概論#

本章探討利尿劑(diuretic)與調節腎臟功能、血管內容積的藥物。腎臟每分鐘濾出約 120 mL 超濾液,卻只產生約 1 mL/min 的尿液,超過 99% 的腎絲球超濾液會被再吸收。腎臟雖僅佔體重 0.5%,卻消耗全身 7% 的氧氣,凸顯再吸收的高能量成本。

  • 腎元(nephron)分段:近曲小管(proximal tubule,分 S1–S3)再吸收約 65% 濾過的 Na+,且因高透水性而為等張再吸收。
  • 亨利氏環(loop of Henle):包含降支細段(DTL)、升支細段(ATL)與粗升支(thick ascending limb, TAL);TAL 主動再吸收約 25% 濾過 Na+,對水不通透。
  • 緻密斑(macula densa):位於 TAL 與入球小動脈交會處,感測離開亨利氏環的 NaCl 濃度,調控管球回饋(tubuloglomerular feedback, TGF)。
  • 遠曲小管(distal convoluted tubule, DCT)與集尿管系統(collecting duct):進行最終電解質微調,受醛固酮(aldosterone)與抗利尿激素(antidiuretic hormone, ADH)調控。

髓質間質的高張性(passive countercurrent multiplier hypothesis,被動逆流倍增假說)是哺乳類濃縮尿液能力的關鍵,仰賴亨利氏環的特殊地形與各分段的差異性通透性。

腎小管運輸的一般機制#

跨膜運輸有七種基本機制:對流(溶質拖曳)、單純擴散、通道介導擴散、載體介導(促進)擴散(uniport)、原發性主動運輸(ATP 直接驅動)、同向運輸(symport,共運輸)與反向運輸(antiport,逆運輸)。

  • 基底外側膜的 **Na+, K+-ATPase(鈉幫浦)**水解 ATP,建立並維持指向細胞內的 Na+ 電化學梯度,是腎臟絕大多數運輸的驅動力。
  • 管腔膜的 Na+ 通道、同向運輸體(如 Na+-glucose)與反向運輸體(如 Na+-H+)利用此梯度進行次級主動運輸。
  • 近曲小管擁有有機酸(陰離子,OAT)與有機鹼(陽離子)的高效分泌系統,許多利尿劑藉此進入小管腔。

利尿劑作用原則#

利尿劑是增加尿流速的藥物;臨床有用的利尿劑亦增加 Na+ 排泄(利鈉,natriuresis)與伴隨陰離子(通常為 Cl–)的排泄。NaCl 是細胞外液容積的主要決定因子,大多數利尿劑的臨床應用旨在降低總體 Na+ 含量以減少細胞外液容積。

本章依作用機轉分類利尿劑。

碳酸酐酶抑制劑(Carbonic Anhydrase Inhibitors)#

原型藥為 acetazolamide(DIAMOX),含未取代的磺醯胺(sulfonamide)結構。

  • 機轉:抑制近曲小管的碳酸酐酶(carbonic anhydrase),阻斷 NaHCO3 再吸收。
  • 效果:HCO3– 排泄上升至濾過量約 35%,尿液鹼化(pH 約 8),引發代謝性酸中毒;增加 K+ 排泄。
  • 作用自限性:因代謝性酸中毒減少濾過的 HCO3–,效果隨時間遞減。
  • 腎外作用:抑制眼睫狀體碳酸酐酶降低房水生成與眼內壓;亦用於癲癇、高山症。
  • 主要適應症:開放性青光眼(dorzolamide、brinzolamide 為眼用劑型)、癲癇、高山症預防、家族性週期性麻痺、矯正利尿劑引起的代謝性鹼中毒。

為磺醯胺衍生物,可能引起骨髓抑制與過敏;可能誘發或惡化肝性腦病變(肝硬化禁用)、鈣磷結石、酸中毒(嚴重 COPD 禁用)。

滲透性利尿劑(Osmotic Diuretics)#

代表藥:mannitol(OSMITROL)、glycerin、isosorbide、urea。

  • 機轉:自由濾過、很少再吸收、藥理上相對惰性;主要作用部位為亨利氏環(次為近曲小管),藉滲透效應限制水分再吸收並降低髓質張性。
  • 效果:增加幾乎所有電解質排泄;增加腎血流量(RBF)。
  • 用途:透析失衡症候群、降低眼內壓與腦水腫(神經外科前後)。

滲透性利尿劑會擴張細胞外液容積,於心衰竭或肺充血病人可能誘發肺水腫;無尿性嚴重腎病、活動性顱內出血為禁忌。

亨利氏環利尿劑(Loop / High-Ceiling Diuretics,Na+-K+-2Cl– 同向運輸抑制劑)#

代表藥:furosemide(LASIX)、bumetanide、ethacrynic acid、torsemide。

  • 機轉:抑制 TAL 管腔膜的 Na+-K+-2Cl– 同向運輸體(NKCC2),使該段鹽運輸幾近停止;是效能最高的利尿劑(可達濾過 Na+ 負荷的 25%)。
  • 效果:大幅增加 Na+、Cl– 排泄;廢除管腔正電位 → 顯著增加 Ca2+、Mg2+ 排泄;增加 K+ 與可滴定酸排泄。慢性使用減少尿酸排泄(高尿酸血症常見)。
  • 血流動力學:刺激腎素釋放(前列腺素參與);NSAIDs 會減弱利尿反應。
  • 腎外作用:急性增加靜脈容量、降低左心室充盈壓,對肺水腫有益。
  • 用途:急性肺水腫、慢性心衰竭、腎病症候群與肝硬化水腫、高血鈣、強迫利尿、危及生命的低血鈉(合併高張食鹽水)、慢性腎臟病水腫(劑量反應曲線右移)。

過度使用可致 Na+ 與容積缺乏、低血鉀(誘發心律不整,尤其併用毛地黃時)、低血鎂、低血鈣、低氯性鹼中毒。**耳毒性(ototoxicity)**為特有不良反應,與快速靜脈注射、高劑量及併用胺基糖苷類有關;ethacrynic acid 耳毒性最強。

噻嗪類與類噻嗪利尿劑(Thiazide / Thiazide-like,Na+-Cl– 同向運輸抑制劑)#

代表藥:hydrochlorothiazide、chlorothiazide、chlorthalidone、indapamide、metolazone。

  • 機轉:抑制 DCT 管腔膜的 Na+-Cl– 同向運輸體(NCC / TSC)。
  • 效果:中等效能(最多排泄濾過 Na+ 的約 5%,因 90% 已在 DCT 前再吸收);增加 K+、可滴定酸排泄;慢性使用減少 Ca2+ 排泄。當 GFR < 30–40 mL/min 時多數失效(metolazone、indapamide 例外)。
  • 用途:高血壓的一線治療(ALLHAT 研究支持)、心肝腎疾病水腫、Ca2+ 腎結石、骨質疏鬆、腎性尿崩症(可減少尿量達 50%)。

不良反應包含低血鉀、低血鈉、低血鎂、高血鈣、高尿酸血症、葡萄糖耐受不良(可能誘發第二型糖尿病)、血脂上升。與 quinidine 併用可因低血鉀延長 QT 間期,誘發致命的 torsades de pointes。

腎上皮 Na+ 通道抑制劑(保鉀利尿劑)#

代表藥:triamterene(DYRENIUM)、amiloride(MIDAMOR)。

  • 機轉:阻斷晚段遠端小管與集尿管主細胞管腔膜的上皮 Na+ 通道(ENaC)。
  • 效果:僅輕度增加 Na+/Cl– 排泄(約 2%);使管腔膜過極化、降低管腔負電位,從而減少 K+、H+、Ca2+、Mg2+ 排泄
  • 用途:少作單一用藥,主要與噻嗪或環利尿劑併用以抵消其排鉀作用;amiloride 對 Liddle 症候群、鋰引起的腎性尿崩症有效。

最危險的不良反應是可能致命的高血鉀;腎衰竭、併用其他保鉀藥、ACE 抑制劑、K+ 補充劑或 NSAIDs 者風險增加,禁用於高血鉀病人。

礦皮質素受體拮抗劑(醛固酮拮抗劑,保鉀利尿劑)#

代表藥:spironolactone(ALDACTONE)、eplerenone(INSPRA)。

  • 機轉:競爭性抑制醛固酮與礦皮質素受體(mineralocorticoid receptor, MR)結合,阻止醛固酮誘導蛋白(AIP)合成。其療效取決於內生性醛固酮濃度;是唯一不需進入小管腔即可發揮利尿作用的利尿劑。
  • 用途:原發性高醛固酮症引起的頑固性高血壓、次發性醛固酮增多的頑固水腫(肝硬化首選);於心衰竭與心肌梗塞後左心室收縮功能不全可顯著降低死亡率(RALES、EPHESUS 研究)。
  • 差異:spironolactone 對黃體素與雄性素受體有親和力 → 男性女乳症、陽痿、月經不規則;eplerenone 對這些受體親和力極低,副作用較少,但經 CYP3A4 代謝(強抑制劑禁併用)。

主要風險為高血鉀,禁用於高血鉀及高風險病人。

非特異性陽離子通道抑制劑:心房利鈉胜肽#

  • 內髓集尿管(IMCD)為利鈉胜肽的主要作用部位。相關胜肽包括 ANP(心房)、BNP(心室)、CNP(內皮/腎)與 urodilatin(尿液)。
  • 利鈉胜肽結合 NPR-A/B 受體(顆粒性鳥苷酸環化酶)提升 cGMP,抑制 cGMP 閘控的非特異性陽離子通道(CNG channel)而促進利鈉,並抑制腎素與醛固酮。
  • nesiritide(NATRECOR,重組 BNP):靜脈輸注用於急性失代償性心衰竭伴靜息呼吸困難,改善血流動力學參數,但不應取代利尿劑。

nesiritide 有腎功能不良與短期死亡率增加的疑慮;高劑量利尿劑(> 160 mg furosemide)併用時風險上升,可能引起低血壓。

利尿劑的臨床使用與水腫形成#

  • 腎臟「Na+ 排泄是平均動脈壓的陡峭函數」(壓力性利鈉);總體 Na+ 的淨變化等於攝取減去排泄與其他流失。
  • 水腫形成的三類擾動:(1) 腎壓力—利鈉曲線右移(如慢性腎衰竭);(2) 過量飲食 Na+;(3) 細胞外液容積異常分布(腹水、肺水腫、靜脈充血、周邊水腫)。

抗利尿激素(Vasopressin / ADH)系統#

血漿滲透壓約 280 mOsm/kg 為分泌閾值,之上 vasopressin 呈陡峭線性上升;嚴重低血容/低血壓亦為強力刺激(指數性調節)。受體分為 V1a(血管/肝)、V1b(V3,腦下垂體)與 V2(腎集尿管,介導抗利尿)。

  • 作用機制:V2 受體經 cAMP 使 aquaporin 2 插入主細胞管腔膜,增加水通透性。
  • 促效劑:desmopressin(選擇性 V2)為中樞性尿崩症(central DI)首選。
  • 拮抗劑:vaptan 類(V2 或 V1a/V2 拮抗)可用於 SIADH 與稀釋性低血鈉。

影響 vasopressin 系統的疾病#

  • 尿崩症(DI):中樞性(vasopressin 缺乏,desmopressin 有效)與腎性(V2 受體或 aquaporin 2 突變、鋰等藥物所致;desmopressin 無效,以噻嗪、amiloride、indomethacin 治療)。
  • 抗利尿激素分泌不當症候群(SIADH):vasopressin 不當分泌致水分排泄受損、低血鈉與低滲透壓;治療包含限水、高張食鹽水、環利尿劑及 vasopressin 拮抗劑。常見藥物誘因:精神科藥物(SSRI、三環抗鬱劑)、磺醯尿素類、長春花生物鹼。