否收集蝴蝶? 他們只會問他幾歲? 他有幾個兄弟姐妹? 他的體重多少? 他的父親賺多少錢? 」。

大人們喜歡數字:鎂的數據就像「美金」的數字一樣,「美金」太多(高血鎂)不好,「美金」太少(低血鎂)也不好。只有游離的鎂具有用處(生物活性),但是大部分的血鎂濃度只有測定鎂總量,因此不能反應身體的鎂含量。

當血鎂濃度正常時,也可能有鎂缺乏。例如:當病人有補充鉀無效的低血鉀或是補充鈣無效的低血鈣時,此時可以用補充鎂來嘗試治療。

「我擁有五百零一萬個星星」生意人說,「它們有什麼用途?」小王子問,「它們是放在銀行裡的數字,然後我把存摺鎖在抽屜裡面」「那又有何用處呢?」:帳面上的「美金」並不具有任何用途,除非你拿來使用。

鎂(「美金」)的用途是保護生命,就像電影「巔峰戰士」裡的席維斯·史特龍和隊友在冰雪的頂峰上危急時,用燒美金來取暖時說的一樣:「在這裡取暖真貴!」。