111 高普考高考二級 動物技術 家畜生理學與解剖學 考古題詳解
第 一 題20 分
試述可造成家畜貧血的原因有哪些?
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核心觀念
- 貧血(Anemia)的生理學定義: 指單位容積循環血液中的紅血球總數(RBC count)、血紅素濃度(Hemoglobin, )或血球容積比(Packed Cell Volume, / Hematocrit, )低於該品種與年齡家畜的正常生理參考範圍下限,導致血液對全身組織的攜氧能力不足之病理生理狀態。
- 紅血球動態平衡機制: 體內成熟紅血球的維持取決於「骨髓生成速率」與「周邊清除/消耗速率」的動態平衡。因此,貧血在病理生理學成因上本質歸為三大途徑:
- 紅血球流失過多(失血性貧血,Blood loss)
- 紅血球破壞過快(溶血性貧血,Hemolysis / Accelerated destruction)
- 紅血球生成受阻或減少(生成不足性/再生不良性貧血,Decreased erythropoiesis)
- 骨髓反應性分類:
- 再生性貧血(Regenerative anemia):多見於失血與溶血,骨髓造血機能正常且受紅血球生成素(Erythropoietin, )刺激,外周血可見網狀球(Reticulocyte,馬除外)及多染性紅血球(Polychromasia)增加。
- 非再生性貧血(Non-regenerative anemia):多見於骨髓受損、造血原料缺乏或慢性全身性疾病,骨髓缺乏有效代償反應。
解題方法
本題為高考二級「申論題」,作答切入點首重架構化與特異性:
- 建立病理生理學分類骨架:切忌零散條列病名,應以「失血性」、「溶血性」、「生成不良性」三大機轉為縱軸展開。
- 結合家畜特異性實例(橫軸印證):在各機轉下,精準帶出豬、牛、羊、馬等經濟動物與大動物的典型生理/營養/寄生蟲特徵(如仔豬缺鐵、綿羊銅中毒、牛蕨中毒、反芻獸鈷缺乏等),以展現高等考試應具備之臨床生理學整合能力。
選項分析
(本題為國家考試之申論問答題,無單選題選項。此處針對閱卷時「不同答題面向之重要評分點」進行剖析)
- 失血性成因(評分比重約 30%):
- 正確回答要件:必須區分「急性失血」與「慢性失血」。急性失血初期因血漿與血球同比例流失, 可能短期無顯著變化,待組織液代償稀釋後才顯現;慢性失血則常合併「鐵耗竭」,轉變為小球低色素性貧血。
- 常見遺漏點:僅寫外傷,遺漏體內外寄生蟲(如捻轉胃蟲、吸血壁蝨)與凝血因子異常(殺鼠劑抗凝血中毒)。
- 溶血性成因(評分比重約 40%):
- 正確回答要件:需涵蓋「免疫性」、「感染性(血液寄生蟲/細菌/病毒)」、「化學與中毒性(氧化性損傷)」三大範疇。
- 核心得分實例:牛隻焦蟲與邊蟲症、馬傳染性貧血(EIA)、新生畜同種紅血球溶解症(NI)、洋蔥中毒(Heinz body 形成)、綿羊慢性銅中毒爆發溶血危機。
- 生成不足/骨髓抑制成因(評分比重約 30%):
- 正確回答要件:需區分「造血原料缺乏(營養性)」與「骨髓幹細胞機能受損/內分泌異常」。
- 核心得分實例:新生仔豬缺鐵性貧血(母乳含鐵極低且無土壤接觸)、反芻獸缺乏鈷(Co)導致維生素 合成受阻、慢性腎衰竭導致 分泌不足、牛蕨中毒(Bracken fern)導致骨髓造血發育不良。
解題技巧
- 三字訣架構記憶:「漏(失血)」、「破(溶血)」、「少(生成受阻)」。
- 物種特異陷阱防範:
- 馬的網狀球陷阱:馬在再生性貧血時,骨髓不釋放網狀球至周邊血液,外周血不會出現網狀球增多,僅能觀察大紅血球增多症(Macrocytosis)或骨髓穿刺評估。
- 脫水掩蓋貧血:嚴重脫水會造成血液濃縮(Hemoconcentration),使測得之 與 假性上升,補液後才會顯現真實貧血程度。
- 善用形態學術語加分:在營養缺乏時帶出紅血球形態描述,如缺鐵為「小球低色素性(Microcytic hypochromic)」;維生素 或葉酸缺乏為「大球正色素性/巨球性(Macrocytic normochromic)」。
【答案】
第 二 題20 分
試述呼吸系統與腎臟如何維持家畜體內的酸鹼平衡?
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核心觀念
本題評量家畜生理學中「酸鹼恆定(Acid-Base Homeostasis)」之雙重器官調控機制。核心觀念涵蓋以下理論與生理反應式:
- 亨德森—哈塞爾巴赫方程式(Henderson-Hasselbalch Equation): 家畜細胞外液 pH 值取決於重碳酸根離子()與溶解態二氧化碳()之比值:
- 正常家畜動脈血漿比值約為 ,維持血漿 於 (反芻獸稍偏鹼,約 )。
- 呼吸系統調控分母(,揮發性酸);腎臟調控分子(,非揮發性/固定酸之緩衝能)。
- 碳酸—重碳酸鹽平衡系統: ( 為碳酸酐酶,Carbonic Anhydrase)
解題方法
本題為高考二級(相當於碩士級命題)之核心申論題,作答切入點宜採用**「生理反應速率—受器與傳導—細胞與分子運作機制—協同整合」**之系統化層次展開:
- 呼吸系統層面(快速、調節揮發性酸):
- 從延腦中樞與主動脈/頸動脈周邊化學受器(Chemoreceptors)切入。
- 闡明通氣量(Ventilation)改變如何牽引化學平衡左移或右移,於數分鐘至數小時內快速調控動脈血 。
- 腎臟層面(緩慢、澈底清除固定酸並重構緩衝庫存):
- 重吸收原濾液之 :近曲小管上皮細胞藉碳酸酐酶(CA-II、CA-IV)協同運作。
- 主動泌出 並形成可滴定酸(Titratable acid):遠曲小管與集尿管型 A()插入細胞(Intercalated cells)之質子泵機制。
- 產氨作用(Ammoniagenesis)與淨造 :麩醯胺酸(Glutamine)代謝產銨()排泄,形成全新重碳酸根。
- 二者整合比較: 以反應時間、代償容量、調控對象(揮發性酸 vs. 固定酸)作綜整收斂。
選項分析
本題為申論題(非選擇題),無個別選項。作答時閱卷委員核對之關鍵評分構面及考生常犯缺漏剖析如下:
- 構面一:呼吸化學受器反射路徑
- 必備得分點:區分中樞化學受器(對腦脊髓液中 擴散後產生的 敏感)與周邊化學受器(對血液中 及 敏感)。
- 常見失分點:誤寫為「中樞化學受器直接感受血液中的 」( 無法輕易跨越血腦障壁)。
- 構面二:近曲小管 重吸收機制
- 必備得分點:管腔中 需先與泌出的 結合成 ,受頂膜 CA-IV 催化為 與 擴散入細胞,再於胞質經 CA-II 復原。
- 常見失分點:誤將管腔內的 當作可直接以原生形態被主動運輸回體內。
- 構面三:腎臟生成「全新」 之機制
- 必備得分點:磷酸鹽緩衝系(形成 )與麩醯胺酸去胺排銨( 捕捉),二者方能為體內製造淨增之 。
- 常見失分點:僅答「重吸收 」,遺漏體內代謝固定酸(如硫酸、磷酸、乳酸)後消耗之緩衝根必須靠腎臟淨生成。
解題技巧
- 口訣記憶「三排一保」:
- 呼吸:排 。
- 腎臟:排 (以自由態/滴定酸排出)、排 、保(重吸收並淨生成)。
- 公式即綱領: 只要卷首寫出 ,即可緊扣「呼吸調控分母、腎臟調控分子」推演全文,絕不離題。
- 答題避坑指南: 呼吸系統的代償具有極限性,無法將 完全回復至絕對正常值,且無法清除固定酸;完全復原則仰賴腎臟的長期調節。此一「極限與分工」為取得高分之關鍵點綴。
【答案】
壹、前言:家畜體內酸鹼平衡之生理基礎
家畜(牛、羊、豬、馬等)體內細胞代謝持續產生酸性物質,包括由有氧呼吸產生的揮發性酸()及蛋白質與脂肪代謝產生的固定酸(如硫酸、磷酸、乳酸、酮體)。機體維持血液 (正常約 )恆定之調控機制主要依據亨德森—哈塞爾巴赫方程式(Henderson-Hasselbalch equation):
化學緩衝系統為第一道防線,而呼吸系統(調控分母之動脈血 )與腎臟(調控分子之血漿 )則透過生理代償與物質排泄,構成維持酸鹼恆定之兩大核心執行系統。
貳、呼吸系統的調控機制(調節揮發性酸)
呼吸系統透過調節肺泡換氣量(Alveolar ventilation)控制血液中 濃度,反應速率極快(數分鐘至數小時即達高峰),屬關鍵之快速代償防線。
一、化學受器(Chemoreceptors)的偵測與反射傳導
- 中樞化學受器(Central Chemoreceptors):
- 位於延腦腹外側表面。
- 血液中的 為脂溶性氣體,可輕易跨越血腦障壁(Blood-Brain Barrier, BBB)進入腦脊髓液(CSF)。
- 於 CSF 中經由水解反應解離出氫離子:。
- 解離出的 刺激中樞化學受器,興奮呼吸中樞,此為驅動呼吸換氣最敏感之途徑。
- 周邊化學受器(Peripheral Chemoreceptors):
- 分布於頸動脈體(Carotid body)與主動脈體(Aortic body)。
- 直接偵測動脈血中的 升高、 增加( 降低)或嚴重的低血氧()。
- 經由舌咽神經(CN IX)與迷走神經(CN X)將傳入神經衝動傳送至延腦背側呼吸群(DRG)。
二、通氣反應與體液化學平衡之變動
- 酸中毒(Acidosis, 或 )時之反應:
第 三 題20 分
家畜採食後,消化系統會分泌胃腸激素。試述胃泌素(gastrin)、胰泌素(secretin)、膽囊收縮素(cholecystokinin, CCK)及葡萄糖倚賴型胰島素控制胜肽(glucose-dependent insulinotropic polypeptide, GIP)的分泌調控與功能。
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核心觀念
本題測驗家畜消化生理學之消化道內分泌調控機制(Gastrointestinal Endocrine Regulation)。家畜採食後,胃腸道黏膜的腸內分泌細胞(enteroendocrine cells)受到神經反射(如迷走神經)以及食糜內物理性牽張、化學性成分(酸鹼度、消化產物)的刺激,分泌胜肽類胃腸激素。 考點聚焦於四種經典腸胃激素的:
- 分泌細胞種類與解剖位置(G、S、I、K 細胞)。
- 分泌調控因子(神經/體液刺激因子與負回饋抑制機制)。
- 標的器官(Target organs)與生理作用(包括促酸、促鹼、促酵素、膽囊排空、腸抑胃與腸泌素效應)。
解題方法
本題為標準的家畜生理學申論題。閱卷評分重點在於「分泌來源」、「刺激/抑制調控因子」、「生理功能」三者是否完整且層次分明。作答切入點建議採模組化條列法,依序針對四種激素分別論述:
- 胃泌素(Gastrin):著重於胃期胃液分泌之活化與酸度負回饋機制。
- 胰泌素(Secretin):著重於十二指腸「酸度中和」及胰管重碳酸根離子分泌。
- 膽囊收縮素(CCK):著重於食糜脂肪與胜肽刺激、膽汁排空及胰臟外分泌酵素之促進。
- 葡萄糖倚賴型胰島素控制胜肽(GIP):著重於「腸泌素效應(Incretin effect)」促進胰島素釋放,並釐清其生理劑量下對胃酸分泌的輔助調控。
選項分析(申論題各子項剖析)
本題為非選擇題之申論題型,無個別選項目錄。各子項於閱卷標準之考點拆解如下:
- 胃泌素(Gastrin)項:若僅寫出「分泌胃酸」得分有限,必須點出由幽門竇 G 細胞分泌、受胃泌素釋放胜肽(GRP)及胜肽/胺基酸刺激,並受腔內強酸()及體抑素(Somatostatin)負回饋抑制。
- 胰泌素(Secretin)項:關鍵詞為 S 細胞與「酸性食糜()」。功能需區分「導管細胞(分泌水與 )」而非腺泡細胞。
- 膽囊收縮素(CCK)項:關鍵詞為 I 細胞與「脂肪酸、胜肽」。功能需包含膽囊收縮、奧狄氏括約肌(Sphincter of Oddi)放鬆,以及腺泡細胞分泌消化酵素。
- 葡萄糖倚賴型胰島素控制胜肽(GIP)項:考點在於其現代生理學定位已由早期單純的「胃抑胜肽」轉為「腸泌素(Incretin)」,關鍵刺激物為葡萄糖與脂肪,主要功能為葡萄糖倚賴型促進胰島 細胞分泌胰島素。
解題技巧
- 細胞與激素對應口訣:
- Gastrin G 細胞(胃幽門竇)
- Secretin S 細胞(十二指腸,對應 Sour/酸)
- CCK I 細胞(十二指腸,脂肪刺激)
- GIP K 細胞(十二指腸/空腸,K 代表葡萄糖與腸泌素調節)
- 胰液分泌的雙重機制區分:
- 胰泌素(Secretin):刺激導管細胞(ductal cells)分泌大量「含高濃度 的水狀鹼性液」,中和胃酸。
- 膽囊收縮素(CCK):刺激腺泡細胞(acinar cells)分泌「高濃度消化酵素液」,兩者在胰臟外分泌具協同增效作用(Synergistic effect)。
- GIP 名詞陷阱:避免將 GIP 單純解釋為抑胃素;在生理濃度下,其最具臨床與生理意義的作用是誘發「腸泌素效應」,即口服葡萄糖比靜脈注射能誘發更強烈的胰島素分泌。
【答案】
一、胃泌素(Gastrin)
- 分泌來源:主要由胃幽門竇(Pyloric antrum)及十二指腸黏膜之 G 細胞分泌。
- 分泌調控:
- 刺激因子:
- 採食後胃壁受到機械性擴張牽張,經由迷走神經興奮,釋放胃泌素釋放胜肽(Gastrin-releasing peptide, GRP)。
第 四 題20 分
試述腎元(nephron)之基本結構,並分別說明各區段腎小管的主要功能與控制。
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核心觀念
本題評量哺乳家畜「泌尿系統生理學與解剖學」之核心基石——**腎元(Nephron)**的微觀解剖構造、物質轉運生理機制及其神經與內分泌調控。本題涉及之重要核心概念包括:
- 腎元結構組成:腎小體(絲球體、鮑氏囊、過濾膜)與腎小管各段落之解剖特徵,以及皮質腎元與近髓質腎元之機能差異。
- 腎小管之轉運機能:包含近端小管的大量等滲透再吸收(Obligatory reabsorption)、亨利氏環之逆流倍增系統(Countercurrent multiplier system)、遠曲小管與集尿管的調節性再吸收(Facultative reabsorption)及酸鹼/電解質分泌。
- 神經與體液調節系統:腎素-血管收縮素-醛固酮系統(RAAS)、抗利尿激素(ADH / Vasopressin)、心房利鈉胜肽(ANP)、副甲狀腺素(PTH)及交感神經對各段腎小管特異性轉運載體之精密調控。
解題方法
本題為標準的國家考試高等考試申論題,答題結構採「總體剖析 分段深論 機制整合」的邏輯展開:
- 第一部分(基本結構):由血流與濾液走向切入,依序定義腎小體、腎小管系統及近絲球體複合體(JGA),並特別補強「皮質腎元」與「近髓質腎元」的解剖對比,展現答題深度。
- 第二部分(功能與控制):依濾液流動之解剖順序(近端小管 亨利氏環 遠曲小管 集尿管),以條列化方式分項並列「主要功能(標明關鍵轉運蛋白與通透性)」與「調控機制(標明荷爾蒙、受體與細胞內訊息路徑)」,精確命中評分規準。
選項分析(申論題各子題配分核心剖析)
本題非選擇題,評閱之得分關鍵在於下列兩大面向是否完整且精確涵蓋:
- 子題一:腎元基本結構
- 滿分關鍵:須完整列出腎小體(含血管球、足細胞、過濾屏障三層結構)與腎小管(近端、亨利氏環、遠曲小管);若能進一步補充近絲球體複合體(緻密斑、顆粒細胞)及長/短亨利氏環腎元之型態差異,可得頂標分數。
- 子題二:各區段腎小管主要功能與控制
- 近端小管:強調等滲透再吸收(約 溶質與水)、SGLT2/NHE3 載體;控制包含 Angiotensin II、交感神經、PTH(抑磷)與管球平衡(GTB)。
- 亨利氏環:區分下行支(高透水、低透溶質)與上行粗支(完全不透水、主動運送 NKCC2、建立高滲透壓);控制包含 ADH(促進 NKCC2)、PTH(促進鈣鎂重吸收)。
- 遠曲小管:稀釋段、NCC 共同輸送體;控制包含 Aldosterone、PTH/活性維生素 D(TRPV5 促進鈣重吸收)。
- 集尿小管與集尿管:主細胞(水與鈉鉀平衡)與間質細胞( 型酸鹼平衡);控制包含 ADH( 受體與 AQP2)、Aldosterone(ENaC 與 -ATPase)、ANP。
解題技巧
- 勿漏集尿管(Collecting Duct):雖然在胚胎發育學上集尿管源自輸尿管芽(Ureteric bud),非源自生腎中胚層(Metanephric blastema),但在生理機能學討論「腎小管系統」時,集尿管承擔最終尿液濃縮、酸化及荷爾蒙調節之關鍵任務,作答時務必納入討論。
- 答題關鍵字公式化:
- 寫功能時必列:「通透性」+「代表性轉運蛋白(Transporter)」(如 NHE3, NKCC2, NCC, ENaC, AQP)。
- 寫控制時必列:「荷爾蒙」+「作用細胞/受體」+「生理效應」(如 Aldosterone 主細胞 MR 受體 增量 ENaC)。
- 滲透壓概念貫穿全文:近端小管(等滲)、亨利氏環(降支濃縮、升支粗段稀釋)、集尿管(高滲或低滲視 ADH 而定),呈現完整的逆流倍增與最終尿液調節圖景。
【答案】
一、腎元(Nephron)之基本結構
腎元為家畜腎臟執行過濾、再吸收及分泌功能之基本結構與機能單位,單側腎臟約含有數十萬至百萬個腎元。每個腎元主要由腎小體與腎小管所構成:
- 腎小體(Renal Corpuscle):位於腎皮質,為原尿濾過之場所。
- 絲球體(Glomerulus):由入球小動脈(Afferent arteriole)分支形成的微血管團,經濾過後匯集為出球小動脈(Efferent arteriole)。
- 鮑氏囊(Bowman's capsule):包覆絲球體的雙層囊狀構造。外層為單層扁平上皮之壁層(Parietal layer);內層為包覆微血管之臟層(Visceral layer),由具突起構造的足細胞(Podocytes)構成;兩層之間為鮑氏囊腔(Bowman's space),直接連通近曲小管。
- 濾過屏障(Filtration barrier):由微血管有孔內皮細胞、絲球體基底膜(GBM,具負電荷硫酸類肝素)及足細胞裂隙膜(Slit diaphragm)共同構成,具大小與電荷選擇性。
- 腎小管系統(Renal Tubule System):
- 近端小管(Proximal Tubule):接續鮑氏囊,分為近曲小管(PCT)與近直小管(PST),管壁為單層立方上皮,管腔側密布微絨毛構成刷狀緣(Brush border),具極高轉運表面積與大量粒線體。
- 亨利氏環(Loop of Henle):呈 U 形髮夾狀深入髓質,由下行細支(tDLH)、上行細支(tALH)及上行粗支(TALH)組成。上行粗支管壁為立方上皮,缺乏發達刷狀緣但富含粒線體。
- 遠曲小管(Distal Convoluted Tubule, DCT):接續 TALH,位於皮質區,管徑較小,上皮細胞無明顯刷狀緣。
-
近絲球體複合體(Juxtaglomerular Apparatus, JGA): 由上行粗支末端接觸自身入球小動脈處特化形成,包含:緻密斑(Macula densa)(感應管腔 濃度)、近絲球體細胞(JG cells / Granular cells)(入球小動脈平滑肌特化,分泌腎素)、以及血管外繫膜細胞(Extraglomerular mesangial cells),負責管球回饋(TGF)調控。
-
型態分類:
- 皮質腎元(Cortical nephron):腎小體位於皮質表層,亨利氏環甚短,微血管網為管周微血管(Peritubular capillaries)。
第 五 題20 分
試述家畜睪丸賽氏細胞(Sertoli cell)與萊氏細胞(Leydig cell)的功能。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題測驗雄性家畜生殖生理學與睪丸組織學的核心知識,主要考核:
- 睪丸微細解剖構造與細胞區隔:曲細精管(Seminiferous tubules)內部的賽氏細胞(Sertoli cell,又稱支持細胞)與管間間質組織(Interstitium)的萊氏細胞(Leydig cell,又稱間質細胞)。
- 下視丘-腦下垂體-睪丸軸(HPG axis)之內分泌調控:腦下垂體前葉分泌之黃體生成素(LH,在雄性又稱間質細胞刺激素 ICSH)與濾泡刺激素(FSH),分別特異性作用於萊氏細胞與賽氏細胞。
- 精子生成(Spermatogenesis)微環境的建立與維持:包含血睪屏障(Blood-Testis Barrier, BTB)、高濃度局部睪固酮維持、生殖細胞營養供給、代謝廢物清除及自體免疫隔離。
解題方法
本題為經典的生理與解剖對照題,解題切入點應採「結構定位 激素受體與調控 主要生理機能」之邏輯架構分別論述:
- 萊氏細胞(Leydig cell):聚焦於「類固醇生成(Steroidogenesis)」及「雄性全身與局部生理維持」。
- 賽氏細胞(Sertoli cell):圍繞其「撫育生殖細胞(Nurse cell)」的多元角色,細分為物理屏障、營養支持、分泌機能、吞噬清除及精子釋放調節等維度。
- 採用條列式與分類標題作答,使閱卷委員能一目了然各項功能之生理意義與生化產物。
選項分析
本題為申論題,無固定選項。在作答與閱卷評分標準中,考生常出現之觀念界定與混淆重點如下:
- 睪固酮(Testosterone)的合成來源:必須精確歸屬於「萊氏細胞」,不可誤寫為賽氏細胞。賽氏細胞具芳香化酶(Aromatase),能將睪固酮轉化為雌二醇(Estradiol),但不直接合成睪固酮。
- 雄性素結合蛋白(ABP)的功能:由「賽氏細胞」分泌,其功能是結合並濃縮由萊氏細胞擴散而來的睪固酮,以維持曲細精管內遠高於周邊血液 20~100 倍的雄性素濃度,不可將兩者的分泌產物顛倒。
- 血睪屏障(BTB)的構成:是由相鄰「賽氏細胞」基側的緊密連接(Tight junctions)構成,而非基底膜或血管內皮細胞。
解題技巧
- 諧音與英文字母聯想法:
- : 受 刺激,主要合成脂溶性()類固醇荷爾蒙——睪固酮。
- : 受 刺激,提供支持()、撫育精子生成()、分泌()ABP 與抑制素(Inhibin),並執行精子釋放()。
- 高分採分點檢驗清單:
- 萊氏細胞:LH受體、膽固醇轉化、睪固酮分泌、副性徵與性慾維持、INSL3。
- 賽氏細胞:FSH受體、血睪屏障(緊密連接)、ABP、抑制素(負回饋)、乳酸/丙酮酸營養提供、吞噬殘餘體、AMH(胚胎期)。
【答案】
一、萊氏細胞(Leydig cell,間質細胞)之功能
萊氏細胞位於睪丸曲細精管之間的間質結締組織中,其細胞膜上富含黃體生成素受體(LH receptor),主要生理功能如下: