2022年第七章钙、磷、镁代谢与微量元素 .pdf

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1、第七章钙、磷、镁代谢与微 量元素本章考点：1. 钙、磷、镁代谢（1）钙、磷、镁的生理功 能（2）钙、磷、镁代谢及其 调节（3）钙、磷、镁测定的参 考值、临床意义及 方法评价2. 微量元素（1）微量元素分 布及生理功 能（2）锌、铜、硒、铬、钻、锰、氟、碘的生理作用与代谢。（3）微量元素与 疾病的关系 。钙盐和磷酸 盐是人体含 量最高的无 机盐，钙占成人体 重的 1.5% 2.2%，总量为01400克。磷占成人体 重 0.8% 1.2%，总量800克。99% 以上的钙和 87% 以上的磷以 羟磷灰石的 形式构成骨 盐，和胶原纤维 结合在一起 使骨牙组织 具有特殊的硬度和韧性 。第一节钙、磷、镁代

2、谢一、钙、磷、镁的生理功能（一）钙的生理功 能1. 血浆钙可降 低毛细血管 和细胞膜的 通透性， 降低神经、肌肉的兴奋 性。2. 血浆钙参与 凝血过程。3. 骨骼肌中的 钙可引起肌 肉收缩。4. 是重要的调 节物质：（1）作用于细胞 膜，影响膜的通 透性；（2）在细胞内作 为第二信使 ，起着重要的 代谢调节作 用；（3）是许多酶的 激活剂；（二）磷的生理功 能（1）构成血液的 磷酸盐缓冲 体系（2）细胞内的磷 酸盐参与许 多酶促反应（3）构成核苷酸 辅酶类的辅 酶（4）细胞膜磷脂 在构成生物 膜结构、维持膜的功 能和（5）通过化学修 饰起代谢调 控作用。（三）镁的生理功 能镁一半以上 沉积在骨

3、中 。1. Mg2+对神经、肌肉的兴奋 性有镇静作 用；2.Mg2+是近种酶的辅助 因子。与体内重要 的生物高分 子并且和TP、DNA 、tRNA 、mRNA 的生化反应有 关系，参与氨基酸 的活化等，在维持机体 内环境相对 稳定和维持 机体的正常 生命活动中 起着重要的 作用。二、血钙和血磷（一）血钙浓度： l /L （ 9-11mg / dl ）（二）血磷浓度： / L （ 3.4-4.0mg / dl ）存在形式： O 4 、 O 4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页Ca x P =30-40mg/dl40以

4、骨盐 形式沉积， 30 骨盐溶 解补充疾病时可升 高或降低。三、钙、磷、镁的代谢及调节（一）钙、磷、镁的代谢1. 钙：（1）吸收 : 吸收部位 : 十二指肠，是在活性3 调节下的 主动吸收，影响吸收的 因素:肠管的: 偏酸时促进 吸收食物成分 : 食物中草酸 和植酸可以 和钙形成不 溶性盐，影响吸收（2）排泄 : 80% 肠道排出 ,20%肾脏排出。肾小球滤过 钙约/ 天，由尿中排出 的仅约0mg/天, 大部分被肾 小管重吸收 了。尿钙排出量 直接受血钙 浓度影响，血钙低于L 时，尿中几无钙 排出。2. 磷：食物中磷以 有机磷酸酯 和磷脂为主 ，在肠管内磷 酸酶的作用 下被分解为 无机磷被吸

5、收。由于磷的吸 收不良引起 的缺磷现象 较少见。磷主要由肾 排泄，其排出量约 占总排出量 的 70% ，每天经肾小 球滤过磷约 5g，但 85% 95% 被肾小管回 吸收。3. 镁：镁的日摄入 量约m g，其中 23 来自于谷 物和蔬菜。吸收: 部位主要在 回肠, 是主动运转 过程。消化液中也 有多量镁， 长期丢失消 化液（如消化道造 瘘）是缺镁的主 要原因。排泄: 主要是肾经肾小球滤 过的镁大量 被肾小管回 吸收，仅 2% 5% 由尿排出，每日排出约。（二）钙磷代谢的 调节调节钙磷代 谢的因素有 三个: 甲状旁腺激 素、降钙素和活 性维生素。1. 甲状旁腺激 素（PTH ）是维持血钙 正常水

6、平最 重要的调节 因素，有升高血钙 、降低血磷和 酸化血液等 作用。总结果：血钙升高、血磷下降。（升钙降磷）血钙降低刺 激 PTH分泌。2. 降钙素（ CT ）：由甲状腺胞 旁细胞合成 、分泌，其主要功能 是降低血钙 和血磷。总结果：降低血钙、降低血磷。（降钙降磷）血钙升高能 刺激降钙素 的分泌， 二者呈正比 关系。3. 活性维生素 D （1，25-（OH ）2-D3）：在肝和肾的 作用下，维生素转变成，25一（OH ）：一 D3。总结果：升高血钙、升高血磷。（升钙升磷）在正常人体 内，通过上述三 种物质的相 互制约，相互协调， 以适应环境 的变化，保持血钙、血磷浓度的 相对恒定。三、钙、磷、

7、镁测定的临 床意义（一）血钙测定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页血钙分为游 离钙和结合 钙。蛋白结合钙 含量和血浆 白蛋白浓度 有关，如血浆白蛋 白明显下降 ，非扩散性钙 也减少，以致血清总 钙量下降，但因游离钙 不减少，所以临床上 不出现缺钙 症状。1. 测定方法：（1）离子钙测定 ：离子钙可采 用钙离子选 择性电极进 行测定。（2）总钙测定：血液总钙测 定方法主要 有原子吸收 分光光度法 、染料结合法 和滴定法等 。其中较普遍 应用的是络 合滴定法，其优点是操 作简便，不需要特殊 设备，用血量少，准确性符合要求

8、。常用的指示 剂有钙黄绿 素与钙红。原子吸收分 光光度法使 用空气一乙 炔焰，钙焰的光吸 收特征是22.7nm较火焰光度法灵 敏度高，但不适宜常规检验。离子选择电 极法测定钙 离子已在临 床应用。比色法有甲 基麝香草酚 蓝法和邻甲 酚酞络合法 。甲基麝香草 酚蓝比色法 原理：血清中的钙 离子在碱性 溶液中与麝 香草酚蓝（ MTB ）结合，生成一种蓝 色的络合物 。加入适当的 8 一羟基喹啉，可消除镁离 子对测定的 干扰，与同样处理 的钙标准液 进行比较，可求出血清 总钙的含量 。2. 参考值：血清总钙： 2.25 l L 离子钙： 0.94 l L 3. 临床意义：（1）血清钙升高 ： （高血

9、钙症比 较少见）原发性甲状 旁腺功能亢 进，多见于甲状 旁腺腺瘤， x 线检查可 见骨质疏松 等情况。甲状旁腺素 异位分泌：某些恶性肿 瘤可以分泌 甲状旁腺素 ，如肾癌、支气管癌等 ，但此种情况 如未发现原 发癌瘤，则很难诊断 。恶性肿瘤骨 转移是引起 血钙升高最 常见的原因 。多发性骨髓 瘤，乳腺癌、肺癌等伴有 骨转移时有 大量骨质破 坏，而肾和肠又 不能及时清 除过多的钙 ，遂引起高血 钙。维生素 D中毒，长期大量服 用维生素时而引起。噻嗪类利尿 剂、雌激素亦可 引起高钙。其他：可见于类肉 瘤病、肾上腺功能 不全、急性肾功能 不全、酸中毒、脱水等情况 。（二）血清钙降低 ：低血钙症临 床上

10、较多见 ，尤多见于婴 幼儿。甲状旁腺功 能低下：可见于原发 性甲状旁腺 功能低下、甲状腺切除 手术后、放射性治疗 甲状腺癌时 伤及甲状旁 腺等情况。血清钙可降 到 1.75 mmolL 以下，血磷可增高 。维生素缺缺乏：常见原因有 食物中维生 素 D缺乏，阳光照射少 ，消化系统疾 患导致维生 素 D缺乏。婴幼儿缺乏 维生素 D可引起佝偻病 ，成人引起骨 软化病。新生儿低血 钙症：是新生儿时 期常见惊厥 原因之一。多发生于生 后一周内长期低钙饮 食或吸收不 良：严重乳糜泻 时，食物中的钙 与未吸收的 脂肪酸结合 ，生成钙皂，排出体外，造成低钙。严重肝病、慢性肾病、 尿毒症、远曲小管性 酸中毒等时

11、 血清钙可下 降，血浆蛋白减 低时可使非 扩散性钙降 低。血 pH可影响血清游离 钙浓度酸碱中毒总 钙不变, 离子钙可有 改变.碱中毒离子 钙下降是碱 中毒时产生 手足抽溺的 主要原因。酸中毒， pH下降，游离钙浓度 可相对增加 。（二）血磷测定血浆中磷4 为有机磷 ，14 为无机磷 。无机磷主要 以磷酸盐形 式存在，构成血液的 缓冲系统。血磷浓度不 如血浆钙稳 定婴幼儿时期 血磷高是由 于处于成骨 旺盛期，碱性磷酸酶 活性较高所 致，成人血磷也 有一定的生 理波动1. 测定方法：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页血

12、清无机磷 的测定方法 一般有磷钼 酸法、染料法和酶 法。磷钼酸法是 血清中无机 磷与钼酸盐 结合形成磷 钼酸化合物 ，再用还原剂 将其还原成 钼蓝进行比 色测定。染料法如孔 雀绿直接显 色测定法。虽非常敏感 ，但影响因素 多，显色不稳定 ，重复性也较 差，不能用于常规检验。酶法是一个 偶联反应，参与反应的 酶有糖原磷 酸化酶、葡萄糖磷酸 变位酶及葡 萄糖 6-磷酸脱氢酶 ，反应中使ADP+还原成DPH ，形成在 34m波长下测 定其吸光度 ，该方法不受 有机磷酸酯 的干扰。2. 参考值：血清磷： 0.81 l L 3. 临床意义：（1）血清无机磷 升高甲状旁腺功 能减退：可见于原发 性甲状旁腺

13、 功能减退、继发性甲状 腺功能减退 （如甲状腺手 术不慎伤及 甲状旁腺）以及假性甲状旁腺功能 低下，由于尿磷排 出减少，使血磷升高 。慢性肾功能 不全：肾小球滤过 率下降，肾排磷量减 少，血磷上升，血钙降低。维生素 D中毒：由于维生素 D的活性型 促进溶骨，并促进小肠 对钙、磷的吸收，以及肾对磷 的重吸收，因此维生素 D中毒时伴有高血磷。其他：血磷升高还 可见于甲状 腺功能亢进 、肢端肥大症 、酮症酸中毒 、乳酸酸中毒 、严重急性病 、饥饿等情况 。（2）血清无机磷 减低：可由于小肠 磷吸收减低 、肾排磷增加 、磷向细胞内 转移等原因 引起。可见于下述 情况：原发性或继 发性甲状旁 腺功能亢进

14、 ：都可使无机 磷随尿排出 增多，造成低血磷 。维生素 D缺乏：可使小肠磷 吸收降低，尿排磷增加 ，导致低血磷 ，可见于佝偻 病、软骨病等。肾小管病变 如oni 综合征，肾小管重吸 收功能障碍 ，尿磷排泄量 增加，血磷下降。（三）血镁测定镁主要存在 于细胞内，是细胞内含 量仅次于钾 的阳离子。镁和钙有许 多相似的生 理功能，钙、镁之一发生 紊乱时，另一个也常 有紊乱， 例如，低血镁症常 同时有低血钙症。1. 测定方法：镁的测定多 采用化学法 ：该复合物呈 色稳定可达 半小时之久 ，吸收峰为20nm 。本法显色性 好、稳定，操作简便、快速 , 适合手工和上机操作。达旦黄比色 法：镁在氢氧化 钠介

15、质中生 成氢氧化镁 胶体粒子，后者和达旦 黄结合呈橘 红色，其显色强度和镁的浓度 成正比。甲基麝香草 酚比色法：镁可与甲基 麝香草酚染 料结合成蓝 紫色复合物 ，根据颜色深 浅比色定量 。2. 参考值：血清镁： 0.74 1.0 mmol L，男性略高于 女性。3. 临床意义：（1）血清镁升高 ：肾功能不全 ，特别是在少 尿、无尿时期，由于肾清除 功能降低，血浆及红细 胞内酶含量 均增高，可出现高镁 血症。他: 甲低、 an 病、多发性骨髓 瘤、严重脱水及 用镁剂治疗 过量时等情 况。血镁增高可 出现镁中毒 症状，如深部腱反 射消失、肌肉瘫软、 心动过缓、 房室传导阻 滞等，血镁过高时 可发生

16、心脏 骤停。（2）血清镁减低 ：和高血镁比 较，低血镁较为 多见。且常伴有性 电解质紊乱 。镁摄入量不 足，如禁食、呕吐、慢性腹泻、消化吸收不良，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页尿排镁量过 多，如肾功能不 全多尿期，服用利尿剂 等情况。甲状旁腺功 能亢进、原发性醛固 酮症、糖尿病酸中 毒时也可出 现血镁降低 ，使用氨基糖 甙类抗生素 促进镁的丢 失，高血钙时增 加尿镁排出 ，术后输液期 血清镁可暂 时下降。需要注意的 是低血镁时 临床症状可 能不显著，亦难以确定 。而且低血镁 患者常同时 伴有水和电 解质紊乱，例如

17、，低血镁时可 有低钙、低钠、低磷等同时 存在，低血镁和低 血钙症状相 似，不易区分，所以有怀疑 时应进行血 镁测定。第二节微量元素一、微量元素分 布及生理功 能（一）概念 : 微量元素一 般是指其含 量是以毫克 或更少每千克组织 来计算的元 素。（指含量占体 重 0.01%以下元素。）微量元素具 有广泛的生 理、病理意义。微量元素可 根据其生物 学作用不同 划分为必需 的、无害的及有 害的三类。必需的微量 元素有铁、锌、铜、锰、铬、钼、钴、硒、镍、钒、锡、氟、碘、硅等有些元素，如铋、锑、镉、汞、铅等对人体有害。任何一种必 需微量元素 的缺乏都会 引起相应的 功能异常而 出现疾病，但这些必需 微

18、量元素在 体内的含量超出正常需 求量时，也会对机体 产生毒害作 用。（二）微量元素的 生理功能 : 1. 酶的激活剂 :体内约% 70% 种类的酶中 含微量元素 或以微量元 素离子做激 活剂；2. 构成体内重 要的载体及 电子传递系 统；3. 参与激素和 维生素的合 成；4. 影响生长发 育，免疫系统的 功能。二、微量元素与 疾病的关系微量元素过 多或缺乏，可导致某些 地方病的发 生。如缺碘与地 方性甲状腺 肿及呆小症 有关；低硒与克山 病和骨节病 有关；铁过剩致血 红蛋白沉着 病、汞中毒时发 生“水俣病”、先天性铜代谢异常引起n病等。（一）铁1. 铁的生理功 能：铁是体内含 量最丰富的 微量

19、元素。1. 维持正常造 血功能铁是血红蛋 白的主要成 分由于铁缺乏 ，使血红蛋白 合成障碍引 起的贫血称 为缺铁性贫 血。血红蛋白中 铁对氧摄取 、释放、运输起重要 作用。2. 参与体内氧 的转运、交换和组织 呼吸过程3. 对其他微量 元素代谢的 影响：缺铁可致锌 、钴、镁、铅的代谢障 碍2. 铁的测定方 法：铁的测定多 采用化学比 色法，有亚铁嗪比 色法、双联吡啶比 色法、菲洛嗪比色 法等。血样中的铁 常用血清铁 和血清总铁 结合力来表 示。（正常情况下 仅有 20% 55% 的运铁蛋白 与血清铁结 合其余的运 铁蛋白处于 不饱和状态 ）. 血清总铁结 合力（TIBC）：在血清样品 中加足量

20、的 铁标准液使 运铁铁蛋白 被铁饱和。过量的铁用除出，离心取上清 液，按测血清铁 的方法求出 铁的含量，即为C。血清铁和总 铁结合力的 百分比称为 铁饱和度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页铁饱和度 =血清铁/ 总铁结合力 %3. 铁测定的临 床意义（1）血清铁增高 ：见于因红细 胞大量破坏 的溶血性贫 血；因红细胞再 生或成熟障 碍而导致的 再生障碍性 贫血、巨幼红细胞 性贫血；因铁利用率 太低的铅中 毒或因维生 素 B6缺乏引起造血功 能减低等。（2）血清铁降低 ：常见于缺铁 性贫血、急性或慢性 感染、恶性肿瘤

21、等 。（3）血清总铁结 合力增高：见于缺铁性 贫血、急性肝炎等 。（4）血清总铁结 合力降低：见于肝硬化 、肾病、尿毒症和血 色沉着症等 。（二）锌1. 含量分布：锌是体内含 量仅次于铁 的微量元素 。锌在在正常 成人体内含 量为 22.5g，男性略高于 女性，视网膜、前列腺、胰腺浓度最 高；肌肉内储锌 占全身锌的 62% ，骨占 28% 。血锌： 80% 存在于红细 胞，约 18% 的锌分布于 血浆。2. 吸收排泄：锌在小肠上 皮细胞内吸 收，运送至肝和 全身。从粪便、尿、汗、头发、及乳汁排泄。可以测定血 锌或发锌判 断体内含锌 情况。3. 生理功能（1）锌可以作为 多种酶的功 能成分或激

22、活剂；（2）促进生长发 育，促进核酸及 蛋白质的生 物合成；（3）增强免疫及 吞噬细胞的 功能；（4）有抗氧化、抗衰老、抗癌的作用。（三）铜正常人体内 含铜，约 50% 70% 存于骨骼和 肌肉内； 20% 存于肝。成年人每日 摄取铜 2 毫克可满足生 理需要。铜的生物学 作用有：1. 参与造血和 铁的代谢 ，影响铁的吸 收和储存；2. 构成许多含 铜酶及含铜 生物活性蛋 白质；3. 与 DNA 结合，与维持核酸 结构的稳定 性有关；4. 许多氧化酶 含有铜。n 病时血清 铜明显降低 。（四）硒人体内含硒 量约 1421mg ，以肝、胰、肾中含量较 多。人体对硒的 摄入量受食 含硒量影响 ，体

23、内硒由尿 、粪、汗排泄。硒的生物学 作用：1. 硒是谷胱甘 肽过氧化物 酶的必须组 成成分；2. 参与辅酶和辅酶 Q的合成；3. 和视力及神 经传导有密 切关系；4. 对某些有毒 元素和物质 的毒性有拮 抗性刺激免 疫球蛋白和 抗体的产生 ；5. 可以保护心 肌的正常结 构、代谢和功能 ；6. 调节维生素 A、C、E、K的代谢；7. 具有抗肿瘤 作用。克山病、心肌缺血、癌、多发性硬化症、肌营养不良 等时血硒降 低。(五)铬成人体内含 铬 6mg ，日摄入量。进入血浆的 铬与运铁蛋 白结合运至 肝及全身。铬主要随尿 排出。铬的生物学 作用：1. 形成葡萄糖 耐量因子，协助胰岛素 发挥作用；2.

24、降低血浆胆 固醇及调节 血糖；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页3. 促进血红蛋 白的合成及 造血功能。糖尿病时可 降低，接触铬可引 起急、慢性铬中毒 。(六)钴正常人体内 含钴 1.1 1.5mg，食物中钴在 小肠内吸收 入血浆后，与三种运钴 蛋白结合，运至肝及全 身，主要由尿排 出。维生素2 重要的辅因子，因此也是重 要的营养素 。维生素2 有复杂的生理功能，其缺乏可导 致叶酸的利 用率下降，造成巨红细 胞性贫血。当内因子、运钴蛋白缺 乏，钴摄入量不 足或因消化 系统疾病而 干扰吸收时 ，可引起钴及 维生素2。缺

25、乏。恶性贫血、急性白血病 时血清钴降 低，慢性粒细胞 白血病时血 钴升高。(七)锰正常人体内 含锰 1220mg ，分布于体内 各组织。食物中锰经 小肠吸收人 血与运锰蛋 白结后迅速 运至富含线粒体的细胞 。体内锰主要 由肠道、胆汁、尿液排出。锰的生物学 作用：1. 锰是多种酶 的组成成分 和激活剂 ，与蛋白质合 成及生长、发育有密切 关系；2. 参与造血及 卟林合成；3. 构成 Mn-SOD ，有抗衰老作 用。(八)氟成人体内含 氟量约 2.6g ，主要分布在 骨骼、牙齿、指甲、毛发中。大部由尿中排出。氟为牙齿和 骨骼的必须 成分，与牙齿和骨 骼的形成有 关，可增加骨硬 度和牙的耐 酸蚀能力。缺少氟易生 龋齿，氟多可增加 斑釉齿及骨 密度增加。(九)碘人体含碘量 约 11 毫克。碘是构成甲 状腺激素的 必需成分。甲状腺素的 功能是维持 生长及智力 发育和调节 能量代谢。缺碘可发生 地方性甲状 腺肿及呆小 症。地方性甲状 腺肿：甲状腺代谢 性肿大，不伴有明显 甲状腺功能 改变。地方性克汀 病：全身性碘缺 乏疾病，生长发育迟 缓、身材矮小、智力低下、聋哑、神经运动障碍及甲状腺功能低下等 。为防治地方 性甲状腺肿 ，应食用加碘 盐。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页