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1、钙的代谢,清华大学第一附属医院肾内科周敏,钙是人体必需的常量元素之一，是人体各项生理活动不可缺少的离子，参与一切生命活动过程，维系着细胞的正常生理功能。 钙不仅是构成骨骼和牙齿的重要组成成分,参与骨骼的新陈代谢, 而且在机体多种组织细胞、生物大分子水平发挥着重要作用。,骨钙 （不溶）,细胞外液钙 （可溶）,胞内钙：线粒体、内质网,羟磷灰石结晶：3Ca3(PO4)2Ca(OH)2,无定形磷酸钙沉淀：CaHPO42H2O；Ca3(PO4)23H2O,不扩散钙：与蛋白质结合(40%）,可扩散钙,游离钙 (48%） iCa（ionized Ca）,阴离子结合的钙（12%）：磷酸、硫酸、柠檬酸,99%,
2、1%,血清总钙,白蛋白结合（30%）,球蛋白结合（10%）,钙的分布,(diffusible calcium),(nondiffusiblecalcium),体内钙的存在,离子钙与结合钙 的动态平衡 H+ 结合钙 Ca2+血浆蛋白质 HCO3-,酸中毒 碱中毒,pH Ca2+ pH Ca2+ 抽搐,离子钙-血钙中直接发挥生理功能的钙,钙的代谢转变 1、食物中的存在状态：结合钙 2、吸收状态：离子钙 3、贮存状态：骨钙 4、排泄：,钙在人体内的代谢,约20%经肾排出，80%随粪便排出。,一、肠道的钙代谢 1 需要量：成人摄入量800-1200mg(20-30mmol） 2 吸收部位： 3 吸收途
3、径 （1）旁细胞途径被动吸收 （2）跨细胞途径-主动吸收,十二指肠/小肠上端, 吸收率依次为十二指肠空肠回肠。食物中钙吸收率通常只有30%，当体内缺钙或生理需钙量增加时，吸收率可增高。,钙在人体内的代谢,60% 70% Ca重吸收（ Ca2+ - ATP 酶）,20-30%Ca重吸收 （ Ca2+ -Mg ATP 酶）,10% 15%Ca重吸 收3Na+ - Ca2+交换,Ca2+水平调节钙的肾小球滤过,二、肾脏的钙代谢,钙在人体内的代谢,循环中特别是游离钙平衡依赖肾脏的调节机制。每天约270mmol 的非结合钙经肾小球滤出, 其中约266mmol 被重吸收, 仅有约4mmol 的钙随尿液排出
4、。,正常的情况下成人体内含钙约为1-2kg,血钙,约99存在于骨骼和牙齿中,1%的钙存在于血液、细胞间液及软组织中,血钙的浓度保持恒定,骨钙,摄入和吸收的钙不足 CaP)35 mg/dl,摄入和吸收的钙大于所需的量 CaP)40 mg/dl,三、骨的钙化与脱钙：,钙在人体内的代谢,1.形成骨盐参与骨架组成： 2.维持及调节正常的神经肌肉兴奋性：离子钙下降时，骨骼肌应激性增高，出现手足抽搐，肌肉震颤；离子钙浓度升高时骨骼肌应激性下降；这种效应在心肌相反 3.参与肌肉的收缩偶联：钙作为神经兴奋和肌肉收缩之间的耦联因子，介导神经肌肉接头处的兴奋转递，控制着肌肉收缩的启动和舒张的终止 4.维持心脏正常
5、的电生理功能：影响心肌细胞极化和去极化，高钙可使动作电位和有效不应期缩短，易发生心律失常 5.影响腺体分泌：甲状旁腺激素分泌 6.激活酶：是淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶、碱性磷酸酶的激活剂 7.激活补体：钙离子参与补体的经典激活途径 8.参与凝血过程；凝血系统中的凝血因子，在血液凝固的多步反应中起到重要的催化激活作用 9.激素的第二信使，参与细胞信号的传递过程。,钙的生理功能,一、甲状旁腺激素(Parathormone,PTH) 对骨的作用 PTH具有促进成骨和溶骨的双重作用。实验研究表明小剂量PTH可促进成骨作用，而大剂量则可促进溶骨作用。PTH可刺激骨细胞分泌胰岛素样生长因子，从而促进骨胶原和
6、基质的合成，利于成骨作用。另一方面PTH能使骨组织中破骨细胞的数量和活性增加，破骨细胞分泌各种水解酶，并且产生大量乳酸和柠檬酸等酸性物质，使骨基质及骨盐溶解，释放钙和磷到细胞外液。但PTH只引起血钙升高，血磷减少，其原因在于PTH对肾脏的作用。 对肾脏的作用 PTH对肾脏作用出现最早，主要是增加肾近曲小管对Ca2的重吸收，降低肾磷排泄阈并抑制肾小管对磷的重吸收。（其机理是通过细胞膜受体和cAMP系统，改变细胞膜对Ca2通透性，使Ca2内流增多、胞浆内Ca2浓度升高，减低腔面对Na通透性，Na -Ca2交换减少，Na、HCO3排出增多，磷排出也相应增加。同时，通过浆膜面的“钙泵”使Ca2进入血液
7、，其结果使尿钙减少，尿磷增多，最终使血钙升高，血磷降低 。） 对小肠的作用 PTH对小肠的钙、磷吸收的影响，一般认为是通过激活肾脏1-羟化酶，促进1，25-二羟胆钙化醇的合成而间接发挥作用的，此效应出现得较为缓慢。,主要由甲状旁腺素、1，25-(OH)2D3和降钙素来调节,钙平衡的调节,甲状旁腺激素(Parathormone,PTH)对血钙的调节,钙平衡的调节,二、1，25-二羟维生素D3 能促进小肠对钙、磷的吸收，对骨亦有溶骨和成骨的双重作用，可促进肾小管对钙、磷的重吸收。,钙平衡的调节,三、降钙素(CalcitoninCT) CT对骨的作用：CT直接抑制破骨细胞的生成，又可加速破骨细胞转化
8、为成骨细胞，因而增强成骨作用，抑制骨盐溶解、降低血钙、血磷浓度。 CT对肾的作用：CT直接抑制肾小管对钙、磷离子的重吸收，从而使尿磷，尿钙排出增多，同时还可通过抑制肾1羟化酶而减少1，25-(OH)2D3的生成而间接抑制肠道对钙、磷的吸收率，结果使血浆钙、磷水平下降。 对小肠作用：通过抑制1，25-(OH)2D3生成间接抑制钙的吸收，一般认为无直接作用。,钙平衡的调节,钙平衡的调节,钙代谢紊乱，主要是指人体对钙的吸收、排泄或体内分布的异常。临床常表现为高钙血症、低钙血症、并可影响骨的代谢和发育，引起佝偻病、骨软化症等骨代谢病。钙代谢与磷代谢密切相关，与体内酸碱平衡也关系密切，这几方面的异常可以
9、互相影响。,钙代谢紊乱,正常血清总钙离子浓度： 2.252.75mmol/L（911mg/dl） 游离钙为1.071.27mmol/L(4.3 5.1mg/dl) 高钙血症： 2.75mmol/L（11mg/dl) 低钙血症：2.15mmol/L(8.6mg/dl) 纠正钙血清钙（mg/dl)+0.8 (4-血清白蛋白浓度/dl) (适用于低蛋白血症、营养不良、肾病综合征、尿毒症患者）,血总钙浓度高于2.75mmol/L时，称为高钙血症。,高钙血症,发病机制,产生增多：PTH 1,25（OH)2D3 骨溶解：骨转移瘤，淋巴瘤 小肠吸收增加：如乳碱综合征,排泄减少：肾脏排出钙减少：FBHH， 噻
10、嗪类利尿药,钙代谢紊乱,高钙血症的诊断及鉴别诊断思路,血清Ca2+,甲状旁腺功能亢进 （原发或三发）,正常或升高,非甲状旁腺疾病,尿Ca2+/肌酐比排除FBHH KUB平片检测排除肾结石 血清肌酐,恶性疾病包括骨髓瘤,下降,结节病/肉芽肿病 乳碱综合征 甲状腺毒症 急性肾上腺功能减退 Paget病 服用大剂量钙剂和维生素D 噻嗪类利尿剂,血清ALP,钙代谢紊乱,血PTH,血RT、ESR、SPE,尿钙, Crea,神经、肌肉系统：记忆力下降，反应迟钝，抑郁，淡漠；头晕、嗜睡，定向力障碍，昏睡；肌肉无力、腱反射抑制。 心血管系统：QT间期缩短，心动过缓，血管收缩，血压升高。 肾脏：多尿、尿浓缩功能
11、障碍，非少尿型肾衰，肾钙化，肾结石。 消化系统：厌食、恶心、呕吐，便秘，消化性溃疡、胰腺炎。,高钙血症对机体的影响,钙代谢紊乱,骨骼系统：早期仅有疼痛, 局部压痛, 长期患病可出现椎体压缩、骨骼畸形, 易发生病理性骨折。过高的PTH会引起纤维囊性骨炎, 远端指骨骨膜下吸收, 锁骨远端变细, 颅骨斑点样脱钙, 牙槽骨吸收及骨囊肿和棕色瘤等。,高钙血症治疗： 轻度升高血钙应注意查病因，如引起明显临床症状，应紧急给予治疗，迅速降低血钙。 1、促钙排泄： 1）水化：高钙危象时易引起脱水，需首先使用生理盐水补充细胞外液容量。开始2448 h每日持续静点30004000 ml，可使血钙降低0.250.75
12、 mmolL。生理盐水的补充一是纠正脱水，二是通过增加肾小球钙的滤过率及降低肾脏近、远曲小管对钠和钙的重吸收，使尿钙排泄增多。但老年患者及心、肾功能不全的患者使用时要特别慎重。心功能不全的患者可同时从胃肠道补充盐水。 2）利尿：在补足血管内容量时选用呋塞米利尿, 速尿可作用于肾小管髓袢升支粗段，抑制钠和钙的重吸收，促进尿钙排泄，同时防止细胞外液容量补充过多。速尿应用剂量为2040 mg静脉注射；当给予大剂量速尿加强治疗(80120 mg每23小时)时，需注意水和电解质补充，最好能监测中心静脉压、血及尿电解质，以防发生水、电解质紊乱。由于噻嗪类利尿药可减少肾脏钙的排泄，加重高血钙，因此绝对禁忌。
13、,钙代谢紊乱,2、抑制骨吸收 1）双膦酸盐：静脉使用双膦酸盐是迄今为止最有效的治疗高钙血症的方法。高钙血症一经明确，必须尽早开始使用，因为双膦酸盐起效需24 d，达到最大效果需47 d，约6070患者血钙能降至正常水平，效果可持续14周。 帕米膦酸钠：推荐剂量为3060 mg溶于500 ml液体中，4 h一次性静脉点滴。副作用为静点当日有肌肉酸痛，部分患者次日出现暂时性发热，偶有暂时性白细胞降低、轻度无症状低钙及低磷血症。效果呈剂量依赖性，重危患者可予90 mg。肾功能损害者忌用。 2）降钙素：抑制破骨细胞骨吸收，同时能减少肾小管钙的重吸收，增加尿钙排泄。起效快，但效果不如双膦酸盐显著。使用降
14、钙素26 h内血钙可平均下降0.5 mmolL，但不能使大多数患者的血钙水平降至正常。常用剂量为：鲑鱼降钙素28 Ukg，鳗鱼降钙素0.41.6 Ukg，均为皮下或肌肉注射，每612小时重复注射，停药后24 h内血钙水平回升。重复注射时应酌情增加剂量，如应用同一剂量的降钙素不能达到首次注射的降血钙效果，有逸脱现象。降钙素的使用非常安全，少数患者仅有暂时性的轻度恶心、腹痛、肌痛及面色潮红。将降钙素与二磷酸盐联合使用，能够迅速和大幅度地降低血钙水平，且效果持久。,3、糖皮质激素：通过多种途径达到降血钙水平的目的，如抑制肠钙吸收、增加尿钙排泄等，适用于血液系统恶性肿瘤如淋巴瘤和多发性骨髓瘤导致的高钙
15、血症，也用于治疗维生素D或A中毒或肉芽肿病导致的血钙水平升高。通常对实性肿瘤或原发性甲旁亢引发的高钙血症无效。常用剂量为氢化可的松200300 mg每日静点，一般35 d。 4、其他 1透析：使用低钙或无钙透析液进行腹透或血透，治疗顽固性或肾功能不全的高钙危象，可迅速降低血钙水平。 2活动：卧床的患者应尽早活动，以避免和缓解长期卧床造成的高钙血症。 3.手术切除肿瘤、放化疗。手术切除甲状旁腺。,低钙血症,血清离子Ca2+2.15mmol/l称为低钙血症。当血清白蛋白正常，且无明显酸碱平衡紊乱时，血清总钙和血清离子钙一致。,发病机制,钙代谢紊乱,原发性甲状旁腺功能低下、甲状腺功能亢进病人手术后、恶性肿瘤骨转移等疾病引起的甲状旁腺功能低下,摄入不足、肠吸收不良、维生素D缺乏或维生素D抵抗,慢性肾功能衰竭 （1,25-（OH）2-D3）合成减少 肾脏排磷降低引起的高磷血症,肾小管疾病包括Fanconi综合征及某些重金属致近端 肾小管损伤,其它，镁缺乏，低蛋白血症，某些药物-如抗癫痫药（苯巴比妥）利福平、和抗骨吸收制剂（如降钙素、双磷酸盐），-急性胰腺炎及大量输入枸橼酸抗凝制剂等,血清Ca2+(Ca2+2.15mmol/L),检查：血Pi、Crea、 Mg2+, 白蛋白，PTH，ALP,血肌酐升高,血肌酐正常 血镁下降、血磷正常,肾衰竭,低镁血症,尿
