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钙磷代谢 刘新文 北京大学医学部生物化学与分子生物学系 一 钙 磷在体内的分布与存在形式 2 血钙与血磷的关系 Ca P 35 40 手足搐搦症的原因 血液中游离钙的浓度下降 二 钙磷在体内的代谢转变 三 激素对钙磷代谢的调节 主要调节激素 1 25 二羟维生素D3 甲状旁腺素 PTH 降钙素 CT 1 钙 磷的主要存在形式 磷酸钙和羟磷灰石 1 活性维生素D3 1 25 二羟维生素D3 1 活性维生素D3合成的关键酶 1 羟化酶 2 分泌细胞 肠 肝 4 生理作用 升高血钙 升高血磷 2 甲状旁腺素 PTH 1 分泌细胞 甲状旁腺 3 生理功能 升高血钙 降低血磷 2 主要靶细胞 骨 肾 既是维生素 又是激素 3 主要靶细胞 骨 小肠 肾 钙磷的分布 1 成人 Ca2 1000g P 600g 骨98 85 骨胳肌0 3 6 其它组织0 7 8 体液1 1 2 细胞内 Ca2 少 相当于细胞外的1 1 P 多 磷酸酯 核酸等 第一节钙磷的含量 分布及生理功能 骨钙 不溶 体液钙 可溶 胞内钙 线粒体 内质网 羟磷灰石结晶 3Ca3 PO4 2 Ca OH 2 无定形磷酸钙沉淀 CaHPO4 2H2O Ca3 PO4 23H2O 不扩散钙 与蛋白质结合 可扩散钙 游离钙 难解离化合物 乳酸钙 柠檬酸钙 体内钙的存在状态 pH6 8 54 3 游离pH7 8 37 5 游离 离子钙 血钙中直接发挥生理功能的钙 骨磷 不溶 胞内磷 磷酸盐 有机磷酸酯 羟磷灰石结晶 3Ca3 PO4 2 Ca OH 2 无定形磷酸钙沉淀 CaHPO4 2H2O Ca3 PO4 23H2O 体液磷 磷酸盐 有机磷酸酯 体内磷的存在状态 血磷 血浆中的无机磷 3 4 4 0mg dl 钙与磷的关系 2 血钙与血磷的关系 Ca2 P 35 40 1 磷酸钙盐类 磷酸钙 羟磷灰石等 钙磷的生理功能 骨骼骨细胞骨基质骨盐 骨细胞 成骨细胞 破骨细胞胶原蛋白 蛋白多糖 脂类磷酸钙 碳酸钙 柠檬酸钙等微量钾 氟化物 一 钙的生理功能1 形成骨盐参与骨架组成 骨盐 骨基质 骨晶 骨基质胶原纤维 牙齿中的骨盐 磷酸钙盐 无定形 CaHPO4 羟磷灰石 柱状 针状 Ca10 PO4 6 OH 2 羟磷灰石结晶钙 磷的储存库维持钙 磷的浓度 Ca10 PO4 6 F 2 硬度增加 溶解度降低适量 预防齿过量 斑釉 中毒 2 血浆Ca2 的生理功能 3 第二信使作用 CaM可调节酶活性 细胞分泌 递质合成 微管聚合 有丝分裂 肌肉收缩 4 其它 突触传递 血液凝固 细胞粘连 降低毛细血管和细胞膜的通透性 二 磷的生理功能1 成骨作用与破骨作用2 核酸 磷脂 高能磷酸化合物的组分3 其它 调节酶活性 参与中间代谢 构成体内缓冲体系 钙磷的代谢转变 第二节钙 磷代谢转变 40 35 钙磷以骨盐形式沉积在骨组织 骨盐钙化 骨盐再溶解引起佝偻病 软骨病 血清中 Ca P 35 40相对恒定 钙的代谢 一 钙的吸收与排泄1 需要量 成人每天需600mg2 吸收部位 十二指肠 小肠上端3 吸收途径 1 主动吸收 2 被动吸收 钙离子通道 钙泵 Ca2 Na 交换 钾钠泵 细胞器CaX 结合钙 4 影响吸收的因素 1 25 OH 2VitD3溶解态的Ca2 与需要量有关食物中的Ca P不溶性的钙盐 主要因素 pH下降 易吸收乳酸钙 柠檬酸钙 葡萄糖酸钙胃酸缺乏使钙吸收降低婴幼儿 孕妇 乳母 老年人最适1 5 2 1磷酸盐 草酸 植酸 5 钙的排泄 肠道80 肾脏20 受调节 二 磷的吸收与排泄1 需要量 12mg kg d2 吸收部位 小肠 空肠3 吸收形式 酸性磷酸盐 H2PO4 4 影响吸收的因素 pH 酸性条件 不溶性盐 Ca2 Mg2 Al2 Fe2 食物中的钙量5 磷的排泄 肾脏 70 受调节 肠道 30 钙磷的代谢转变 一 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 粪 主要 二 磷的代谢转变1 吸收状态 磷酸盐2 贮存状态 骨磷3 排泄 尿 主要 第三节钙磷代谢的调节 调节物质 1 25 OH 2 D3 甲状旁腺素 降钙素作用组织 小肠 肾 骨 一 维生素D的作用1 来源 食物 机体自身合成2 需要量 200 400国际单位 10ug 3 活化过程 1 部位 肝 肾 2 关键酶 1 羟化酶 2019 12 31 21 4 钙代谢调节 肝 25 羟化酶系 肝性佝偻病肾 1 羟化酶 肾性佝偻病 转录因子 顺式作用元件 活性维生素D3促进小肠对钙的吸收 对小肠的作用对骨的作用对肾的作用总效应 小肠对钙 磷的吸收脂溶性激素的作用机制 骨骼的更新 先溶骨再成骨 溶骨 成骨 肾远曲小管及集合管合成钙结合蛋白 促进钙的重吸收升高血钙与血磷 1 25 OH 2 D3的生理作用 二 甲状旁腺素的调节作用1 合成场所 甲状旁腺主细胞 2 合成过程 3 分泌的调节 血Ca2 和PTH成反比1 25 OH 2D3 PTH 通过血钙 降钙素 PTH 3 PTH的生理功能 对肾的作用对骨的作用对小肠的作用总效应 肾远曲小管对钙的重吸收 血Ca2 升高 肾近曲小管对磷的重吸收 血P降低 骨盐溶解 溶骨作用 通过1 25 OH 2VitD3 钙磷的吸收升高血Ca2 降低血P 三 降钙素 calcitomin CT 的作用1 分泌细胞 甲状腺C细胞2 化学本质 32肽3 分泌的调节 血Ca2 和CT成正比 对骨的作用对肾的作用对小肠的作用总效应 骨盐沉积 肾近曲小管对磷 远曲小管对钙的重吸收 对钙的吸收降低血Ca2 血磷 4 生理功能 钙代谢调节激素的协同作用 钙磷代谢紊乱 一 生理需要量钙需要量 成人每天需600mg 青春期儿童每天需钙约1000mg 孕妇及乳母需钙1500 2000mg d 磷的需要量为12mg kg d当膳食中钙 磷比在2 1 2时最宜于钙 磷的吸收 二 低血钙 1 产生原因 血浆蛋白质含量减少 可使蛋白结合钙减少 甲状旁腺功能减退 PTH分泌下降 维生素D3缺乏 2 临床症状 除精神症状外 常发生手足搐搦 三 佝偻病与软骨症 1 产生原因 维生素D3缺乏 2 临床症状 佝偻病发生于生长发育中的儿童 软骨病则多发生于成年人 四 高血钙 1 产生原因 甲状旁腺功能亢进及维生素D中毒 2 临床症状 神经肌肉兴奋性减弱 嗜睡 肌张力减弱等 严重时有精神障碍 出现幻觉 甚至昏迷 高血钙还可引起钙盐的异位沉着 如形成尿路结石等 五 泌尿系统结石 1 产生原因 高血钙 高尿钙 2 临床症状 草酸钙和磷酸钙沉积 形成肾结石和膀胱结石 六 低磷酸盐血症 1 产生原因 使用过量A1 OH 2或CaCO3 与磷酸形成不溶性沉淀 从而降低血磷 代谢性酸中毒可导