「再見阿郎」

電影「再見阿郎」描述南台灣一個女子樂隊老闆娘的侄子阿郎，長得英俊瀟灑，卻不務正業。

美麗的女子隊員桂枝與他相戀、結婚生子以後，阿郎卻棄家離子了。後來阿郎當了一個在縱貫線上賭命運豬的貨車司機，最後死於一場與火車搶快的車禍。阿郎的悲劇是「離子」異常的結果，可惜的是沒有人能及時介入阿郎的「離子」異常。

離子（鈉、鉀、鈣、磷、鎂）異常也是臨床上常見的情形，其中最常見的是低血鈉，其次是低血鉀。可惜的是離子異常的症狀是非特異性的，因此醫生必須要有高度的警覺性才能及時診斷和介入治療。

離子異常很少是單一的離子問題，而是許多離子同時出現異常。例如：慢性腎臟病（CKD）可能會造成低血鈉、高血鉀、低血鈣、高血磷、高血鎂、低血鎂；腎小管酸血症（RTA）可能會造成低血鈉、低血鉀、低血鈣（dRTA）、低血磷（pRTA）、低血鎂；嘔吐/腹瀉可能會造成低血鈉、低血鉀、低血鈣、低血磷、低血鎂等。

另外利尿劑可能會造成低血鈉、低血鉀、高血鈣（thiazide）、低血鈣（furosemide）、低血磷、低血鎂；PPI 可能會造成低血鎂、低血鉀、低血鈉；維生素丁缺乏可能會造成低血鈣、低血磷；酒精中毒可能會造成低血鈉、低血鉀、低血鈣、低血磷、低血鎂等。

此外離子也會互相影響，例如：低血鉀可能會造成低血磷；高血磷可能會造成低血鈣；高血鈣、低血磷、SIADH（低血鈉）可能會造成低血鎂；低血鎂可能會造成低血鉀、低血鈣、低血磷等。

由此可見眾多離子之間具有錯綜複雜的關係，而且牽一髮而動全身。因此在適當的臨床情境下，我們只有同時檢驗鈉、鉀、鈣、磷、鎂，才能診斷及治療其中任何一種離子異常，否則最壞的結局可能是像「再見阿郎」的結局一樣：死亡。

阿郎的心情是「浪子的心情，親像天頂閃爍的流星；浪子的運命，親像鼎底螞蟻的心裡，...我嘛是想要重新來做起，誰人會了解，誰人來安慰，我心內的稀微」（「浪子的心情」）。了解阿郎異常離子行為最好的方法是擁有高度的警覺性，診斷離子異常最好的方法亦然。

以後針對類似阿郎的高危險群病人，我們只有同時檢驗鈉、鉀、鈣、磷、鎂，才能挽救他的性命。

「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）。

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。

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。

「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。

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」。

「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。

「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）。

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）經由旁細胞路徑被動吸收 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旁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。

「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！」。

「讓它們美麗的東西」

每ㄧ個人口渴時都會喝水，我們以為這是理所當然的，那是因為我們看不見。

電影「賓漢」描述一個猶太王子賓漢淪落為奴隸要被遞解上船時，因為口渴而露出痛苦的表情，這時耶穌為他遞上一杯水；當耶穌背著沈重的十字架在路上往刑場行走時，輪到脫逃的賓漢為耶穌遞上一杯水。

「口渴中樞」位於前腦終板（lamina terminalis）附近的腦室周圍器官和下視丘的內側視前核（median preoptic nucleus）。下視丘位於腦的底部，在視交叉附近，連接第三腦室的兩側。腦室周圍器官（沒有血腦屏障，因此可以接受血液中的訊息例如：滲透壓、荷爾蒙等）包括：終板血管器（organum vasculosum lamina terminalis，位於第三腦室的吻側壁、視交叉之上）和穹隆下器（Subfornical organ，位於第三腦室，由終板的背部衍生而來，位於室間孔的融合處、兩側穹窿交界的腹側）。

當血液滲透壓（主要的原因是高血鈉）上升時，會刺激終板血管器和穹隆下器，讓內側視前核發出口渴的訊號（喝水之後血液滲透壓就會逐漸恢復正常），同時會刺激下視丘的視上核和室旁核製造抗利尿激素（ADH）並送到腦下垂體後葉分泌，讓腎臟的集尿小管吸收水。反之當血液滲透壓下降時則會抑制口渴和 ADH 的分泌。

當我們喝水時，喉嚨的運動（跟吃固體食物時的運動不一樣）會立刻讓內側視前核釋放抑制訊號抑制穹隆下器的刺激訊號，因此（在血液滲透壓恢復正常之前）抑制了口渴。只有口渴中樞異常（例如：意識障礙、中風）的人才會有高血鈉。不管是「口渴中樞」、滲透壓、或是 ADH，讓它們美麗的東西，是我們看不見的。

「不管是房子、星星、或是沙漠，讓它們美麗的東西，是我們看不見的」（「小王子」）。

「遙遠的地方」

電影「青青河畔草（鴿子飛處）」描述兩個孤兒被叔父虐待，便逃離英國要去找愛爾蘭的祖母，結果被叔父和警察追捕，一路上他們遇見了一個流浪的吉卜賽女郎好心收留，她用吉他深情地唱出「遙遠的地方」：「我看著雲朵緩緩飄過、鳥兒緩緩飛過，夢想著那遙遠的地方」。

每次當我問學生：「近端腎小管（PT）跟遠端腎小管（DCT）相比，哪一個比較靠近腎絲球？」的時候，幾乎每一個人都回答是 PT，其實真正的答案是 DCT。

PT 曲段在腎皮質，PT 直段在髓質進入亨利氏環，在髓質深部繞了一圈再上升到腎皮質，經過緻密斑（緊貼著腎絲球，與入球及出球小動脈共同形成「鄰腎小球器」，會分泌腎素），之後變成了 DCT，前半段是 DCT1，後半段是 DCT2，都在腎皮質。

DCT 經由鈉-氯共運器 NCC 吸收鈉和氯（佔腎絲球超過濾液的 5-10%），也經由鈉-氫交換器 NHE 吸收鈉並分泌酸。DCT 經由 TrpM6 吸收鎂。DCT 的基側膜上有表皮生長因子受器（EGFR），能促進 TrpM6 吸收鎂，因此 EGFR 抑制劑會造成低血鎂。在 PTH、維生素丁和其他因素的刺激下，DCT2 經由 TrpV5 及 calbindin 28K 吸收鈣。

DCT1 不能吸水（因此尿液稀釋），若有 ADH，則 DCT2 能吸水。DCT2 和集尿小管（CD） 都有主細胞（有 ADH 受器、醛固酮受器 MR、 ENaC）和閏細胞，二者合稱為「醛固酮敏感性遠端腎元（ASDN）」。在醛固酮刺激下，DCT2 經由 ENaC 吸收鈉，並經由 ROMK 分泌鉀。

抑制 NCC 的 thiazides 是最常用的利尿劑之一，它比 loop 利尿劑更容易造成低血鈉（因為它只抑制尿液的稀釋，但是 loop 利尿劑同時抑制尿液的濃縮和稀釋）。

第四型 RTA 是低醛固酮症或是 ASDN 對醛固酮有阻抗性。Liddle 症候群是 ASDN 遺傳性活化 ENaC，表面上礦物皮質素增多症是 ASDN  上的 MR 被 cortisol （因為缺乏 11 βHSD2 《遺傳性或是吃甘草》而不能被代謝成不能結合到 MR 的 cortisone）活化，第一型假性低醛固酮症是 ASDN 遺傳性缺乏 MR 或是 ENaC，第二型假性低醛固酮症（Gordon 症候群）是 ASDN 遺傳性 WNK/KLHL3/CUL3 不活化。

Gitelman 症候群是遺傳性缺乏 NCC，症狀類似 thiazides 的效果，有鹽分流失、低血鉀、代謝性鹼中毒、低血鎂、低尿鈣等。它與 Bartter 症候群的區別是年齡較大（年輕人或成人）、低血量較不明顯、低尿鈣、比較容易低血鎂。要注意的是遺傳性「遠端腎小管性酸血症」是 CD 的疾病，與 DCT 無關，雖然它的名字有「遠端腎小管」。

此外 ASDN 也是疾病的好發處：原發性醛固酮增多症是續發性高血壓常見的原因、續發性醛固酮增多症是水腫（心衰竭、肝硬化、腎病症候群）的併發症。

歐洲人稱東亞為「遠東」，例如：「黑鬚番」加拿大牧師馬偕的回憶錄「台灣遙寄」說：「那遙遠的福爾摩沙，是我堅心摯愛的所在。 在那裡，我曾度過最精華的歲月；在那裡，是我生活關注的中心。望著島上巍峨的高峰、深峻的山谷及海邊的波濤，令我心曠神怡。這二十三年來，我也喜愛島上的住民：那些深皮膚色的漢人、平埔蕃及原住民。為了服事那裡的人，即使賠上生命千百次，我也甘心樂意」，想不到遙遠的福爾摩沙變成了馬偕心中最近的地方。

「名字是什麼意思？玫瑰花如果不叫玫瑰，她還是一樣的香」(莎士比亞)：只要你有心，那麼「遠端腎小管」就不是一個「遙遠的地方」。

「一個蠢問題」

大多數絕食抗議的人都是只喝水而不吃東西，因為一個人如果不喝水，幾天內就會死亡，可見水對生命的重要性。

但是大部分的人似乎都忘記喝水是一件重要的事了：「那些人們都擠進特快車裏面，但是他們卻不知道自己在尋找什麼，他們就忙忙碌碌，來來回回繞圈子。...沙漠有個美麗的地方，藏著一口井，...井邊滑輪的歌聲似乎仍迴盪在水面上，太陽的光影在水上跳動著。...我把水桶提到小王子的嘴邊，他閉著眼睛喝水，就像享受慶祝的節日那樣的愉快」（「小王子」）

有一次我問一群醫學生：「一個人尿量的決定因素是什麼？」每一個人都異口同聲地說：「是喝水量！」，但是他們稚嫩的眼睛裏卻不經意地透露出「為什麼老師會問這樣一個蠢問題」的表情）。

與尿濃度有關的是下列的溶質：來自蛋白質的尿素、來自食鹽的鈉和氯、鉀。尿量的決定因素是溶質的攝取量和尿液的濃縮度（Uosm：60-1200 mOsm/kg），正常人喝水時尿濃度會下降（亦即尿液稀釋），不喝水時尿濃度會上升（亦即尿液濃縮），因此正常人的尿量是決定於喝水量：水喝多尿就多，水喝少尿就少。

但是尿崩症的病人尿液無法濃縮，抗利尿激素不適當分泌(SIADH)的病人尿液無法稀釋，嚴重腎衰竭的病人尿液既無法濃縮也無法稀釋(稱為「等張尿」)，亦即他們的尿濃度無論喝水量是多少都是固定的，因此這ㄧ些病人的尿量是決定於溶質攝取量（平均是每一天 600 mOsm）而不是喝水量。

尿液無法稀釋會造成低血鈉，尿液無法濃縮則會造成高血鈉，因此血鈉異常時必須要評估水的排泄：溶質廓清率(=尿量 x [Uosm/Posm])能評估溶質的排泄，純水廓清率等於尿量 x [1-Uosm/Posm]，但是非電解質的溶質(例如: 尿素)並不是有效的滲透壓（亦即不會影響血鈉濃度），因此純水廓清率不可以在血鈉異常時用來評估水的排泄，更好的選擇是無電解質純水廓清率(= 尿量 x [1-《UNa+K》/PNa])。

只有當你能像「小王子」一樣的閉著眼睛喝水時才能知道這個蠢問題的答案。

「北之海女」的毛巾

日劇中的「小海女」描述東京一個 17 歲的小女生回到故鄉去當採收珍珠的海女的故事：「我喜歡這片大海，我想抓海膽，我心跳不已，我果然還是喜歡這片大海」。

夏婆婆在小海女要離開去東京時，送給她的餞別禮是一條「北之海女」的毛巾，並說：「將來有什麼痛苦的事，就用這個擦掉眼淚，然後想ㄧ想在寒冷的早晨要去海邊潛水的事，沒有什麼會比那個更辛苦了！」。其實日文的「小海女（あまちゃん）」是「不成熟的小孩」的意思，而小海女在接受海水的洗禮之後終於長大懂事了，這就像是一個不成熟的醫學生在接受腎臟科的洗禮之後終於成長了一樣。

低血鈉和低血量的評估是一個醫學生訓練過程中重要的一環，卻也是他們覺得最挫折的關卡之一。例如：尿鈉 < 10-30 mEq/L 代表腎臟覺得血量不夠多，因此許多醫學生對於水腫（心衰竭、肝衰竭、腎病症候群）病人尿鈉 < 10-30 mEq/L mEq/L 的現象都覺得很不可思議。

其實尿鈉 <10-30 mEq/L （或是 FeNa<1-2%）真正的意義是有效血量（動脈內的血量，因為只有動脈血能供給腎血流量以及組織的氧氣和養分）下降，亦即這一些水腫病人的有效血量是下降的，除非：低鹽（每天小於 2 公克）飲食、急性腎絲球腎炎、急性腎間質腎炎、敗血症、急性泌尿道阻塞、某些急性腎傷害（肌紅素尿、血紅素尿、顯影劑腎病變、腎移植急性排斥）、腎動脈狹窄、腎血管收縮（cyclosporine、tacrolimus）。

要注意的是無論血量如何，當身體總鈉量除以身體總水量的比率下降時就是低血鈉，當身體總鈉量除以身體總水量的比率上升時就是高血鈉，亦即血鈉濃度是一個比值，而不是絕對值。

細胞外液的成分很像海水（鹽水），「為鹽水、酒、飲料等添加味道的是水裏的成分：它們為水添加了味道」（亞里斯多德）。「羅密歐與茱麗葉」（莎士比亞）中為羅密歐與茱麗葉秘密證婚的勞倫斯神父問羅密歐說：「你為茱麗葉流了多少含著鹽水的眼淚去為無味的愛添加味道？太陽尚未曬乾你為她發出的嘆息霧氣，你的呻吟聲仍在我年老的耳朵裏迴盪，瞧！你的雙頰還留著未擦乾的淚痕呢！」

「我不能輸在這種地方，要前進才行」（日劇「半澤直樹」），雖然低血鈉和低血量的評估看起來很困難，學習的過程也很痛苦，但是它卻為一個醫學生的成長添加了「笑中有淚」的味道，它會讓你心跳不已，就像「北之海女」的毛巾一樣。

「歷史到底干你屁事？」

無論科技或是人工智慧是多麼發達，它們永遠都無法取代醫生跟病人之間的互動（問診和理學檢查）。

問診就是詢問病史（history，his story），亦即詢問「他的故事」，包括：主訴、現在史、過去史等，其中「過去史」的重要性時常被年輕醫師忽略，因為他們認為「現在史」比較重要，就像「神鵰俠侶」中當初次念到楊過與小龍女相遇時，讀者最想知道的不是楊過與小龍女的「過去史」，而是他們的「現在史」一樣，但是孔子說：「溫故而知新（過去病史很重要）」，因為過去會影響未來，例如佛經說：「欲知前世因，今生受者是，欲知來世果，今生做者是」。

有一名 60 歲在外院治療高血壓及甲狀腺機能亢進症的病人，因為最近一天有虛弱、頭暈及嚴重的腹瀉而入院，理學檢查發現她的血壓、心跳正常，體重最近數週內沒有變化、沒有水腫、沒有低血量。血液 osmolality 240 mOsm/kg，血鈉 118 mEq/L，血鉀、肌酸酐、血糖、尿酸、血脂、血液氣體分析正常；尿液 osmolality 207 mOsm/kg，尿鈉 80 mEq/L。在經過急診室 3% NaCl 靜脈點滴注射一天之後，早上入院時病人已經沒有腹瀉了，但是仍然有虛弱、頭暈，而血鈉仍然是 120 mEq/L。

本病人是正常血量的真性低血鈉，有幾個線索顯示她的低血鈉與腹瀉無關：最近的體重沒有變化、沒有代謝性鹼中毒（低血量的象徵）、沒有低血鉀、尿鈉大於 20 mEq/L、3% NaCl 無效；有幾個線索顯示她的低血鈉與利尿劑（理學檢查有可能是正常血量）無關：雲端藥歷沒有發現她使用利尿劑、沒有代謝性鹼中毒、沒有高尿酸血症、沒有低血鉀。因此本病人低血鈉（合併尿液 osmolality 大於 100 mOsm/kg，尿鈉大於 20 mEq/L）的鑑別診斷是 SIADH、腎上腺皮質功能低下、甲狀腺功能低下（以及很罕見的「大腦耗鹽症候群」）。但是她最近的甲狀腺功能是正常的，因此我們剩下二個選擇：增加 3% NaCl 的劑量或是補充腎上腺糖皮質素。

我問住院醫師要如何做醫療決策？他說要增加 3% NaCl 的劑量，然後等待血液腎上腺糖皮質素測定的結果，我說：「我們應該要先看病人的過去病史」，於是他仔細詢問了病人以前的病歷，結果發現本病人數月前在外院檢查的血液腎上腺糖皮質素濃度是偏低的，因此立刻停止了 3% NaCl，並口服補充生理劑量的腎上腺糖皮質素，到了晚上病人的血鈉就上升至 125 mEq/L 了，隔天下午病人的血鈉是 127 mEq/L，血液腎上腺糖皮質素的報告則是低的，二天後她的血鈉是 134 mEq/L，而且痊癒出院了。

以上這個例子是過去史幫助我們解決了病人的問題，事實上歷史裏充滿了好人戰勝壞人的故事，例如：「世說新語」描述謝安正在和人下圍棋時收到了淝水之戰東晉大勝苻堅的捷報，他若無其事地繼續下棋，客人忍不住問前線的戰事，他只是平靜地說：「孩子們已經擊敗敵軍了」，之後他在回房踏過門檻時，因為太興奮了甚至連木屐底的齒折斷了都不知道。

縱然醫學生不懂過去史的重要，就像電影「大稻埕」裏的大學生陳祐熙（有西）一樣（他嗆歷史系的朱教授說：「歷史到底干我屁事啊？」「沒有歷史哪有你？」朱教授說），但是醫學生的態度應該是「對歷史學科了解不多，對生物學所知有限，科學書我一竅不通，...不太知道什麼人生起起落落，但是我會努力不懈」（山姆·庫克：「美妙的世界」）。

歷史到底干你屁事？歷史能幫助你戰勝低血鈉這個「敵人」，而且「忘記歷史的人被詛咒要ㄧ再重複歷史」（喬治·桑塔亞那）。

「先知」的期許

鈉的代謝和血量（或細胞外液量）的調節有關，當身體總鈉量增加時，一定會有高血量與水腫；當身體總鈉量降低時，一定會有低血量。單純鈉的代謝異常並不會造成低血鈉，只有當它合併有水的代謝異常時才會有低血鈉。

水的代謝則和滲透壓（或血鈉濃度）的調節有關，當身體總鈉量/總水量比率下降時有低血鈉（常見，大部分是因為尿液無法稀釋而增加了《相對或絕對的》身體總水量），當身體總鈉量/總水量比率上升時有高血鈉（少見，因為高血漿滲透壓會刺激口渴）。

鈉和水的代謝就像孿生兄弟姊妹一樣：很像，但是並不一樣。「你們一起出生，你們將永遠在一起，且讓你們緊密的中間有一些空間吧！也讓天堂的風在你們之間飛舞吧！」（紀伯倫「先知」）。

鑽石與珍珠

血鈉濃度等於身體（可交換）的總鈉、鉀量除以身體總水量，因此只有當身體中鈉與水的比率改變時才會有血鈉濃度的異常，其中低血鈉是最常見也最困難的電解質代謝異常，因此有許多學生念到哭了，幸好有一些「臨床珍珠」能幫助我們診斷及治療低血鈉。

低血鈉的病理生理學牽涉了鈉的代謝和水的代謝，這兩者就像孿生子一樣很像，而且有密切的相關，但是並不一樣：鈉的代謝和血量（或細胞外液量）的調節有關。當血量下降時，會刺激交感神經與血管活性因子讓血管收縮，同時會抑制利鈉因子讓尿鈉減少；相反的當血量上升時，會抑制交感神經與血管活性因子讓血管擴張，同時會刺激利鈉因子讓尿鈉增加。當身體總鈉量增加時，一定會有高血量與水腫；當身體總鈉量降低時，一定會有低血量。

但是單純鈉的代謝異常並不會造成低血鈉，只有當它合併有水的代謝異常時才會有低血鈉，例如：如果血量下降大於 5%，就會造成非滲透壓性的 ADH 分泌（身體為了維持血量，寧可犧牲滲透壓）而造成低血鈉。低血鈉只有三種原因：第一是身體總鈉量降低大於身體總水量的降低（低血量），此時有（適當的）非滲透壓性ADH 分泌（Uosm > 100 mOsm/kg，尿鈉 < 10 mEq/L）。第二是身體總鈉量不變而身體總水量增加（正常血量），此時有（不適當的）非滲透壓性 ADH 分泌（Uosm > 100 mOsm/kg，尿鈉 > 20 mEq/L，例如： SIADH）。第三是身體總鈉量增加小於身體總水量的增加（高血量與水腫），若是腎衰竭，則是因為腎衰竭造成等張尿（尿液既無法濃縮，也無法稀釋，Uosm = 300 mOsm/kg，尿鈉 > 20 mEq/L）；若是心衰竭、腎病症候群、肝硬化，則有低有效血量（亦即低動脈血量）所造成的非滲透壓性 ADH 分泌（Uosm > 100 mOsm/kg，尿鈉 < 10 mEq/L）。可見絕大部分的低血鈉是因為尿液無法稀釋，亦即 Uosm > 100 mOsm/kg（低溶質攝取是少數的例外，此時的 Uosm < 100 mOsm/kg）。

水的代謝和滲透壓（或血鈉濃度）的調節有關：正常人的血鈉濃度（135-145 mEq/L) 在狹窄（+-2 mEq/l) 的範圍內變動，這和水的代謝有關：當血鈉下降大於 2 mEq/L （或 Posm 下降大於 4 mOsm/kg）時，就會抑制 ADH，在血鈉小於 135 mEq/L 時 ADH 甚至會立刻停止分泌，但是原來血液中的 ADH（半衰期 20 分鐘）在 80 分鐘以後才會消失讓尿液稀釋（亦即集尿小管不能吸水，此時的 Uosm < 100 mOsm/kg，這就是為什麼當我們喝水以後大約 80 分鐘以後才會想要尿尿的原因）；相反的當血鈉上升大於 2 mEq/L （或 Posm 上升大於 4 mOsm/kg）時，就會刺激 ADH 分泌而立刻讓尿液濃縮，但是腎臟對於鈉和水代謝異常的代償在 2 天以後才會達到穩定狀態，亦即大於 2 天以上稱為慢性低血鈉（屬於大部分的低血鈉病人，而急性水中毒則少見）。

請注意以上的檢驗都是測定單次的尿液，而不是一天的尿液：慢性低血鈉病人的血鈉及一天的 Uosm 或是尿鈉都是穩定的，單次的尿液在正常人理論上則是不穩定的，因為Uosm 或是尿鈉會受到喝水量（亦即尿液濃度）或是吃鹽量的影響（這是腎臟的「量入為出」），但是因為大部分的低血鈉病人尿液無法稀釋（Uosm 不會受到喝水量的影響），因此單次的尿液Uosm 反而是穩定的。

至於尿鈉則是在低血量與低有效血量（尿鈉 < 10 mEq/L）時是穩定（不受到吃鹽量的影響）的，但是在正常血量或是腎衰竭時卻會受到吃鹽量的影響（低鹽飲食會讓尿鈉 < 10 mEq/L）。當然這只是許多醫生多年以來累積的床邊「拇指法則」，而不是科學，因為醫學的父親是科學，母親是藝術。

低血鈉的病理生理學是精確美麗的科學，就像鑽石一樣，床邊法則卻只是「臨床珍珠」罷了。美國女歌手瓊·貝茲說她和巴布.狄倫的愛情帶來的是「鑽石與鐵鏽」：水與鈉的愛情帶來的是鑽石與珍珠。「但是珍珠是眼淚呢！」「我不怕！而且眼淚也能既快樂又悲傷，事實上我最快樂的時光是當我的眼睛充滿眼淚的時候」（「清秀佳人（紅髮安妮）」）。

「生命中不能承受之輕」

嘔吐或鼻胃管引流是ㄧ個很常見的臨床情境，而且可能會造成低血量、低血鈉、低血鉀、代謝性鹼中毒。每ㄧ次上課時我都會問學生這ㄧ些病人低血鈉與低血鉀的原因，這時候幾乎每ㄧ個學生的答案都是「因為吐掉了!」「不是! 是因為從腎臟流失了!」我說，這時候每ㄧ個學生稚氣的臉龐上都會露出不可置信的表情。

血鈉濃度是 140 mEq/L(身體的鈉絕大部分在細胞外)，血鉀是 4 mEq/L (身體的鉀絕大部分在細胞內)，胃液中的鈉是 75-100 mEq/L，鉀是 5-10 mEq/L， 氫是 1-100 mEq/L (pH值是 1-3)，因此從胃液中流失的鈉濃度比血鈉低，而且流失的鉀只佔身體鉀含量的極少部分，理論上應該不會造成低血鈉或低血鉀，但是由於代謝性鹼中毒早期時近端腎小管無法完全吸收從腎絲球過濾的重碳酸，這ㄧ些重碳酸(帶負電)會(經由減少造成鈉吸收的電位差)抑制腎小管的吸鈉(帶正電)，並(經由增加造成鉀分泌的電位差)促進遠端元的鉀(帶正電)分泌。

嘔吐造成的低血量理論上會促進腎小管的吸收鈉、氯與重碳酸 ，但是腎小管帶負電的物質(例如: 超過近端腎小管吸收閾值的重碳酸，其他不能吸收的帶負電物質)會造成強制性(obligatory)的鈉排泄(也會造成強制性的鉀排泄)，但是氯(帶負電)卻不受影響，因此三天內的嘔吐(產生期，不穩定)時尿鈉、尿鉀是增加的，但是尿氯仍然是減少的，而尿重碳酸是增加的，尿液 pH 值大於 6.5; 三天以上嚴重的嘔吐(維持期，穩定，臨床上比較少見)時低血量造成近端腎小管能吸收所有從腎絲球過濾的重碳酸，因此無重碳酸尿，而尿鈉、尿氯、尿鉀都是減少的，而尿液 pH 值小於 5.5 (稱為「弔詭性酸尿」)。

物理化學原理要求腎臟必須要在腎小管的負電物質增加時強制性的排泄鈉(即使是低血量時)、鉀，「非如此不可嗎? 非如此不可! 非如此不可!」(貝多芬第十六號弦樂四重奏的第四樂章)。

「沈重的負擔壓垮了我們，它把我們釘到了地上，但是負擔愈沈重，我們的生活距離地球愈近也愈真實; 相反的沒有負擔的絕對自由使我們變得比空氣還要輕，使我們飄浮到了遠離地球的高空，這樣的生活是很不真實也微不足道的，那麼我們是要選擇輕或重呢?」(米蘭．昆德拉「生命中不能承受之輕」)。負擔就是責任，「幸福不是一切，人還有責任」(卡謬，存在主義哲學家，1957年諾貝爾文學獎得主，他認為人沒有絕對的自由，而是要受到規範的) 。

腎臟沒有絕對的自由，因為腎臟還有責任: 遵守物理化學原理的責任。

「麥田捕手」

「麥田捕手」描述美國ㄧ名 16 歲的男生想要當ㄧ個捕手抓住在麥田裏往懸崖狂奔的小孩子，以避免他們墜入大人們奇怪而不純真的世界，而他自己也想要逃避這ㄧ個自己即將進入的大人世界。這本書講的是叛逆少年的逃避與弔詭，無獨有偶的是腎上腺皮質分泌的醛固酮也有逃避與弔詭。

醛固酮作用在腎臟遠端腎元(遠端腎小管和集尿小管)的受器，促進遠端腎元的鈉吸收、鉀分泌和集尿小管的氫分泌。我在當住院醫生時對於醛固酮到底要如何獨立調控鈉和鉀覺得很好奇，可惜的是當時沒有人知道答案。

原發性高醛固酮症的病人有高血壓、低血鉀、代謝性鹼中毒，但是並沒有水腫，這ㄧ種奇怪的現象稱為「醛固酮逃避（escape）」。最近醫界發現其機轉是醛固酮初期增加的細胞外液抑制了近端腎小管吸收鈉，以致遠端腎小管（DCT2）和集尿小管的鈉流量增加超過了醛固酮促進鈉吸收的能力; 利鈉因子（例如：ANP）則會抑制集尿小管吸收鈉；此外醛固酮增加造成的高血壓經由壓力利鈉作用抑制了腎小管吸鈉，因此不會減少尿鈉也不會造成水腫。

但是有效血液容量下降（心衰竭、肝硬化、某些腎病症候群）的病人，因為第二型血管張力素上升造成續發性高醛固酮症，以致近端和遠端腎小管吸鈉增加、集尿小管的鈉流量下降，因此沒有「醛固酮逃避」而會造成水腫。

吃鹽(或細胞外液量)減少時會增加醛固酮，因此會促進遠端腎元的鈉吸收而減少尿鈉，但是並不會增加尿鉀; 吃鉀增加時也會增加醛固酮，因此會促進遠端腎元鉀的排泄而增加尿鉀，但是並不會減少尿鈉，這ㄧ種奇怪的現象稱為「醛固酮弔詭（paradox）」。

其機轉是吃鹽減少時會同時增加腎素和醛固酮(造成續發性高醛固酮症)，腎素會增加第二型血管張力素，第二型血管張力素會促進近端和遠端腎小管鈉的吸收，卻會抑制遠端腎元鉀的分泌，因此醛固酮促進遠端腎元鉀分泌的效果就被抵消了; 而吃鉀增加時只有增加醛固酮，因此促進了遠端腎元鉀的分泌，但是醛固酮本身(沒有第二型血管張力素)並不會減少尿鈉(由於「醛固酮逃避」)。

弔詭的是「麥田捕手」逃避得了社會，卻逃避不了他即將變成大人的事實; 弔詭的是醛固酮逃避得了鈉與體液的滯留，卻逃避不了高血壓與低血鉀。「詩並不是情感的宣洩，而是逃離情感; 也不是個性的表達，而是逃離個性，但是只有擁有情感和個性的人才能知道逃離的意思」(美國詩人艾略特，T.S. Eliot，1948 年諾貝爾文學獎得主)。

只有擁有情感和個性的人才能知道「醛固酮逃避」和「醛固酮弔詭」的意思。

腎臟的奇蹟

我們每天吃多少鹽小便就會排多少鹽(尿鈉與尿氯)，喝多少水小便就會排多少水(尿量)，我們以為這是理所當然的，從來沒有人會因此而對腎臟心存感激，而年輕醫生在看嚴重慢性腎臟病病人時，對於這ㄧ些病人的尿量竟然是「正常」的這ㄧ件怪事則經常會感到大惑不解。

嚴重慢性腎臟病病人(除了末期腎臟病以外)的尿量雖然是「正常」的，但是他們會有夜尿的現象。正常人睡覺時抗利尿激素 (ADH) 的分泌會增加，因此沒有夜尿，而嚴重腎臟病病人的 ADH 分泌雖然正常，但是 ADH 的標靶(集尿小管)卻是不正常的。「喝酒讓人鼻子發紅、想睡覺、想小便」(莎士比亞「馬克白」): 嚴重慢性腎臟病讓人夜間睡覺時想小便。

血液除了血球與大分子物質(例如: 蛋白質)以外都會經過腎絲球超過濾，再經過腎小管的處理(重吸收過濾液的 99%，並分泌ㄧ些離子與物質)後，才變成尿液，因此尿量決定於腎絲球過濾率與腎小管功能，當嚴重腎臟病病人的腎絲球壞了以後，腎小管也會跟著壞掉(「覆巢之下無完卵」)，亦即腎小管無法重吸收腎絲球過濾液的 99%。這ㄧ些病人的腎小管也無法執行尿液的濃縮與稀釋，稱為「等張尿」(尿液滲透壓大約等於 300 mOsm/kg)。

正常人的尿量決定於喝水量，但是「等張尿」病人的尿量只決定於滲透壓物質攝取量，假設他每ㄧ天的攝取量是 600 mOsm，那麼他每ㄧ天的尿量等於 2 (600/300) 公升，當他們水喝太少(小於 2 公升)時就會脫水或高血鈉，而水喝太多(大於 2 公升)時就會體液過量或低血鈉。

正常人喝水的時候，血漿滲透壓就會下降，因此 ADH 就不會分泌(尿液稀釋)，而小便就會增加; 當我們不喝水的時候， 血漿滲透壓就會上升，因此 ADH 就會分泌(尿液濃縮)，而小便就會減少。尿液的濃縮與稀釋需要靠正常的腎絲球過濾率(腎小管功能與腎絲球功能有密切的互動: 腎絲球腎小管平衡、腎小管腎絲球回饋)、近端腎小管(吸收腎絲球過濾液的 60%)、亨利氏環(負責形成高張的腎髓質與進入遠端腎小管時低張的上行支管腔，負責尿液的濃縮與稀釋)、遠端腎小管 (負責尿液的稀釋)、集尿小管 (無 ADH 時維持遠端腎小管液體低張的狀態讓尿液繼續稀釋，有 ADH 時讓尿液濃縮)。

「小王子」說:「喝水是沙漠的奇蹟」，製造尿液是腎臟的奇蹟。