學生以為腎臟「造尿」,於是講不出為何每日濾出成 180 公升液體,最後只排出 1.8 公升。這一堂要把「過濾—重吸收」兩步分清楚。
本堂目標 學生能夠:① 在腎元圖上指出腎小球、鮑氏囊、近曲小管、亨利氏環、遠曲小管與集尿管;② 講出過濾是「按大小筛」,重吸收是「按需要回收」,並各舉兩個例子;③ 用 ADH 解釋飲水少時尿液如何變少變濃。
01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 |
快檢題 |
過關標準 |
| 血液成分 |
血漿與血細胞 |
蛋白質留在血液 |
| 滲透作用 |
水由低溶質移到高溶質 |
方向要講對 |
| 主動運輸 |
重吸收要耗 ATP |
可逆濃度梯度 |
02 課堂流程(55 分鐘)
| 時間 |
環節 |
導師做什麼 |
學生做什麼 |
| 0–10 分 |
腎元結構 |
皮質與髓質的分工 |
指出六個部件 |
| 10–24 分 |
過濾 |
GFR 125 mL/min |
每日 180 L 濾液 |
| 24–38 分 |
重吸收 |
回收 99% |
只排出 1.8 L |
| 38–48 分 |
ADH 與集尿管 |
飲水少/多的對比 |
尿量 3.6 倍差 |
| 48–52 分 |
綜合題 |
尿素濃縮與透析比較 |
濃縮 80 倍 |
| 52–55 分 |
離場檢查 |
三題收回即批 |
獨立完成 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:腎元是一條「先筛後收」的管道
腎小球是一團微血管,血壓把水、鹽、葡萄糖、尿素壓入鮑氏囊,形成濾液;血細胞與大分子蛋白質因為太大,留在血管內。這一步叫過濾,是被動的,靠血壓推動。
以 GFR 125 mL/min 計:125 × 60 × 24 = 180000 mL,即每日 180 公升濾液。如果全部排出,人一日就脫水,所以下一步必然是重吸收。
近曲小管回收葡萄糖與大部分水鹽,亨利氏環建立髓質的濃度梯度,遠曲小管與集尿管在激素控制下微調。
要學生做:在空白腎元圖上依次寫「過濾/重吸收/分泌」三個位置,並各寫一樣物質。
第二幕:重吸收 99%,尿液才 1.8 公升
每日濾液 180 公升,回收 99% 之後只剩 1.8 公升。葡萄糖方面:血漿 5 mmol/L × 180 L = 每日濾過 900 mmol,正常人在近曲小管全部回收,所以尿糖應該是零 —— 驗到尿糖,即是血糖超出轉運上限或腎小管受損。
尿素:血漿 5 mmol/L、尿 400 mmol/L,濃縮 80 倍,因為水被回收而尿素留在管內。
重吸收分兩類:葡萄糖與胺基酸用主動運輸(耗 ATP,可逆濃度梯度);水用滲透作用(被動)。
要學生做:計一次「濾過 900 mmol 葡萄糖、尿中 0 mmol」,並解釋為何糖尿病人的尿量會增加。
第三幕:ADH:飲水少就濃、飲水多就淡
血漿滲透壓升高 → 下視丘偵測 → 腦下腺後葉釋放 ADH → 集尿管對水通透性上升 → 水被回收 → 尿少而濃。同一日內尿量可以由 1.8 公升降到 0.50 公升,相差 3.6 倍,但尿素排出總量差不多。
相反,飲大量清水後 ADH 下降,集尿管幾乎不回收水,尿量增多而稀。要強調 ADH 調節的是「水的回收」,不是「尿素的排出」,這一點是長題目的得分位。
延伸對比:透析機用擴散與超濾取代腎臟,但沒有重吸收,所以透析病人的營養流失與電解質波動要另行監察。
要學生做:畫兩條流程(飲水少/飲水多),各標 ADH 高低、集尿管通透性、尿量與尿濃度。
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 結構辨識 |
腎元圖填空 |
先分皮質髓質再認部件 |
六個部件各一 |
| 計算題 |
GFR 125 mL/min |
乘 1440 分鐘再除 1000 |
180 L/day |
| 解釋題 |
為何尿中無葡萄糖 |
濾過量對比轉運上限 |
濾過 900 mmol 全回收 |
| 激素調節 |
飲水少時尿的變化 |
ADH 升 → 水回收升 |
尿量降至 0.50 L |
合理性檢查(一定要教):濾液 180 L 一定要大過最終尿量 1.8 L,否則重吸收數字講反了。濃縮倍數 80 倍看似誇張,但血漿 5 mmol/L 與尿 400 mmol/L 都是課本常見量級,若學生算出 8 倍,通常是 L 與 mL 單位未統一。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| GFR 100 mL/min,每日濾液多少 L? |
144 L |
有沒有乘 1440 分鐘 |
| 濾液 150 L、回收 98.5%,尿量多少? |
2.25 L |
百分比是否先轉小數 |
| ADH 分泌不足,尿會怎樣? |
多而稀 |
是否區分尿量與濃度兩件事 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 |
學生通常這樣寫 |
導師這樣說 |
| 把腎臟當成造尿工廠 |
寫「腎臟製造尿素」 |
「尿素係肝造,腎只負責筛同回收。」 |
| 混淆過濾與重吸收 |
講「葡萄糖在腎小球被回收」 |
「回收發生在管內,肾小球只做筛。」 |
| 單位未統一 |
180000 mL 當成 180000 L |
「先統一寫 L,再除 1000,數字才合理。」 |
| ADH 講成調節尿素 |
寫「ADH 令尿素排出增加」 |
「ADH 只管水,尿素係順便跟水走。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 |
答案 |
判定 |
| 每日濾液 180 L,回收 99%,尿量多少? |
1.8 L |
錯=重講第二幕 |
| 尿中出現葡萄糖最可能原因? |
血糖過高或腎小管受損 |
錯=重講轉運上限 |
| ADH 上升對集尿管有何影響? |
水通透性上升、尿變濃 |
錯兩題以上=回到第三幕流程圖 |
09 導師常問
這一章適合哪個年級?
中五至中六,DSE 生物「排泄」與「體內平衡」兩個課題都用得上。
要記幾多個部件?
六個:腎小球、鮑氏囊、近曲小管、亨利氏環、遠曲小管、集尿管,順序就是尿液流向。
有無配套練習?
家課欄連到生物章節索引,可配呼吸系統與體內平衡章節順序排。
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