骨代谢紊乱和相关元素的生物化学检验

骨代谢紊乱和相关元素的生物化学检验第1页/共41页掌握：钙和磷的代谢及调节；钙和磷代谢紊乱的生物化学检验指标；镁的代谢及代谢紊乱熟悉:临床生化检验项目在骨代谢疾病诊治中的应用了解：骨代谢紊乱的生化检验；本章教学要求：2第2页/共41页3第一节概述无机物矿物质：钙、磷、钠、镁、铁、氟等盐：羟磷灰石结晶和磷酸氢钙有机基质：蛋白质、I型胶原、多糖类物质、脂类、糖蛋白复合体骨组织骨组织细胞：骨细胞、成骨细胞、破骨细胞骨纤维骨的组成第3页/共41页成骨细胞:合成有机基质,并通过新合成的基质控制无机物,促进骨形成。破骨细胞:通过产生酸和蛋白水解酶分解无机物和水解有机基质,促进骨吸收。成骨细胞

4第4页/共41页骨形成骨吸收5第5页/共41页6第二节钙和磷代谢紊乱的生化检验一、钙和磷的代谢及调控（一）钙的代谢吸收：在活性维生素D3的调节下，由十二指肠主动吸收，PH影响钙的吸收，碱性环境吸收减少，酸性环境促进吸收。排泄：肠道和肾第6页/共41页人体中钙的存在状态骨盐体液钙羟磷灰石结晶无定形磷酸钙沉淀不扩散钙：与蛋白质结合可扩散钙

游离Ca2＋

复合钙人体中钙的存在形式第7页/共41页细胞外钙

血钙：血浆中的钙称为血钙，分为可扩散钙和不扩散钙两大类。

不扩散钙与离子钙之间的互相转化蛋白结合钙Ca2+小分子结合钙第8页/共41页当[H+]升高时，蛋白结合体钙向离子钙转移当[H+]降低时，血浆离子钙降低，而血浆总钙量可无变化，此时可出现低钙抽搐现象。pH每改变0.1单位,血清游离钙浓度改变0.05mmol/l

在测定Ca2+同时要测pH。第9页/共41页10（二）磷的代谢

1.吸收部位：小肠上段（空肠最快，70%）方式：食物中的磷主要指有机磷酸脂和磷脂，在磷酸酶的作用下生成无机磷酸盐，才能被吸收；影响因素：肠道的PH食物中金属离子的影响：钙镁铁体内钙的利用情况2.排泄肾是磷排泄的主要器官，肾排磷占总排磷的70％，其余30％由粪便排泄。第10页/共41页11

血中的磷以有机磷和无机磷两种形式存在。血中的磷通常指血浆中的无机磷，主要以HPO42-的形式存在，占80％~85％以上。正常成人血浆无机磷含量为0.81~1.45mmol/l。血磷第11页/共41页血钙和血磷骨钙骨磷沉积溶解肠食物钙磷粪钙吸收排出组织细胞利用排出肾排泄重吸收尿磷钙磷的代谢12第12页/共41页1、甲状旁腺素（PTH）的调节

甲状旁腺素合成及分泌甲状旁腺主细胞前甲状旁腺素原115aa甲状旁腺素原90aaPTH84aa13（三）钙磷代谢的激素调节第13页/共41页PTH的生理作用：升高血钙、降低血磷

（1）对骨的作用动员骨钙入血，使血钙升高

增加骨吸收和骨生成，骨吸收大于骨生成（2）对肾的作用钙重吸收磷重吸收保钙排磷14第14页/共41页（3）对维生素D和小肠的作用PTH激活肾脏1α-羟化酶活性D3增加肠道吸收钙增加15第15页/共41页7-脱氢胆固醇VitD3的合成162、活性维生素D的调节

第16页/共41页活性维生素D的生成

172、活性维生素D的调节

活性维生素D第17页/共41页活性维生素D的生理作用：升高血钙、升高血磷基本途径活性维生素D靶细胞上维生素D受体激素－受体复合物二聚体维生素D反应元件相关基因的转录和翻译钙磷代谢调控视黄醛X受体18第18页/共41页（1）对小肠的作用：促进小肠对钙磷的吸收和转运小肠粘膜上皮细胞维生素D受体活性维生素D相关基因的转录和翻译钙结合蛋白表达上调Ca2+-Mg2+ATP酶增加小肠钙转运增加19第19页/共41页（2）对骨的作用：溶骨和成骨的双重作用

活性维生素D增加破骨细胞数量和活性协同PTH增加破骨细胞数量增加血钙增加胶原促进溶骨（低血钙时）促进成骨（高血钙时）（3）对肾脏的作用：促进肾小管对钙、磷的重吸收

20第20页/共41页3、降钙素（calcitonin，CT）

降钙素的合成与分泌甲状腺滤泡旁细胞合成和分泌单链多肽，由32个氨基酸残基组成血钙是影响CT分泌的主要因素21第21页/共41页抑制破骨、促进成骨抑制肾小管对钙、磷的重吸收抑制肾维生素D-1α-羟化酶活性因雌激素减少而减少降钙素的生理作用

降低血钙、降低血磷22其主要作用机制为：第22页/共41页标本：血清或低浓度肝素抗凝血浆测定方法：滴定法、比色法、火焰光度法、原子吸收分光光度法、同位素稀释质谱法等决定性方法：同位素稀释-质谱法（IFCC）参考方法：原子吸收分光光度法（IFCC）常规方法：邻甲酚酞络合酮（O-CPC）法（卫生部）参考区间：2.2-2.65mmol/L23二、钙和磷代谢紊乱的生化检验（一）血清钙总钙测定第23页/共41页O-CPC法1.测定原理（总）钙O-CPC紫红色螯合物（575nm）pH128-羟基喹啉氰化钾2.方法评价操作简便、快速、稳定，同时适于手工和自动化分析反应体系的pH值对结果影响较大24第24页/共41页离子钙测定

标本：血清、低浓度肝素抗凝血浆或全血测定方法：生物学法、透析法、超滤法、金属指示剂法、ISE法等参考方法：ISE法参考区间：1.15-1.35mmol/L25第25页/共41页ISE法1.测定原理

钙离子选择电极膜与钙离子结合，如果钙离子在膜内外两面分布不均，将产生一个跨膜电位，ISE的电位与溶液中的被测离子浓度的对数成正比2.方法评价操作简便、快速、重复性好准确度和敏感性高，影响因素少26第26页/共41页临床意义1、血清钙升高

27（1）恶性肿瘤骨转移（2）部分药物引起肾脏重吸收钙增多（3）维生素D中毒致肠道对钙吸收增加（4）原发性甲状旁腺功能亢进和PTH异位分泌第27页/共41页临床意义2、血清钙降低

28（1）低蛋白血症使血液总钙降低（2）急慢性肾衰竭致血磷升高，钙磷乘积下降，活性维生素D功能发生障碍，使与白蛋白结合的钙随白蛋白形肾脏排出（3）甲状旁腺或甲状腺手术的失误所引起的甲状腺功能异常（4）佝偻病第28页/共41页标本：血清、肝素化血浆常用方法：磷钼酸还原法、磷钼酸紫外分光光度法、酶法、原子吸收分光光度法、同位素稀释质谱法等决定性方法：同位素稀释质谱法常规方法：磷钼酸紫外分光光度法、磷钼酸还原法参考区间：0.84-1.4529（二）血清磷第29页/共41页磷钼酸还原法

1.测定原理无机磷钼酸铵磷钼酸复合物钼蓝（650nm）硫酸亚铁或米吐尔2.方法评价方法简便、快速，稳定体系中加入TritonX-100等表面活性剂，则不需要除蛋白即可直接测定30酸性环境第30页/共41页

1.测定原理次黄嘌呤核苷嘌呤核苷磷酸化酶次黄嘌呤黄嘌呤氧化酶H2O2+尿酸无机磷Trinder反应2.方法评价显色稳定，线性范围宽，干扰因素小，可用于自动化分析所用的酶试剂比较贵血清磷测定的发展方向31黄嘌呤氧化酶法

第31页/共41页临床意义1、血清磷升高

32（1）慢性肾脏疾病、急慢性肾衰竭患者排磷减少（2）甲状腺功能亢进同时出现高钙血症与高磷血症（3）磷酸盐摄入过多（4）乳酸中毒、痛症酸中毒、细胞溶解致细胞内磷酸盐外移第32页/共41页临床意义2、血清磷降低

33（1）使用葡萄糖、营养素、胰岛素致磷向细胞内转移（2）甲状旁腺功能亢进使无机磷随尿排出增多（3）呕吐、腹泻、维生素D缺乏致肠道磷酸盐吸收减少第33页/共41页34第三节镁代谢紊乱的生化检验

镁存在于除脂肪以外的所有动物组织及植物性食品中，日摄入量为250mg，其中2/3来自谷物和蔬菜

1、吸收部位：主要在回肠方式：主动转运过程

2、排泄：消化道排泄、肾排泄（主要途径）第34页/共41页353、血浆中镁的浓度约为0.67~1.04mmol/l，主要以三种形式存在：55%是游离的、30%与蛋白结合、15%与阴离子形成复合物。4、骨骼中的镁主要以Mg3(PO4)2和MgCO3的形式存在，吸附于磷灰石表面。5、红细胞中镁含量约为血清镁的3倍，测定血清镁时应防止溶血。第35页/共41页36细胞内镁的功能1、是体内300多种酶的辅因子，广泛参与各种生命活动。2、参与酶底物形成MgATP、MgGTP3、是许多酶系统的变构效应激活因子4、在氧化磷酸化、糖酵解、细胞复制、核苷酸代谢以及蛋白生物合成中起着重要作用。第36页/共41页37细胞外镁的功能1、细胞内镁的来源；2、降低神经、肌肉兴奋性。3、Mg2+在突触的神经末梢竞争性抑制Ca2+的进入，影响神经递质在神经肌肉连接点的释放。4、Mg2+浓度减少会导致神经肌肉应急性增加。

第37页/共41页38标本：血清（非钙离子络合抗凝剂）测定方法：比色法、原子吸收分光光度法、酶法、

同位素稀释质谱法等决定性方法：同位素稀释质谱法参考方法：原子吸收分光光度法常规方法：甲基麝香草酚蓝（MTB）比色法钙镁试剂法参考区间：0.67-1.04mmol/L血清镁测定第38页/共41页临床意义1、血清镁升高

39（1）肾功能不全及急性肾