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超音波感測器掃描雷達圖

馥林文化_96
・2014/06/30 ・2613字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 522 ・七年級
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文/CAVEDU教育團隊

本期專題是延伸自2014 年3 月號的〈機器人感測器結合Google 雲端圖表〉,會讓感測器砲塔進行一次掃描後,以雷達圖的方式來呈現資料。有接觸過App Inventor 的師長朋友們,歡迎從App Inventor 中文學習網下載原始碼回去加入更多有趣的功能。

請注意本範例需用到網路連線,請確認您的手機是使用Wifi 或3G行動網路來連上網路, 否則將無法顯示Google 雲端圖表。

超音波感測器砲塔

NXT 超音波感測器是一種I2C 數位感測器,它能讓機器人「看到」物體並在撞上去之前避開,這是觸碰感測器所辦不到的。超音波感測器會發出一連串的超音波,並記錄超音波被物體反射後所需要的時間,再轉換成距離回傳給NXT。請注意:超音波感測器的預設單位是公分。實際使用時,超音波感測器可測到的最短距離約為5 公分,最遠距離約為220 公分。

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請將馬達組裝在NXT 主機側面,並超音波感測器安裝在馬達上,當馬達轉動時,超音波感測器也會隨著馬達掃視水平面。在App Inventor 中, 我們使用NxtUltrasonicSensor 元件的GetDistance 指令來取得超音波感測器值(圖1)。

002
圖1 App Inventor 中用來取得超音波感測器值的指令。

開始玩機器人

範例的機器人只要將一個超音波感測器接在NXT 主機的4 號輸入端,再將馬達接在輸出端B 即可。請確認NXT 主機的藍牙已啟動,接著將NXT主機與Android 手機進行藍牙配對(註2),完成之後就可以把機器人放到一邊了。啟動藍牙之後,您可以從NXT主機的螢幕左上角看到藍牙的符號。

接下來依序介紹程式的各個功能:

STEP1 登入畫面:

首次進入程式的畫面如圖2a, 這時只有「連線」按鈕可以按,其它所有按鈕都無法操作。點選「連線」按鈕後進入藍牙裝置清單(圖2b),請找到剛剛配對完成的NXT 主機名稱(本範例為abc), 點選之後就會由Android 裝置對NXT 主機發起藍牙連線。順利連線成功的話,「連線」按鈕會變成不可按的狀態,其他按鈕則都可按(圖2c)。

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2abc
圖2a程式首次執行的畫面。 圖2b 點選連線按鈕後進入藍牙裝置清單。 圖2c連線成功後的畫面。

STEP2 程式初始化:

在點選連線清單之前(ListPickerConnect 的BeforePicking 事件),需先將清單內容指定為Android 裝置上的藍牙配對清單(圖3a)。點選之後則先測試連線是否成功,成功則將「連線」設為不可點選,「開始記錄」、「位置歸零」與「斷線」等按鈕設為可點選(圖3b)。

005a
圖3a指定藍牙配對裝置清單。
005b
圖3b 連線成功後啟動相關元件。

STEP3 開始掃描:

每當我們點擊一次「開始記錄」按鈕時, 就會讓B 馬達轉動2cm , 這是根據預設輪胎直徑計算出的距離,在此是一個經驗值,您可能需要根據實際狀況來調整這個參數。接著將超音波感測器當下的數值搭配一個半形逗號組合到sensorValue 這個字串中。count 變數是用來計算一共記錄了幾筆資料,累計到五筆資料之後,count 變數值會設定為1 ,代表要重新開始記錄新的五筆資料(圖4a)。

006a
圖4a啟動砲塔掃瞄並記錄感測器值。

接著「產生圖表」這個按鈕會變為可按。您可以調整count 變數值來修改在圖表中所要呈現的資料筆數。每次掃描完之後,您可以點選「位置歸零」按鈕, 讓B 馬達反向轉動10cm以回到原來的位置(圖4b)。

006b
圖4b 砲塔回歸原位。

在此難免會有轉過頭或不足的狀況發生,這時可用手把砲塔對正。

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STEP4 按鈕取得Google雲端圖表:

Google Chart 雲端圖表讓我們可用超連結的方式來取得各式圖表。以本範例來說,我們只要將五筆超音波感測器值組合到chart 字串變數的後方,再由WebViewer 元件去取得這個超連結就可以了。說穿了就是去操弄這個字串,就能取得我們所需要的圖表。

讓我們來看看chart 這個字串中的一些重要參數(圖5a):

  • http: //chart.googleapis.com/chart?
  • chs=320×320:圖片尺寸為320 x320像素。
  • cht=r:圖表類型為雷達圖(radar)。
  • chm=s ,CC3366,0, -1,12,0| s ,FFFFFF,0,-1,8,0:以紅色空心方格來呈現資料點。
  • chls=4:兩點之間連線的粗細。
  • chxt=y,x:以同心圓方式顯示格線。
  • chxp=0,0,30,60,90,120:格線之間的數值距離。
  • chd=t : : 圖表資料, 我們就是把sensorValue這個變數組合在chart變數之後來組成一個完整的超連結。每筆資料之間需使用半形逗號隔開。按下「產生圖表」按鈕,會先把sensorValue最後一個字元(就是半形逗號)刪除,接著使用WebViewer.GoToUrl來載入chart與sensorValue兩者所組合成的超連結,在此就會順利載入圖表了。為了讓下次也能順利執行,最後要把sensorValue內容清空(圖5b)。
圖6a
圖5a本範例所用到的變數。
圖6b
圖5b 按下按鈕顯示Google 雲端圖表。

STEP5 斷線:

按下「斷線」按鈕之後,會中止藍牙連線(BluetoothClient.Disconnect指令),並使畫面上的各個元件恢復到程式一開始時的狀態(圖6)。

008
圖6 按下「斷線」按鈕時中斷藍牙連線。

操作

實際執行的時候,請先確認NXT 已經開機且藍牙也啟動了。接著在您的Android 裝置上點選畫面中的「連線」按鈕,會進到如圖3b 的藍牙清單畫面,點選您所要的NXT 主機名稱並連線成功後,就能點選「開始記錄」按鈕來取得超音波感測器值,每次點選都會將數值顯示在標題列上,如下圖紅框。點選五次之後才能點選「產生圖表」按鈕(圖7a),這時就可以看到精美的雷達圖了(圖7b、7c)。操作一次之後,請點選「位置歸零」按鈕,讓砲塔回到初始位置。

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請注意:您的手機需要有網路連線,否則無法取得Google Chart 雲端圖表。

7abc
圖7a記錄五筆資料之後,才可點選「產生圖表」按鈕。 圖7b 取得雷達圖1 (42, 33, 95, 59, 64) 。 圖7c取得雷達圖2 (97, 49 ,80, 32, 40) 。

本期專欄介紹了如何製作一個感測器值砲塔, 並結合Google 雲端圖表來產生漂亮的雷達圖。請參考GoogleChart API 的官方網站來看看更多有趣的圖表範例,也請繼續關注CAVE的機器人專欄!

本程式已上架Google play,請到Google Play搜尋「CAVEDU教育團隊」就找得到我們的樂高機器人系列app了。歡迎大家到App Inventor 中文學習網的檔案庫下載本程式的aia原始檔與apk安裝檔。

註:

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  1. 想學如何開發App Inventor程式嗎?請到App Inventor 中文學習網與我們一同學習。
  2. 將Android手機設定為可安裝非Google Play下載的程式以及讓手機與樂高NXT主機連線等說明請參考此處
  3. 與NXT連線後如果出現[Error 402]之錯誤訊息請不必理會,程式依然能正確執行。

文章原文刊載於《ROBOCON》國際中文版2014/7月號

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馥林文化_96
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馥林文化是由泰電電業股份有限公司於2002年成立的出版部門,有鑒於21世紀將是數位、科技、人文融合互動的世代,馥林亦出版科技機械類雜誌及相關書籍。馥林文化出版書籍http://www.fullon.com.tw/

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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 高柏科技 合作,泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時,曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏,那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓,引來眾多師生抗議。

「從此以後,我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中,帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言:在理論模型中,氨是太空熱控系統的理想介質;但在現實的辦公大樓裡,它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯,但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險,以及必須為後果負責的工程師。

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高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ,曾任職於美國 OAO 工程部熱流組,深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球,他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心:當晶片運算速度無止境攀升,那股伴隨而生的熱,究竟該往哪裡去?

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗,彷彿進步毫無邊界。然而,每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護。在物理現實面前,再動聽的發表會敘事也必須低頭。

晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護 / 圖片:envato

回顧個人電腦發展早期,晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後,鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級,其實更像是對空間的極限勒索:晶片功率翻倍,發熱源的面積卻沒變大,機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出,散熱設計的核心只有三要素:功率、熱源面積與空間限制。他舉例,在標準的 1U 機箱中,若發熱面積約為三十乘三十毫米,氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數,而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於,風扇轉速提升的背後,是噪音、電力損耗與空間占用。

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因此,「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫,而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱,卻也將新的挑戰帶入機房:漏液風險、流道堵塞、材料相容性,以及維運時的難度。工程的進步,本質上鮮少是徹底消滅問題,更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的,不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人,是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中,沒有空氣能讓風扇製造對流;受光面溫度破百度,陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射,以及熱管與環路型熱管(LHP)來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱,冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力:在他設定的特定條件下,實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能;但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變,移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦(kW)。他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此,太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度,偏好無馬達幫浦的被動式設計;但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度,往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒:技術是否「先進」,與它是否「適合」當下的場景,始終是兩回事。

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他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。/圖片:envato

好論文,為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」,而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作,還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據,在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時,也曾遇過實驗數據無法複製,或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠,而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝,高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」,每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作,並指派專業人才在過程中持續微調、校正,確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測,但由於儀器預設以「水」校正,換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算,卻發現缺乏重複性,數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面,改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證,才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號,而在於那段不夠優雅的挫折:假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻,企業需要的不只是會算數的人才,而是能洞察研究何時「走鐘」,並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

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林唯耕坦言,過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」,進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽,卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計,若無法穩定生產或贏得客戶信任,也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案,誰來負責出貨?

訪談尾聲,主持人國威提出了一個時代難題:假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計,企業該選擇全面擁抱 AI 的速度,還是保留緩慢但穩定的工程驗證,以規避潛在的失效風險?

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是:兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案;但工程師仍須實作原型,進行嚴苛的性能與可靠度測試,最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺,而是基於一項事實:AI 的資料庫裡,通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節,且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代,最稀缺的未必是熟練下指令(Prompt)的人,而是具備這種能力的人:能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來,並且願意為最終的量產品質負起責任。

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大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中,雲端是由龐大的機房架構而成,裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張,都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值,就是不讓這筆物理帳單,被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

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坐著踮腳就能降血糖?比目魚肌真有那麼神?醫破解「免運動控糖」的殘酷真相
PanSci_96
・2026/09/02 ・2354字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 AI 協助生成,內容經編輯審閱。

你的社群平台上,最近是不是也滑到了這則「降血糖神招」——號稱只要坐著踮踮腳跟,就能控糖、燃脂,不用忌口也不用出汗運動?這類看似 CP 值超高的懶人傳言總是傳得特別快,甚至有長輩看了之後,開始猶豫要不要停止打胰島素。這真的是正確的嗎?這一集,就讓挺健康鄭丁靚醫師帶我們看懂這塊被稱為「隱形引擎」的比目魚肌,到底有什麼科學奧秘,以及這個爆紅傳言背後藏著哪些殘酷真相。

網傳「降血糖 60%」?拆解漂亮數字背後的殘酷真相

這個傳言其實源自休士頓大學運動生理學家 Marc Hamilton 在 2022 年發表於學術期刊《iScience》的研究。研究確實提到了「60%」這個數字,但原文的意思是:做這項名為「比目魚肌伏地挺身(Soleus Pushup)」的動作,身體只需分泌 60% 的胰島素,就能將飯後血糖往上衝的幅度減少 52%。

也就是說,如果你的空腹血糖是 100,飯後飆升到 180,這中間 80 的漲幅可以被壓制 52%,讓最高波峰停在 138 左右,而不是讓血糖「唰」一下直接掉回原本的數字。

然而,最殘酷的真相在於實驗設計:這些漂亮的數據,是 25 名健康的年輕受試者在實驗室裡「連續做好幾個小時」硬撐出來的,最長甚至達到了四個半小時!你想想,一天上班八九個小時,如果為了控血糖要花一半的時間踮腳跟,開會踮、上廁所踮,可能血糖還沒控制好,就先得到足底筋膜炎了。

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「比藥物還強」?千萬別急著把健康的「輔助輪」拆掉

傳言中最危險的部分,就是暗示糖尿病患者可以靠這個動作取代藥物。首先,這篇研究的對象都是健康的一般成人,且缺乏長期追蹤數據,無法證明這個動作在做了一年後是否依然有效。人體對新刺激會產生耐受性,很多短期的介入研究往往在幾個月後效果就會遞減。

對於慢性病藥物的使用原則一向很簡單:「在指數正常之前,藥物絕對不能停。」你可以把慢性病想像成我們還沒學會用正確方式駕馭身體,就像剛開始學騎腳踏車一樣。此時,身體面臨心肌梗塞、中風等嚴重風險,藥物就像是腳踏車的「輔助輪」,用來保護我們降低風險。

糖尿病的常規治療本來就會鼓勵患者養成運動習慣。如果比目魚肌運動真的有效,它的定位也只能是「現有治療之外的輔助工具」,絕對不能成為任何人擅自停藥的藉口。

人體的隱形引擎:比目魚肌到底神在哪?

雖然網路傳言過度誇大,但「比目魚肌」本身的生理機制確實非常有意思。你喝下去的珍奶、吃下去的糖,將近 80% 其實是由肌肉細胞吸收的,肌肉可以說是身體最大的血糖清除工廠。血糖要進入肌肉細胞,必須通過一扇名為「GLUT4」的門。通常這扇門需要「胰島素」這把鑰匙來開啟,但其實只要肌肉開始收縮,細胞本身感應到在燃燒能量,就會自動把門推開,完全不需要胰島素的中介。

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那麼,比目魚肌有什麼特別之處呢?這塊藏在小腿深層、被腓腸肌蓋住的肌肉,有 88% 的比例是「慢縮肌」。更關鍵的是它的燃料來源:它有 96% 的能量直接從血液中抓取葡萄糖和脂肪酸來燃燒,幾乎不消耗肌肉本身儲存的肝醣。這讓它具備了一個超級特異功能:幾乎不會累!只要血液裡還有糖,它就能持續工作好幾個小時。

久坐的骨牌效應:不只血糖,連血脂也跟著停擺

人類直立行走的演化讓我們長出了這塊抗重力肌肉,只要我們站著,它就在微幅收縮、把血液往上泵。但只要我們一坐下,沒有了對抗重力的任務,比目魚肌就會「關機」。

久坐的代價遠比你想得大。當肌肉靜止幾十分鐘後,一種負責分解血液中三酸甘油酯的酵素「脂蛋白脂酶(LPL)」活性會快速下降,導致血脂停止清除。2023 年的大型研究更指出,每天坐著超過 10 小時,全因死亡風險會上升 34%。最可怕的是,久坐是一個「獨立風險帳戶」,也就是說,就算你下班後去健身房猛練一小時(這主要啟動的是燒肝醣的快縮肌),也無法完全抵消白天久坐十幾個小時對代謝造成的傷害。

破解迷思後,我們到底該怎麼「動」?

既然連續踮腳跟好幾個小時在現實生活中不切實際,我們該如何在生活中實踐?重點不是盲目追求單一的「神招」,而是要把運動廣泛融入生活,有氧和肌力都要兼顧。

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對於久坐沒運動習慣的人,與其追求不切實際的連續踮腳,不如從簡單的「飯前深蹲(蘿蔔蹲)」開始。飯前蹲幾下,大腿前側的股四頭肌一收縮,肌肉表面的 GLUT4 就會先就定位。等你吃完飯、血糖升高時,吸收大門已經敞開,能讓血糖的波峰更加平緩。

不僅如此,阻力訓練還會打開肌肉對蛋白質的「胃口」,讓吃進去的營養更容易轉化為肌肉。這對高齡長輩尤其重要,因為能預防跌倒和失能的關鍵,是肌肉的「力量」而非「體積」。腿力強的人,晚年依然能保有自己站起來、自己走路的自由。

這也是為什麼一項針對第二型糖尿病患者的試驗發現,光是用「半蹲」打斷久坐,就能讓餐後血糖最多降低 39%。不用換衣服、不用去健身房,三餐飯前就是最好的天然鬧鐘。沒有神奇的懶人運動,只有願意動起來的肌肉,飯前也好、飯後也罷,只要能讓肌肉收縮,就是邁向健康最划算的一步!

參考資料

  1. Hamilton, Marc T., et al. “A potent physiological method to magnify and sustain soleus oxidative metabolism improves glucose and lipid regulation.” iScience 25.9 (2022).
  2. Homer, Ashleigh R., et al. “Breaking prolonged sitting with light-intensity walking or simple resistance activities reduces postprandial insulinemia and lowers blood pressure…” Diabetes Care 44.6 (2021).

延伸閱讀|實證醫學專欄|循證長壽、失智預防、更年期、睡眠科學|叮噹醫師
以同儕評審論文為根據的長壽科學深度解析。睡眠科學、光線生物學、更年期醫學、認知儲備、失智早期檢測。

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全身無力又心悸?當心「低血鉀」作祟!亂吃利尿劑恐引發心律不整
careonline_96
・2026/09/01 ・2550字 ・閱讀時間約 5 分鐘

五大原因造成低血鉀,不處理會心律不整,肌肉無力

鉀離子對維持心臟與肌肉功能至關重要。若攝取不足、腹瀉或亂吃利尿劑,可能引發「低血鉀」,導致全身無力甚至致命的心律不整。透過抽血檢測並對症下藥,才能化解危機。

「我覺得全身沒什麼力氣。」元貞來到急診:「而且心臟也有點不舒服。」

檢傷護理人員替元貞測量血壓心跳,發現元貞的血壓低,心跳不穩定,趕緊請醫師過來診治。

「最近有吃壞肚子,腹瀉嘔吐,還是有什麼其他不舒服嗎?」醫師問。

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「唉,」元貞有點欲言又止,但終究還是開口:「我最近很想趕快減重,所以吃了幾天的利尿劑。」

「你的血液中鉀離子濃度很低,只有2.8,難怪你會心律不整又全身無力。」等到抽血報告出來,醫師告訴元貞:「我們得趕緊好好補充,讓身體回復功能。下次絕對不能再這樣自己亂吃藥囉。」

電解質需要平衡

礦物質溶解後進到體液時,若帶有電荷,稱為電解質。身體必須要有電解質,才能進行各種功能。細胞內最多的陽離子就是鉀離子,所以鉀離子對生物執行各項功能至關重要。

我們可以從飲食中攝取到鉀離子,其中九成經由腎臟排出,一成經由腸胃道排出,所以腎臟功能對維持平穩的血液中鉀離子濃度是很重要的。另一件值得提到的事情是,鉀離子可以通過細胞膜,進出細胞。鉀離子通常待在細胞內,而我們能檢測到的,是血液裡,也就是細胞外的鉀離子濃度。所以,血液中的鉀離子濃度不太能代表體內鉀離子的總量。

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不過,我們還是需要認真看待血液中鉀離子濃度。當血液中鉀離子的濃度太低,可能是攝取變少,排出變多,或是鉀離子移動到細胞內造成的。我們分別來看看:

低血鉀的原因

低血鉀的原因

從食物攝取變少,或排出太多,或是鉀離子移動到細胞內,都會導致血鉀降低:

  • 攝取減少:吃的太少,例如正在節食之中,或是患有厭食症、飲食失調。或是遇到飢荒。
  • 尿液流失:大部分的利尿劑都會排出愈多的鉀離子,因此使用利尿劑的話,很可能會造成低血鉀。少數患者是因為本身罹患「醛固酮增多症(hyperaldosteronism)」,身體傾向保鈉排鉀,在過濾尿液時會留住鈉離子,排出鉀離子;於是血中鈉離子濃度上升,鉀離子濃度下降。還有一些少見的基因遺傳疾病會影響腎臟功能,導致從尿液流失過多鉀離子。
  • 腸胃道流失:因腸胃炎、霍亂而不斷拉肚子、嘔吐,也很容易流失電解質。腹瀉不僅讓人脫水,還會直接流失很多鉀離子。嘔吐則是較為不同的機轉。在嘔吐物裡,胃酸的鉀離子含量並不多,但因為吐太多胃酸會導致代謝性鹼中毒,腎臟會因此代償,排出更多的鉀離子。
  • 汗水流失:天氣太熱時做了運動、勞動,例如在大太陽下跑馬拉松、做勞力工作,而流失過多汗水。
  • 進到細胞內:當鉀離子從血流進到細胞內的話,血液的鉀離子濃度就會降低。糖尿病酮酸中毒或高血糖高滲透壓時,醫師會使用持續胰島素輸注來降低血糖(葡萄糖從血液中往細胞內移動),但同時也會讓鉀離子往細胞內移動,因此產生低血鉀。另外一個類似的狀況是提高了β腎上腺素活性,例如急性心肌梗塞、使用氣管擴張劑、或酒精戒斷時,都會讓體內β腎上腺素活性增加,鉀離子從細胞外往細胞內流動,血鉀於是降低。還有一個較少見的原因是急性白血病時細胞大量複製,亦會讓血鉀減少。

(補充:嚴重的COVID病情也會出現低血鉀,但機轉目前不明。)

低血鉀的症狀

如果只是輕微的低血鉀,不一定會有症狀。只不過,我們的心臟、神經、肌肉要好好工作,都需要鉀離子。因此當血鉀過低的時候,患者出現以下症狀:

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  • 最常見的症狀是患者感到肌肉無力與非常疲倦。
  • 肌肉活動不佳,於是便秘。
  • 心臟的節律異常,患者感到心悸,出現心律不整。
  • 肌肉無力後,更嚴重的會出現抽筋、痙攣、甚至癱瘓。
  • 神經刺痛與麻木感。
  • 低血鉀嚴重時會頭重腳輕,血壓下降。也可能出現幻覺,精神狀況變差。
低血鉀的症狀

要怎麼確認是否有低血鉀?

正常成人的血中鉀離子濃度界在3.5 to 5.2 mmol/L,若抽血結果顯示數值界在3.0到3.5數值mmol/L之間,屬於輕微低血鉀。在3 mmol/L以下的話都是比較嚴重的低血鉀。

當然,抽血的時候不會僅檢查鉀離子一樣,通常會同時檢測其他的電解質與腎臟功能。若有低血鉀,最好要做個心電圖確認是否有心律不整的問題。

面對低血鉀

面對低血鉀,最主要是找到引發低血鉀的原因,並做出應對。

  • 假如原因是攝取太少,吃的不夠好,要記得多從水果、蔬菜、瘦肉、魚類、豆類補充。香蕉,橘子,火雞胸肉,深綠色葉菜,菠菜,納豆,馬鈴薯,地瓜,瘦牛肉,鮭魚等都是很好的攝取來源。你會發現,許多健康高纖的食物都是高鉀食物。如果已經患有嚴重的厭食症或飲食失調,還是要趕快就醫治療。
許多健康高纖食物都富含鉀離子
  • 假如是因為腹瀉、嘔吐從腸胃道流失過多的鉀離子,記得若腹瀉、嘔吐症狀持續超過24小時,還是要趕快就醫。
  • 不要自行濫用利尿劑。
  • 假如本身有糖尿病,務必好好控制血糖,避免血糖衝高爆表後需要使用大量胰島素而導致鉀離子不穩定。
  • 依據醫師指示補充鉀離子的錠劑或接受靜脈輸液。
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