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1、正常钙磷代谢、调节及功能正常钙磷代谢、调节及功能正安县人民医院 重症医学科1 正常正常钙磷代磷代谢、调节和功能和功能钙磷的正常代磷的正常代谢钙、磷的吸收与排泄、磷的吸收与排泄钙和磷的分布和磷的分布钙磷代磷代谢的的调节钙、磷的生理、磷的生理功用功用2 钙磷的正常代谢钙、磷在、磷在维持人体正常持人体正常结构与功能中起到构与功能中起到重要作用重要作用每天每天摄入量和排除量入量和排除量经常有很大的常有很大的变动，但人体但人体细胞内、外的胞内、外的钙磷磷浓度相度相对恒定恒定钙盐和磷酸和磷酸盐是人体内含量最高的无机是人体内含量最高的无机盐99的的钙和和86以上的磷存在于骨骼和牙以上的磷存在于骨骼和牙齿中中
2、 ，成，成为机体的机体的钙磷磷库，且骨中的，且骨中的钙磷磷比几乎是恒定的比几乎是恒定的 3 钙、磷的吸收与排泄正常成人日正常成人日摄入入钙量在量在0.6-1.0g之之间。食物。食物钙主要含于牛奶、乳制品及果菜中。主要含于牛奶、乳制品及果菜中。钙主要在小主要在小肠吸收。吸收。钙由由肠腔腔进入黏膜入黏膜细胞是胞是顺浓度梯度度梯度的被的被动扩散或易化散或易化转运，但需要运，但需要CaBP的参与的参与 。钙通通过肠管及管及肾排泄。排泄。成人每日成人每日进食磷食磷约1.0-1.5g，以有机磷酸，以有机磷酸酯和和磷脂磷脂为主，在主，在肠管内磷酸管内磷酸酶的作用下分解的作用下分解为无无机磷酸机磷酸盐。磷在空
3、。磷在空肠吸收最快。吸收最快。肾是排泄磷的是排泄磷的主要器官主要器官。pH偏碱时吸收减少，反之4 钙和磷的分布 （一）血（一）血钙与血磷与血磷血血钙是指血清中所含的是指血清中所含的总钙量量2.25-2.75mmol/L(101mg/dl) 血血浆钙分分为可可扩散散钙和非和非扩散散钙两大两大类 血清血清pH值对血血钙浓度有度有显著影响著影响血液中的磷以有机磷和无机磷两种形式存在血液中的磷以有机磷和无机磷两种形式存在成人成人1.1-1.3mmol/L(3.5-4.0mg/dl) 正常人正常人钙、磷、磷浓度度(mg/dl)的乘的乘积在在30-40 非扩散钙是指与蛋白质非扩散钙是指与蛋白质（白蛋白）结
4、合的钙，（白蛋白）结合的钙，约占血浆总钙的约占血浆总钙的40 包括与柠檬酸、重碳酸根等包括与柠檬酸、重碳酸根等形成不解离的钙形成不解离的钙(15) 。发。发挥血钙生理作用的部分是离挥血钙生理作用的部分是离子钙子钙(45) 有机磷酸酯和磷脂存在于血细有机磷酸酯和磷脂存在于血细胞和血浆中，含量甚大胞和血浆中，含量甚大 血磷通常是指血浆中的无血磷通常是指血浆中的无机磷，血浆无机磷酸盐的机磷，血浆无机磷酸盐的80-85以以HPO42-的形的形式存在，其余为式存在，其余为H2PO4-，PO43-仅含微量。仅含微量。碱中毒出碱中毒出现抽搐？现抽搐？5 钙磷代谢的调节体内外体内外钙稳态的的调节钙、磷的吸收与
5、排泄、血、磷的吸收与排泄、血钙与血磷的水平、机体与血磷的水平、机体各各组织对钙磷的磷的摄取利用和取利用和储存等都是在存等都是在活性活性维生素生素D3、甲状旁腺激素甲状旁腺激素及及降降钙素素这三种激素作用三种激素作用于于肾脏、骨骼骨骼和和小小肠三个靶器官三个靶器官调节的的细胞内胞内钙稳态调节细胞内的胞内的钙离子离子浓度度为50200nmol/L，细胞外胞外钙离子离子浓度度为1.3mmol/L。这种种电化学梯度的化学梯度的维持，取决于持，取决于细胞膜胞膜对钙的不自由通透性和的不自由通透性和转运系运系统的的调节6 甲状旁腺素（parathyroidhormone，PTH） PTH的合成与分泌受的合成
6、与分泌受细胞外液胞外液Ca2+浓度的度的调节 PTH是是维持血持血钙正常水平的最重要的正常水平的最重要的调节因素，它因素，它有升高血有升高血钙、降低血磷和酸化血液等作用，其主要、降低血磷和酸化血液等作用，其主要靶器官是骨、靶器官是骨、肾小管，其次是小小管，其次是小肠粘膜等粘膜等 对骨骨总的作用是促的作用是促进溶骨，提高血溶骨，提高血钙对肾的作用：主要是促的作用：主要是促进磷的排出及磷的排出及钙的重吸收。的重吸收。此外，此外，PTH促促进肾活性活性维生素生素D的形成的形成对小小肠的作用是促的作用是促进肠管管对钙的重吸收，的重吸收，这一作一作用是通用是通过活性活性维生素生素D来来实现的的 7 维生
7、素 维生素维生素必必须在体内在体内进行一定的代行一定的代谢转变，成，成为活化活化型后才能型后才能发挥其生物学作用，肝和其生物学作用，肝和肾是是维生素生素D活化活化的主要器官的主要器官活性活性维生素生素D3作用的靶器官主要是小作用的靶器官主要是小肠、骨和、骨和肾对小小肠的作用：具有促的作用：具有促进小小肠对钙、磷的吸收和、磷的吸收和转运的双运的双重作用，即促重作用，即促进肠粘膜粘膜细胞膜胞膜对钙的通透、的通透、细胞内的胞内的结合合及及转运运对骨的作用骨的作用：与：与钙磷供磷供应充足与否有关系。充足与否有关系。对肾的作用：的作用：对肾小管上皮小管上皮细胞的作用是促胞的作用是促进对钙、磷的、磷的重吸
8、收，其机制也是增加重吸收，其机制也是增加细胞内胞内钙结合蛋白的生物合成。合蛋白的生物合成。8 降钙素（calcitonin，CT） 是由甲状腺是由甲状腺滤泡旁泡旁细胞（胞（parafollicularcell，C细胞）合成、分泌的胞）合成、分泌的CT作用的主要靶器官是骨、作用的主要靶器官是骨、肾和小和小肠对骨的作用是抑制破骨骨的作用是抑制破骨细胞活性，从而抑制骨基胞活性，从而抑制骨基质的的分解和骨分解和骨盐溶解，同溶解，同时抑制破骨抑制破骨细胞的生成，胞的生成，还有使有使间质细胞胞转变为成骨成骨细胞的作用，胞的作用，结果促果促进骨骨盐沉淀，沉淀，降降低血低血钙及血磷及血磷对肾的作用的作用是直接
9、抑制是直接抑制肾小管小管对磷磷的重吸收，以增加的重吸收，以增加尿尿钙及尿磷的排出及尿磷的排出 抑制抑制肾1-羟化化酶而而间接抑制接抑制肠道道对钙磷的重吸收磷的重吸收9 体内外钙、磷代谢的主要调控机制降降钙素素PTH 25(OH)2D31,25(OH)2D3肾脏钙、磷排泄、磷排泄骨骨质钙磷磷释放放肠道道钙磷吸收磷吸收10 项目项目PTHVitD3降钙素降钙素来源来源甲状旁腺甲状旁腺皮肤皮肤甲状腺细胞甲状腺细胞化学本质化学本质84肽肽胆固醇衍生物胆固醇衍生物32肽肽骨：骨：溶骨作用溶骨作用 成骨作用成骨作用肾：肾：重吸收钙重吸收钙 重吸收磷重吸收磷肠吸收钙肠吸收钙(间接作用间接作用)间接作用间接作
10、用血钙血钙血磷血磷总效应总效应保钙排磷保钙排磷保钙保磷保钙保磷排钙排磷排钙排磷11 细胞内钙稳态调节正常情况下，正常情况下，细胞内胞内钙浓度度为10-810-7mol/L 细胞外胞外钙浓度度为10-310-2mol/L约44%细胞内胞内钙存在于胞内存在于胞内钙库(线粒体和内粒体和内质网网)细胞内游离胞内游离钙仅为细胞内胞内钙的的0.005%上述上述电化学梯度的化学梯度的维持，取决于生物膜持，取决于生物膜对钙的的不自由通透性和不自由通透性和转运系运系统的的调节12 细胞内钙稳态调节Ca2+进入胞液的途径入胞液的途径质膜膜钙通道通道胞内胞内钙库释放通道放通道Ca2+离开胞液的途径离开胞液的途径钙泵
11、的作用的作用Na+/Ca2+交交换体体Ca2+/ H+交交换电压依赖性钙通道电压依赖性钙通道受体依赖性钙受体依赖性钙通道通道属于受体依赖性钙通属于受体依赖性钙通道道,包括包括IP3受体通道受体通道和和ryandodine敏感敏感的钙通道的钙通道Ca2+-Mg2+-ATP酶酶,存存在于质膜、内质网膜、在于质膜、内质网膜、线粒体膜上线粒体膜上Na2+/Ca2+交换蛋白是一种交换蛋白是一种双向转运方式的跨膜蛋白双向转运方式的跨膜蛋白3个个Na2+交换交换1个个Ca2+13 Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+ATP酶酶Ca2+Ca2+Na+Na+ /Ca2+交换体交换体受体操纵性
12、受体操纵性钙通道钙通道电压依赖性电压依赖性钙通道钙通道钙库操纵性钙库操纵性钙通道钙通道ERIP3激活通道激活通道钙单转运体钙单转运体线粒体线粒体钙敏感受体钙敏感受体G蛋白蛋白PLCDAGIP3ATPATPADP+PiADP+Pi50200nM1.3mM14 钙、磷的生理功用钙盐和磷酸和磷酸盐是人体内含量最高的无机是人体内含量最高的无机盐，成人体内成人体内钙总量量约为700-1400g，约99的的钙和和86以上的磷存在于骨骼和牙以上的磷存在于骨骼和牙齿中。中。钙磷共同参与的生理功能磷共同参与的生理功能成骨：成骨：绝大多数大多数钙磷存在于骨骼和牙磷存在于骨骼和牙齿中，起中，起支持和保支持和保护作用
13、，骨骼作用，骨骼为钙库和磷和磷库凝血：凝血：钙磷共同参与凝血磷共同参与凝血过程程15 体内Ca2+的生理功能是是调节细胞功能的信使：一方面作用于胞功能的信使：一方面作用于质膜，膜，影响膜的通透性及膜的影响膜的通透性及膜的转运。一方面，在运。一方面，在细胞胞内内Ca2+作作为第二信使起着重要的代第二信使起着重要的代谢调节作用。作用。调节酶的活性：的活性： Ca2+是是许多多酶（脂肪（脂肪酶、ATP酶）的激活）的激活剂， Ca2+还能抑制能抑制维生素生素D3-1-羟化化酶的活性，从而影响代的活性，从而影响代谢 维持神持神经-肌肉的肌肉的兴奋性性血血浆Ca2+可降低毛可降低毛细血管和血管和细胞膜的通
14、透性防胞膜的通透性防止渗出，控制炎症和水止渗出，控制炎症和水肿16 磷的生理功能 调控生物大分子的活性：控生物大分子的活性：酶蛋白及多种功能性蛋白蛋白及多种功能性蛋白质的磷酸与脱磷酸化是机体的磷酸与脱磷酸化是机体调控机制中最普遍而重控机制中最普遍而重要的要的调节方式方式参与机体能量代参与机体能量代谢的核心反的核心反应生命重要物生命重要物质的的组分：磷是构成核酸、磷脂、磷蛋分：磷是构成核酸、磷脂、磷蛋白等白等遗传物物质，生物膜，生物膜结构，重要蛋白构，重要蛋白质等基本等基本组分的必需元素分的必需元素其他：磷酸其他：磷酸盐缓冲冲对是血液是血液缓冲体系的重要冲体系的重要组成成成成分，分，细胞内磷酸胞内磷酸盐参与参与许多多酶促反促反应，2,3-DPG在在调节Hb与氧的与氧的亲和力方面起重要作用和力方面起重要作用17 18
