第10章 钙、磷、镁和微量元素检验

1、1,第十三章钙、磷、镁和微量元素检验,2,钙、磷、镁,钙、磷在体内的含量仅次于氧、碳、氢、氮而居第五、六位，镁含量约居第十一位。,微量元素（traceelements）,指含量占体重0.01%(g/g)以下、每天需要量在100mg以下的元素。,3,本章内容概要：,第一节钙、磷代谢及其平衡紊乱第二节镁代谢及其平衡紊乱第三节微量元素与疾病第四节钙、磷、镁和微量元素铁、铜、锌的测定,4,本章教学要求：,掌握钙、磷测定的推荐方法。熟悉血清铁及总铁结合力的测定方法。了解镁、铜、锌的测定种类，钙、磷、镁代谢及其平衡紊乱，微量元素与疾病的关系。,5,第一节钙、磷代谢及其平衡紊乱,钙的代谢磷的代谢钙、磷代谢的

2、调节,6,人体内钙、磷的分布,7,一、钙的代谢,（一）钙的生理功能,总钙,细胞内钙,细胞外钙,储存钙线粒体、肌浆网和内质网（90%）,结合钙、离子钙细胞胞浆,钙与血钙：,其他体液,8,许多酶的激活剂剂或抑制剂钙调蛋白(Calmodulin，CaM)的别构激活剂参与血液凝固过程参与成骨作用增强心肌收缩，降低神经肌肉兴奋性,生理功能,9,（二）钙的吸收和排泄,部位：在pH较低的小肠上段进行的，以十二指肠上部吸收能力最强。,活性维生素D年龄钙盐在肠道的溶解状态乳糖、乳酸和一些氨基酸食物中的植酸、草酸食物中钙磷比例,吸收：,影响食物中钙吸收的因素：,10,排泄：,肠道：食物中未吸收的钙和肠道分泌的钙，

3、占人体每日摄入钙总量的80%。,肾脏：经肾排泄的钙占体内总排钙量的20%，但尿中钙的排泄量随血液中钙浓度的变化而增减，在调节体内钙平衡方面发挥主要作用。,途经,11,二、磷的代谢,（一）磷的生理功能,总磷,细胞内磷磷酸盐形式与有机物结合,有机磷磷脂无机磷（主要）磷酸氢盐和磷酸二氢盐,细胞外磷,血磷,12,生理功能：主要以磷酸盐形式参与多种代谢活动,维持膜功能；参与遗传信息的复制与表达；参与糖、脂类、蛋白质代谢的磷酸化和脱磷酸化及氧化磷酸化作用在物质代谢、能量代谢和代谢调控中发挥作用构成血液的缓冲体系（HPO42/H2PO4）是细胞内及骨矿化所需磷酸盐的来源,13,（二）磷的吸收和排泄,部位：主

4、要在小肠上段(空肠），磷的吸收较钙容易（主动吸收）。,吸收：,影响食物中磷吸收的因素：,食物中有过多的钙、镁离子存在时,排泄：,主要是通过肾脏排泄(70%)，排泄量与血液中磷酸盐浓度呈正比。对磷排泄的调节是通过肾小管的重吸收来完成的。,14,三、钙、磷代谢的调节,依赖于激素的调节,三种激素对钙、磷代谢的调节,：升高，：显著升高，：降低,15,四、钙和磷代谢紊乱,（一）钙代谢异常,表现为血浆总钙和/或游离钙水平下降或升高,1.低钙血症血浆蛋白浓度正常时，血钙低于2.10mmol/L，或血浆Ca2低于1.12mmol/L时，称为低钙血症,存在低清蛋白血症时，评价低钙血症时一定要考虑血浆清蛋白水平，

5、使用经血浆清蛋白校正后的校正钙浓度，即：,校正钙（mmol/L）=总钙（mmol/L）+0.02(47清蛋白浓度g/L),16,原因：甲状旁腺功能减退、维生素D代谢障碍、慢性肾功能衰竭等。,低钙血症对机体的影响:,对于神经肌肉，表现为兴奋性增高对于骨骼，儿童表现为佝偻病，成人则表现为骨软化、骨质疏松等对于心血管系统会导致传导阻滞,17,2.高钙血症,当血钙浓度大于2.75mmol/L时，称为高钙血症,原因：恶性肿瘤、原发性甲状旁腺功能亢进和1,25-(OH)2-D3作用过强,高钙血症对机体的影响:,对于神经肌肉，表现为神经肌肉兴奋性下降对于消化系统，常有食欲减退、便秘等现象对于肾脏，早期表现为

6、浓缩功能受损对于心血管系统，可使心肌兴奋性增加,18,（二）磷代谢异常,磷代谢异常表现为血浆中无机磷水平下降或升高,1.低磷血症血磷浓度低于0.97mmol/L时为低磷血症病因：肠道吸收减少、磷向细胞内转移、肾脏丢失临床症状：细胞内ATP生成减少，红细胞内2,3-二磷酸甘油含量降低所引起2.高磷血症血磷浓度成人高于1.62mmol/L，儿童高于2.10mmol/L时为高磷血症。病因：肾脏排磷减少、摄入过多、磷向细胞外转移,19,第二节镁代谢及其平衡紊乱,总镁,细胞外镁（1%）,细胞内镁（99%）,离子镁（55%）,白蛋白结合镁（30%）,其他：与柠檬酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐等阴离子形成复合物,镁

7、的含量:,正常成年人含镁量约24g。其中50%60%存在于骨骼中，其余存在于软组织中,分布：,含量仅次于钾,20,一、镁的代谢,镁的生理功能:主要与酶的活性、细胞膜的生理功能和离子转运密切相关：镁是体内许多细胞代谢酶系的辅助因子或激活剂镁离子对中枢神经系统、神经肌肉和心肌等，均起抑制作用,镁的吸收和排泄:吸收：食物中的镁约30%50%通过主动转运过程被回肠吸收，每日吸收量约2mg/kg体重7.5mg/kg体重。排泄：肾脏是排泄镁离子的主要器官。正常情况下肾脏仅排出滤过量的3%5%，其余经过肾小管各段（特别是髓袢）重吸收。,21,二、镁代谢紊乱,（一）低镁血症,当血浆镁浓度低于0.67mmol/

8、L时，称为低镁血症，通常伴有低钾血症和低钙血症,血浆镁浓度高于1.04mmol/L时，称为高镁血症,（二）高镁血症,22,第三节微量元素与疾病,人体内必需微量元素有铁（Fe）、锌（Zn）、铜（Cu）、锰（Mn）、钴（Co）、铬（Cr）、钼（Mo）、镍（Ni）、硒（Se）、碘（I）、钒（V）锡（Sn）、氟（F）、硅（Si）等14种；有害的微量元素铋（Bi）、铍（Be）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）、铝（Al）等。,23,一、必需微量元素的共同特征,（一）多数为金属元素（二）多数在元素周期表中居于前部位置（三）且有高度生物活性及催化生物化学反应的能力（四）各种微量元素间有相互影响、拮抗或协同

9、作用,24,二、必需微量元素的含量、分布及生理功用,含量、分布,25,生理功用,酶需要微量元素参加组成其活性中心或激活其活性构成体内重要的载体及电子传递系统参与激素和维生素的合成，影响内分泌系统,26,当必需微量元素缺乏或过多，或者有害微量元素接触、吸收、贮积过多或干扰了必需的微量元素的生理功能和营养作用，都会引起一定的生理及生物化学过程紊乱而发生疾病。反之，当各种代谢过程失常，病变也会对微量元素的吸收、运输、利用、贮存和排泄等各个环节产生影响,三、必需微量元素与疾病的关系,27,微量元素的功能与缺乏症,28,（一）微量元素的缺乏症与过多症,缺铁性贫血地方性甲状腺肿，呆小病克山病，大骨节病龋齿

10、血色沉着病Wilson,（二）微量元素与地方病：地方性甲状腺肿（三）微量元素与职业病：接触砷过多引起砷性皮肤癌,29,第四节钙、磷、镁和微量元素铁、铜、锌的测定,血清钙的测定血清无机磷的测定血清镁的测定微量元素铁的测定微量元素铜的测定微量元素锌的测定,30,一、血清钙的测定,临床应用的方法：离子选择性电极法为主。,1离子钙的测定,影响因素：标本pH值的改变，添加剂，标本类型。,迅速、简便、敏感性高，重复性好,【参考范围】1.151.42mmol/L,31,2总钙测定,方法：滴定法、比色法、火焰分光光度法、原子吸收分光光度法、同位素稀释质谱法、酶法等,决定性方法：ID-MS,参考方法：原子吸收分

11、光光度法,常规方法：邻甲酚酞络合酮法（o-CPC）,o-CPC是一种金属络合染料，也是酸碱指示剂。在碱性条件下可与钙螯合生成紫红色螯合物，与同样处理的钙标准液比色，可求得血清钙的含量。,【参考范围】成人：2.102.55mmol/L，儿童：2.252.67mmol/L,32,二、血清磷的测定,人体内的磷元素尚不能直接测定。在临床化学实验室进行的无机磷测定实际上只是直接分析磷酸盐阴离子（H2PO4-，HPO42-）。,决定性方法：ID-MS法参考方法：AAS法WHO推荐的常规方法：磷钼酸还原法测定方法还有酶法等,33,1磷钼酸还原法,2磷钼酸非还原法,标本中的磷酸盐与钼酸生成无色的磷钼酸，用还原

12、剂将磷钼酸还原成蓝色复合杂聚物钼蓝，620nm进行比色分析。临床实验室较多采用。,血清中无机磷在酸性溶液中与钼酸铵作用形成的磷钼酸铵杂聚化合物，在340nm或325nm波长的吸光度值与无机磷含量成正比，与标准品比较可计算出标本无机磷含量。适用于微量无机磷的测定。,3酶法,嘌呤核苷磷酸化酶（PNP）和黄嘌呤氧化酶（XOD）偶联并以过氧化物酶（POD）为指示剂的方法，可用于常规标本的自动分析。,【参考范围】0.61.6mmol/L,34,三、血清镁的测定血清镁的测定包括总镁和离子镁,总镁的测定比色法：甲基麝香草酚蓝比色法是推荐的常规测定方法酶法AAS法：参考方法ID-MS法：决定性方法离子镁测定离

13、子选择电极法酶法,35,四、微量元素铁的测定,ID-MS法、中子活化法、AAS法、紫外分光光度法、荧光法、溶出伏安法等,铁的作用:,一是用于合成血红素进而合成血红蛋白。铁是血红蛋白的中心，而血红蛋白可结合氧并载运至各细胞以供吸收和代谢的需要。铁同时也是构成肌红蛋白的主要成分。二是合成过氧化氢酶和过氧化物酶参与细胞氧化。,36,一般血浆中的运铁蛋白只有25%30%被铁饱和。与未饱和的转铁蛋白全部结合所需的铁量称为未饱和铁结合力（UIBC）血液中所有的运铁蛋白全部结合所需的铁量称为总铁结合力（TIBC）,UIBC和TIBC：,铁饱和度,铁饱和度=,100%,铁的分布：,血红蛋白：70%肌红蛋白：5%含铁卟啉辅基的酶：1%贮存铁：24%血浆（清）铁：0.1%，主要以Fe3+形式与运铁蛋白结合,37,血清铁的测定：,分光光度法是测定血清铁的主要方法。,首先使铁在酸性环境中与运铁蛋白分离，然后加入强还原剂使Fe3+还原成Fe2+。常用的还原剂有肼、抗坏血酸、盐酸羟铵、巯基乙酸等。铁被还原后，再用一种能与铁络合的显色剂络合Fe2+，进行比色测定。,【参考范围】,1.血清铁男11.631.3mol/L,女9.030.4mol/L,2.血清总铁结合力48.371.6mol/L,3.铁饱和度20%55%,总铁结合力（TIBC）的测定：,38,五、微量元素铜的测定,标本来源：血清、尿、头发、软组