心肌鈣蛋白 (cTn )的臨床意義
心肌長時間的缺氧導致心肌死亡,是梗塞的病理學所見。心肌死亡的特徵有凝固性的心肌細胞分解(coagulative myocytolysis),及收縮環帶(contraction band)壞死。心肌缺氧並不會立即造成細胞死亡,在某些動物實驗得知,至少需要20分鐘。6-12小時後,肉眼可見壞死之外觀,若顯微鏡觀察下,2-3小時之後就可以看到心肌壞死的現象。心肌完全壞死至少需要2至4小時,但會受以下因素影響:是否有側支循環供血至梗塞部位,持續或間斷的冠狀動脈阻塞,心肌對於缺血的敏感度,發生梗塞前之狀況,以及各別心肌細胞對於血氧與養份的不同需求度。
由梗塞面積的大小可以將心肌梗塞區分為極微小(microscopic)的局部壞死,小區域(梗塞面積小於左心室的10%),中區域(梗塞面積佔左心室的10-30%),及大區域(梗塞面積大於左心室的30%)。梗塞之後的癒合至少需要5至6週。
心肌生化標記的升高
鈣蛋白複合體(troponin complex)是經由鈣離子是調節橫紋肌的收縮,含有三種小單位結構,包括鈣蛋白C (troponin C),用來與鈣離子結合;心肌鈣蛋白I (cTn I)與心肌的肌動蛋白(actin)結合而抑制肌動蛋白與肌蛋白質(myosin)的互相作用;心肌鈣蛋白T (cTn T)則與非水溶性肌蛋白質(tropomyosin)結合,然後依附於鈣蛋白複合體連接至心肌之薄細絲(thin filament)。當心肌死亡之後,cTn T及cTn I直接被分解釋出,在血中即可測得數據。
當心肌死亡之後會釋放出不同的蛋白質,在血清裡可以偵測到cTn、肌氨酸磷酸酶(creatinine phosphokinase, CK)、 乳酸去氧酶(lactate dehydrogenase, LDH)等各種不同蛋白酶。但這些蛋白酶的升高,並非心肌缺氧專一性,非缺血性心臟病的疾病也會使它們升高,因此偵測心肌特有的生化標記對於心肌梗塞的診斷將會提供更精密的判讀。其中cTn是最敏感且專一的心肌生化標記,尤其cTn T及cTnI,是目前診斷心肌梗塞的診斷要件之一,即使是極微小區域的梗塞,均能測出。同時CK總值,LDH總值及同化酶,天門冬氨酸轉氨酶(aspartate aminotransferase, AST)都不建議再用來測定心肌缺氧或梗塞。
心肌收縮的蛋白結構發生心肌缺氧導致壞死時,cTn就從心肌細胞被分解釋放出來。其中cTn T及 cTn I是心肌的生化標記,具有極高度的敏感性與專一性,除了腎末期疾病之外,cTn的升高可代表心肌缺氧。臨床出現心肌缺氧症狀後之2至4小時,cTn開始升高,24-48小時達到高峰值。cTn升高狀態可持續5-10天,cTnT升高可持續5-14天。這種急速上升且維持數日的概念可用來區分心肌缺氧是否急性或慢性,或者是再次梗塞(reinfarction)。
心肌生化標記(cTn)的檢測初質評估,3-6小時後再追蹤檢測。臨床症狀與抽血檢測時刻有關,尤其要配合數據的起落之判讀。
腎末期疾病患者之cTn呈現的是慢性升高的狀態,而且cTn T上升數值超過cTn I。
最佳精準化的cTn分析值是採用URL的99百分位值,且差異係數(coefficient of variation, CV) <10%。參考值上限(URL),是以正常對照組的99百分位值,各儀器公司提供自己的數據,因此每間醫院的cTn參考值不盡相同。雖然正常對照組的正常性如何,至今仍有不少疑問,但大多數專家學者及學術機構均同意以URL的99百分位值,且CV<10%作為研究分析心肌梗塞的基本共識。
cTn的檢測應每3-6小時追蹤複檢,對於心衰竭與腎末期疾病者雖然呈現慢性升高的狀態,除非發生急性心肌梗塞,否則不會突然急劇上升。升高的cTn值(>URL的99百分位值)無論是否呈現動態性變化,或者臨床亦無心肌缺氧的現象,都應立即尋找其他與心肌損傷之診斷,例如:心肌炎、主動脈剝離、肺栓塞或心衰竭。另外可以導致cTn升高的疾病。
延伸閱讀……
急性心肌梗塞的定義與分類:2018 ESC/ACC/AHA
https://reurl.cc/pmVDzb
#心肌鈣蛋白 (#cTn )的臨床意義
Ref:
1. J Am Coll Cardiol 2007;50:2173–95.
2. J Am Coll Cardiol 2012;60:1581-98
3. Fourth universal definition of myocardial infarction (2018). European Heart Journal (2019) 40, 237–269
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離子積定義 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最佳解答
這是一篇蠻持平客觀的分析、說明..... 電動車和你想的不一樣:只是炒作?真的會造成缺電嗎?專家一次說清楚(12/30/2020 風傳媒)
"你應該知道的是:豐田汽車社長痛批,電動車若更加盛行,可能造成日本大缺電,此一說法引發外界熱烈討論。如果電動車滿街跑,到底會不會缺電?電動車只是炒作的話題嗎?作者以專業背景解釋,電動車對解決大城市嚴重空氣污染將有顯著成效,但能源轉型困境並未因此紓緩,能源問題人人有責,不能把責任推給政府。"
作者:曲建仲 / 台大電機博士,知識力專家社群創辦人
近年來空氣污染讓大家忍無可忍,溫室效應造成的氣候暖化日益嚴重,讓世界各國政府推出新的碳排放法規,不約而同喊出 2030或2040 年禁售燃油車的口號,許多車廠被迫積極開發電動車,彷彿電動車能夠解決人類的空氣污染與能源問題,豐田社長怒批世界各國政府力推電動車只是炒作,許多人可能認為那是豐田(Toyota)眼見特斯拉(Tesla)股價節節高昇而吃醋,所以電動車真的是未來環保的新希望嗎?事實恐怕和你想的不一樣?
電池的構造與原理
所有的電池都具有陽極(負極)與陰極(正極),基本上都是由陽極(Anode)發生的化學反應產生電子(Electron)與陽離子(Ion),電子流入元件可以推動元件工作,也就是我們所稱的電能,如圖一(a)示;陽離子則經由電解質穿越多孔性的隔離膜到達陰極,如圖一(b)所示;最後陽離子與電子在陰極(Cathode)結合,如圖一(c)所示。
電池的陽極(Anode):是我們所稱的「負極(Negative electrode)」。電池的陰極(Cathode):是我們所稱的「正極(Positive electrode)」。
兩者恰好相反,千萬別弄錯了唷!大家可能會好奇,為什麼會恰好相反來造成大家的困擾呢?因為化學家定義放出電子的叫「陽極」;而陽極放出電子,代表陽極必定帶負電(同性相斥、異性相吸),所以物理學家稱陽極為「負極」。
不同的鋰電池主要是陰極材料不同
不同的鋰電池其實主要是使用的陰極材料(正極材料)不同,目前最常用的陰極材料共有四種:鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰錳氧化物(LiMn2O4)、鋰鐵氧化物(LiFePO4),其中大家常聽到的「三元鋰電池」其實是陰極材料使用鈷鎳錳酸鋰三元化合物的鋰離子電池,其中三元是指包含鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)三種金屬的化合物,而電解質主要是使用六氟磷酸鋰液體,負極材料一般是使用石墨。
固態鋰電池未來發展值得關注
由於現在的鋰電池所使用的電解質是液體,容易發生漏液汙染、易燃爆炸等問題,而固態鋰電池的電解質是固體,不會因為隔離膜破損就導致陰陽極接觸短路爆炸,而且固態鋰電池的密度和結構可以讓更多帶電離子聚集傳導更大的電流提升電池容量,此外固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液等特性,不像傳統鋰電池的液態電解質含有易燃有機溶液,需要降溫、防撞擊、防穿刺等安全裝置。
電極材料與液態電解質容易完全接觸,但是和固態電解質接觸不如液體,造成介面阻抗過高,影響整體電池效能,而且固態電解質製程良率低價格高,仍然有許多困難。日本Toyota公司預計2022年推出全固態鋰電池的電動車,美國Fisker公司為固態鋰電池申請專利,能量密度可達傳統鋰電池的2.5倍,法國Bollore公司已經量產固態金屬鋰聚合物電池,德國Bosch公司收購美國Seeo公司研發固態鋰電池技術,QuantumScape公司的鋰固態電池號稱15分鐘可以充飽80%股價大暴漲,由於廠商投入資源研發未來發展可期。
電動車的普及有賴電力基礎建設
電動車要充電,但是如何充電是個大問題,像Gogoro的電動機車一個電池只有9公斤,使用者可以到電池交換站自行更換電池,但是Tesla電動車的電池重達500公斤以上,只能以定點充電的方式進行,即使目前的規格要求在1小時內完成充電,使用者是否能在加電站等1小時卻是個問題。
如果必須把車開回家在停車場充電,最大的問題是目前的電力基礎建設不足,假設大樓停車場有100個停車位,每個都設置插座,當100台電動車同時充電時,大樓的變壓器無法承受如此巨大的電流,因此整個電力基礎建設,包括:變壓器、變電所、高壓電塔都必須重新設計才能達成,聽起來就不是短期內可以做到的事,可能的解決方法是在大樓停車場建置大型儲能電池,當大量電動車充電時可以由大型儲能電池供電,考慮到成本與安全,大型儲能電池使用釩電池或鋁電池是未來可能的發展方向。
電動車不會排放廢氣 更環保而且節省能源?
由於我們的發電廠是以高壓交流電(AC)傳送到使用者家中,再以「電源供應器(PSU:Power Supply Unit)」轉換為直流電(DC)才能對鋰電池進行充電,如果使用的是交流馬達,則鋰電池供電時要再轉換為交流電(AC)給馬達供電,每一次的電源轉換效率大約80%~90%,因此這樣轉來轉去其實浪費許多能源。根據德國慕尼黑經濟研究院(IFO:Institute for Economic Research)發布的一份研究報告,考慮電動車的碳排放量時,如果將鋰電池的生產製造、能量轉換,以及供電過程中發電廠發電所排放的二氧化碳算進去,電動車的二氧化碳排放量會比傳統燃油汽車高。
根據IFO的資料,最環保的能源形式是使用「甲烷」,也就是我們家裡用的天然瓦斯,它與一般的「瓦斯車」類似,差別在目前瓦斯車使用的「液化石油氣」是丙烷和丁烷的混合物。以甲烷為主要動力的內燃機(引擎)可以使汽車減少碳排放量,而且甲烷裡含有的氮化物、硫化物等雜質更低,是汽車製造商可以採用的環保能源,搞了半天最環保的竟然是瓦斯車,看來豐田社長怒批電動車只是炒作算有幾分道理,不過瓦斯車還是會排放二氧化碳,無法解決溫室效應的問題。
電動車只能改善空氣污染 無法解決能源問題
充電站裡的電是那裡來的呢?還是由發電廠來的,說來說去,又回到了最原始的火力、水力、核能發電來提供,核能目前被社會接受的可能性很低,在台灣想蓋水庫都很困難了更別說水力發電廠,因此又回到最原始的火力發電,不論是使用天然氣或煤碳,最後還是免不了要造成空氣污染的,因此有人說電動車只是把城市裡的空氣污染,轉移到郊區發電廠而已。台灣目前全力推動太陽能與風力發電,這是應該做的,只是核能電廠要除役,太陽能與風力發電只怕用來補上這個電力缺口都不夠,沒辦法多出來給電動車使用。
汽柴油車與火力發電廠最大的差別,在於對污染物的控制,汽柴油車滿街跑到處噴廢氣,只能使用觸媒轉化器進行處理,由於價格與體積的限制,無法對廢氣有效回收處理;而發電廠是將廢氣集中處理,可以使用更昂貴體積更大的工業設備對廢氣有效回收處理,污染的確變低,因此使用電動車一定會減少城市的空氣污染,再加上近年來電池從製造方式到回收技術都快速進步,發展電動車仍然是重要的選項之一。
氫能與燃料電池被視為終極環保能源但是困難重重
傳統電池直接使用化學反應產生能量,優點是能量轉換效率很高(80%以上),但是充電需要比較長的時間;而使用燃料以內燃機(引擎)進行燃燒反應產生能量,優點是可以直接補充燃料,但是使用內燃機的能量轉換效率很低(30%以下),科學家開始思考,有沒有一種方法同時具有「電池」與「燃料」的優點呢?於是燃料電池從此誕生了。
燃料電池和傳統電池的原理相同,都是將活性物質的化學能轉換成電能,但是傳統電池的電極本身是活性物質,會參與化學反應;而燃料電池的電極本身只是儲存容器而已,並不會參與化學反應(觸媒只用來引發化學反應),必須將活性物質加入電池內,就好像我們的汽車補充燃料一樣,才能產生化學反應形成電能,是一種要補充燃料的電池,故稱為「燃料電池(Fuel cell)」。
儲氫技術價格偏高目前仍然無法擺脫石油
燃料電池使用氫氣與氧氣反應產生水,反應後排放的氮化物或硫化物極少,幾乎沒有任何污染,因此被視為終極環保的再生能源。但是燃料電池必須使用氫氣做為燃料。高壓儲氫技術如何把又大又重又危險的氫氣鋼瓶放在車上是個大問題;因此有國外公司開發出可以承受700大氣壓的航太複合材料儲氫瓶,可以取代氫氣鋼瓶,Toyota公司更在推出氫燃料電池車款Mirai,創下單次加滿氫氣可以行駛500公里的紀錄,已經是成功的商品了,那麼它的問題到底在那裡呢?
首先車上放了一個壓力這麼大的儲氫瓶是否安全是個問題,氫氣的來源則是更大的問題,大家都知道電解水可以產生氫氣與氧氣,問題是電解水產生氫氣的成本很高,而且這些電還是來自發電廠。為了降低成本,目前工業上主要是將碳氫化合物 (石油)以「 蒸氣重組」(Steam reforming)的方式分解生產氫氣,搞了半天還是要以石油做為原料,看起來人類要擺脫石油還真困難。
為什麼世界各國都訂定2030或2040年禁售汽柴油車?
很有趣的現象,世界各國都訂定2030或2040年全面禁售汽柴油車,為什麼是這個時間呢?主要還是覺得前面介紹的這些問題,包括充電站建置、電力基礎建設、新建大型發電廠,或是太陽能、風力發電等新能源開發,大約需要20年時間,因此選擇了這個時間點,問題是如果時間訂定了,卻沒有看到政府加蓋發電廠,那時間到了要怎麼辦呢?
不過各國政府爭先恐後這樣「宣誓」,還有一門不可言傳的心思,那就是老百姓對空氣污染已經忍無可忍,但是眼見要解決這個問題困難重重,宣誓「2040 年」禁售汽柴油車,等於是給老百姓一個交代,反正2040年是 20 年以後的事了,到時候站在台上的一定不是現在宣誓的這個人,這種只靠嘴巴說說就可以成功的「政績」,何樂而不為呢?
能源問題人人有責 不能把責任推給政府
經過前面的介紹,大家一定發現人類的能源問題沒有這麼簡單,政府該做的不只是靠嘴巴宣誓禁售汽柴油車,而是必須認真開始發展綠色能源。目前最大的問題在於:電價太便宜,造成使用者沒有節約用電的習慣,各種價格較高的「家庭能源管理系統」(HEMS:Home Energy Management System)乏人問津,電價如果真的大漲又會造成物價波動,受限於選舉與政治因素,要讓電價上漲也是困難重重,只能靠我們自己養成時時節約能源的習慣,才是最有效的方法。
責任編輯/周岐原
完整圖文內容請見:
https://www.storm.mg/article/3340151?mode=whole
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離子積定義 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最讚貼文
心繫核食問題 日本災民跨海向台灣民眾說明
文:宋瑞文/媽媽監督核電廠聯盟特約撰述
儘管新冠肺炎全球肆虐,許多國家的人民暫停出國,阻礙了交流。另一方面,由於掛念日本核食影響台灣人民的健康,經歷核災的日本福島縣民,與日本兵庫縣做核食檢驗的民間工作人員,在11月中透過網路和台灣民間團體對談,向台灣民眾說明他們保護自己的方法,以及日本第一線的核食檢驗實況。
11月14日、15日,由Eaphet台灣東亞歷史資訊交流協會主辦,與媽媽監督核電廠聯盟協辦的非核座談〈被隱匿的輻射線報告II-台日對核食的關注與差異〉,邀請前福島縣郡山市居民上前昌子女士,與兵庫縣西宮市阪神•市民放射能測定所測定員影山龍先生,和現場的台灣民眾,進行報告與對談。
這次台日交流的重點之一,是目前台灣政府對核食的說法。今年8月,有台灣官員在受訪時表示:「有些人即使告訴他們空氣背景值也有輻射,食品沒有超過就可以,他們還是相信説沒有超過標準也不可以吃。」「大家要知道,台灣已經變成全世界對日本食品最嚴格的國家。」
而對於與會的阪神・市民放射能測定所來說,所謂空氣背景值裡也有輻射(自然背景值),不能直接套入核食問題。該測定所的課程裡解釋過:「自然放射能自地球形成的40億年前即存在,一般狀態下對身體沒有大的傷害。至於核電廠等,由人類製造的人工放射能則容易蓄積體內,造成傷害。」
與會者表示(見上圖演講簡報),物理學者、京都大學名譽教授山田耕作曾進一步解釋過,「鉀(含有自然放射性物質鉀40)在體內會經由鉀離子通道快速通過,不會特別蓄積在體內局部,而銫137等人工放射性物質,則會蓄積在臟器,局部地、集中地、持續地造成輻射被曝。」此外,在國際輻射防護委員會對一般公眾輻射被曝劑量的定義裡,並不包括自然背景值。
至於「台灣已經變成全世界對日本食品最嚴格的國家」,恐怕也有疑義。韓國要求日本漁產,只要驗出放射性銫,哪怕只有微量,要再附上銫以外的,像是鍶等其他放射性核種的檢查報告。由於鍶的檢查困難,實際上等於禁止。
台灣官員又說:「日本也有少數人,拒絕吃福島的食品。但在民主社會,個人相信與否是個人自由,並受到保障。擺在市場上,要不要買也是個人自由。如要做為政策或談判的基礎,則必須提出科學的數據,否則難被國際社會接受。」
這話對也不對,福島食材在日本確實沒有禁賣,但市場價格較低,顯示部分日本消費者的抗拒。更重要的是,日本中央政府的核食標準(100貝克/公斤),不少地方政府與大型通路並不接受。(參見文章:台灣抗議核食沒什麼 日本有意見的才多)
因此抗拒核食,在日本絕不是以個人為單位,而是集體的意志。至於談判的基礎,韓國對日本核食設下高門檻,日本在世貿提告但敗訴,而韓國之所以勝訴,靠的也是科學與論據。(參見報導:日本核食在WTO控韓失利 在日本國內也早有異議)
退一步說,即便日本核食在現狀是安全的。但與會者也異口同聲地表示,不管是日本政府蠢蠢欲動的輻射污染水放流海洋,或者颱風暴雨時,袋裝的輻射污染土外洩外流,種種變數都會再次污染漁場與耕地;還有過去核災未曾遭遇過,對人體影響不明,福島核災獨有的不溶性放射性粒子,一樣會給核食問題帶來風險。
在日本政府的刻意宣傳下,營造出福島已經復興,核災問題告一段落的樣貌。上前昌子提醒台灣朋友,還有許多核災難民,因為污染避居他鄉,生活陷入困難。而像阪神•市民放射能測定所這樣,日本民間有許許多多的測定所,歷經數年調查,建構出關東地區的輻射污染地圖,讓民眾認識到污染的廣泛與嚴重性,和官方宣傳的巨大落差。
圖片說明:
圖一:與會者簡報,京都大學名譽教授山田耕作對自然放射能與人工放射能的解釋。
圖二:儘管日本中央政府標準已包括不同年齡層,京都仍為學童設立更嚴格標準(來源:京都市官網)。
圖三:圖上為影山龍先生、上前昌子女士,圖下是和他們互動的觀眾。
*延伸閱讀:
1. 在體內待上數年 未知的福島核災隱患(不溶性放射性粒子)
https://e-info.org.tw/node/213265
2. 日本政府涉放射線不實教材 15萬公民連署要求撤回
https://e-info.org.tw/node/227847
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