1、学习目标学习目标l掌握：掌握：体液比例分布；电解质含量特点；钠、钾、氯代谢；电解质生理功能。l熟悉：熟悉：体液交换；水功能；水代谢；血钙代谢；钙磷吸收因素及其代谢调节。l了解：了解：微量元素及其与健康的关系；骨质疏松与钙磷的关系。引言：“水土不服水土不服”与水、无机盐有何关与水、无机盐有何关系？系？l 当人们因为地理环境的改变而发生身体不适，如食欲不振、精神疲乏、消瘦难眠，甚至腹泻呕吐、心慌胸闷、皮肤痛痒、皮肤出现红斑、痘痘等，俗称“水土不服”。l 以上现象与症状等，都与“水、无机盐代谢与调节机制”密切相关！l 又如，从南方到北方，由于温度、湿度的改变而产生不适；从平原到高原，由于空气稀薄，气
2、压下降而出现不适；从乡村到城市，对噪音、灯光和环境不适应而出现疲乏、失眠等等，均属于水土不服症状。l 原因：在异地他乡，水土微量元素分布、土壤酸碱度及有机物含量，都与原居住地相比发生较大变化。人的机体暂时不能快速适应气候、水质、饮食等生活环境的突然改变，就会产生一系列不适症状。第一节第一节 概述概述l体液指由机体内水、无机盐、一些低分子有机物和蛋白质等组成的液态环境系统。l体液的重要生理功能：人体内体液作为营养物质的运输媒介，带给细胞营养物质，并将细胞分泌物运至全身或排出体外；人体内所有生命代谢活动都依赖于体液的正常容量和组成，构成维持正常生命活动的必要条件；体内液态环境系统在调节机制下处于动
3、态平衡之中。一、体液的分布和含量一、体液的分布和含量l（一）体液的分布和含量（一）体液的分布和含量需要特别说明的是：尿液、汗液、胃肠道消化液、淋巴液、渗出液、漏出液、关节滑液、脑脊液和胸、腹膜腔液等，直接来自细胞外液，而且它们的大量丢失将引起细胞外液容量下降，故可认为它们是细胞外液的特殊成分。l 细胞外液构成机体的内环境，是沟通组织细胞之间和机体与外环境之间的介质，细胞必须从细胞外液摄取营养物质。同时，细胞内物质代谢产生的代谢产物也必须通过细胞外液运送和排除。而细胞内液则是大部分生化反应进行的场所，其容量和化学组成直接影响着细胞的代谢活动和生理功能。因此，体液各组成部分具有各自不同的生物学及生
4、理学意义。（二）影响体液含量和分布的因素（二）影响体液含量和分布的因素l 1.年龄：年龄越小，体液所占其体重比例越大。这种差别的主要原因在于年龄小者其细胞间液占体重比例较大，而细胞内液和血浆含量则差异较小。l 2.性别：脂肪组织含水量为15%30%，而肌肉组织含水量达75%80%。女性脂肪含量高于男性，所以对失水性疾病的耐受力较差。l 3.胖瘦：肥胖者因脂肪组织较多，体液（主要是细胞外液）含量占体重的百分比较小，对失水性疾病的耐受力也较差。肌肉发达而脂肪较少的者体液含量占体重百分比较大，对失水性疾病的耐受力较好。二、体液的电解质组成二、体液的电解质组成l（一）体液电解质含量（一）体液电解质含量
5、l体液电解质常按含量分为主要电解质和微体液电解质常按含量分为主要电解质和微量元素两类。主要电解质包括量元素两类。主要电解质包括K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、HPO42-、有机、有机酸根和蛋白质负离子等，它们在细胞内、酸根和蛋白质负离子等，它们在细胞内、外分布各具特点；微量元素含量较少，主外分布各具特点；微量元素含量较少，主要有铁、铜、锌、硒、碘、钴、钼、锰、要有铁、铜、锌、硒、碘、钴、钼、锰、氟、硅等。氟、硅等。（二）体液电解质分布的特点（二）体液电解质分布的特点l 1.体液呈电中性体液呈电中性l 体液电解质含量若以电荷的毫摩尔/升（mmol/L）表示，无论细胞外液或细
6、胞内液阴、阳离子电荷总数相等而呈电中性。l 3.细胞内外液的渗透压基本细胞内外液的渗透压基本相等相等l 细胞内液电解质总量大于细胞外液，但是因为细胞内液含有两价离子和蛋白质较多，这些电解质产生的渗透压较小。l 2.细胞内、外液主要阴阳离细胞内、外液主要阴阳离子子l 细胞外液主要的阳离子为钠离子（Na+），主要阴离子为氯离子（Cl-）和碳酸氢根离子（HCO3-）；细胞内液最主要的阳离子为钾离子（K+），主要阴离子为蛋白质既有及磷酸盐（以HPO42-表示）。l 4.血浆与组织间液中蛋白质含血浆与组织间液中蛋白质含量差异意义量差异意义l 血浆中蛋白质含量远远大于组织间液，可形成有效的胶体渗透压，对于
7、维持血容量及血浆与组织间液水的交换，具有重要生理作用。三、体液的交换三、体液的交换l（一）血浆与组织间液的交换（一）血浆与组织间液的交换l血浆与组织间液之间的体液交换主要在毛细血管进行（图12-2）。二者之间，只隔一层极薄的毛细血管壁，水、电解质和小分子有机物等（即晶体液）均可自由透过；毛细血管远离心脏，血流速度慢，为交换提供了足够时间；所以除蛋白质外的物质几乎都可以交换。图12-2 毛细血管内外体液交换 有效率过压有效率过压l 正常情况下，晶体液由毛细血管动脉端滤出形成组织间液，而组织间液又从毛细血管静脉端回流入血浆。晶体液的这种流向取决于两方面各种压力的对比：组织间液静水压和血浆胶体渗透压
8、是促使晶体液进入毛细血管的力量（即回收），而促使晶体液进入组织间液的力量则是毛细血管压和组织间液胶体渗透压（即滤出）。l 上述四种压力的总和称为有效率过压，它等于毛细血管压与组织间液胶体渗透压之和减去组织间液静水压与血浆胶体渗透压之和。（二）组织间液与细胞内液的交换（二）组织间液与细胞内液的交换l组织间液与细胞内液的交换通过细胞膜进行。正常情况下，细胞内外液的渗透压基本相等，其水分的进出交流也处于动态平衡状态。当细胞内外液的渗透压发生差别时，主要靠水的移动来维持平衡，而细胞内、外水的流向又主要受两侧渗透压的影响。当细胞外液钠盐浓度增加使渗透压升高时，水自细胞内流向细胞外，引起细胞脱水皱缩；反之
9、，水则流向细胞内，引起细胞肿胀，造成水中毒。细胞内外液交换临床应用细胞内外液交换临床应用l临床常用高渗药物，如50%葡萄糖和20%甘露醇注射液等，通过快速静脉输入以造成细胞膜内外渗透压的显著差异，从而将细胞内的水分引入细胞外液排出。这对解除细胞内水肿特别是脑细胞水肿具有重要意义。第二节第二节 水代谢水代谢l 水水你了解吗？目前市场上有各种品种的水，你了解吗？目前市场上有各种品种的水，你知道多少呢？你知道多少呢？l 1.普通饮用水：来自河流、湖泊、泉水或地层，经过滤消毒后，可饮用的淡水（自来水）。l 2.蒸馏水：普通饮用水蒸汽冷却后而成。含更少细菌和矿物质，更安全，不可长期饮用。l 3.矿泉水：
10、经地层过滤的地层水，溶有较多种类矿物质，可提供人体所需要的微量元素。l 4.纯净水：普通饮用水经多层反复过滤，去掉细菌或一些大分子物质，饮用更安全。l 5.软、硬水：水的软硬度与水中钙盐和镁盐的含量有关。钙镁含量高的是硬水，钙镁含l 量低而钠含量相对较高的是软水。l 6.去离子水：通过阴阳离子交换树脂，去掉水中所有矿物质而得，常用于科学研究。l 7.活性水：又称负离子水，通过科学手段，重新排列水的氢氧分子，使水的活性提高，l 即渗透力和溶解能力增强，含氧量提高，更易被机体利用，有利于人体健康，但其作用机理尚待深入研究。l 8.氟化水：针对某些地区水含氟量较低，为预防龋齿，在水中人为加入微量氟化
11、物而成。一、水的生理功能一、水的生理功能l（一）调节体温（一）调节体温l 水的比热大：1g水从150升至160 时需要4.2J（1卡）热量，比同量固体或其他液体所需要的热量多，因而水能吸收较多的热量而本身的温度升高并不多。l 水的蒸发热大：1g水在370 完全蒸发时需要吸收热量2.4KJ(575卡)，所以蒸发少量的汗就能散发大量的热。l 水的流动性大：能随血循环迅速均匀分布。l 由于水具有以上特性，所以是良好体温调节剂，使机体不因外环境温度变化而明显波动。（二）促进物质代谢（二）促进物质代谢l水是良好的溶剂：能使物质溶解，加速体内一系列生化反应的进行，有利于营养物质的消化、吸收、运输和代谢产物
12、的排泄。l水的介电常数高：使溶解于其中的盐类易于解离，为机体提供各种生理必需重要离子。l水还直接参加许多化学反应，例如水解、水化、脱水及氧化等，促进物质代谢。（三）润滑作用（三）润滑作用l如泪液可防止眼球干燥，有利于眼球的转动；唾液有利于吞咽及咽部湿润；关节腔的的滑液有利于关节的活动；胸前和腹膜腔液以及呼吸道和胃肠道黏液有利于呼吸道与消化道的运转，减少摩擦，起到良好的润滑作用。（四）维持组织的形态与功能（四）维持组织的形态与功能l体内的水大部分与蛋白质、多糖、电解质等结合以结合水形式存在，一部分以自由状态存在。结合水与具有流动性的水的性质完全不用，它参与构成细胞原生质的特殊形态，以保证一些组织
13、具有独特的生理功能。如心肌含有约79%的水，血液含有约83%，两者相差无几，但心肌主要含结合水，可使心脏具有一定坚实的形态，保证心脏有力地推动血液循环。二、水的来源和去路二、水的来源和去路l（一）水的来源（一）水的来源l 1.饮料（茶、汤及其它流质）l 成人每天以饮料形式摄入的水量一般波动在1000Ml1500Ml之间。l 2.食物水l 成人每日摄入量为700Ml。l 上述两种形式摄入的水量，有很大的个体差异，受多种因素的影响，如季节、生活习惯、食物种类和数量、劳动强度等的影响。l 3.代谢水（内生水）l 糖、脂肪、蛋白质等营养与能量物质在代谢过程中氧化可生成水。一般情况下，每天体内生成代谢水
14、约300Ml。以每100g计算，脂肪氧化生成107Ml水，糖氧化生成55Ml水，蛋白质氧化只生成41Ml水。由此可知，骆驼为何能在沙漠中生存。(二二)水的去路水的去路l 1.肾排出肾排出l 肾是排水最主要器官，每天约排1500毫升。肾以尿形式排出水溶性代谢产物、无机盐、过多的酸碱及多余水分，对细胞外液的容量、渗透压、pH起重要调节作用，禁食患者若其肾功能良好，并发挥它最大浓缩功能，每日排出废物需最低尿量500Ml，若低于此量，体内代谢废物就不能顺利排出，潴留在体液中导致氮质血症。若每日尿量低于100Ml为无尿。2.皮肤蒸发皮肤蒸发l经过皮肤向体外蒸发500Ml。在估计患者液体消耗量时，应包括此
15、部分；体温每升高一度，皮肤蒸发增加3Ml/kg5Ml/Kg，大量出汗湿透一套衣裤，估计损失1000Ml体液。l3.肺呼出肺呼出l呼吸时以水蒸气形式排出350Ml。患者气管被切开后，呼吸道蒸发量是正常的2倍3倍，24小时失水约为800Ml1200Ml，因此，应根据患者具体情况分析。l4.粪便排出粪便排出l成人每日有8000Ml左右的消化液进入消化道，内含多种电解质，大多数水分及电解质被重吸收，由粪便排出仅150Ml。每日水量需多少？每日水量需多少？l正常成人每天进、出水分别各约2500Ml。l每日需要量或最低给水量。当患者由于心、肾功能障碍或其它原因使其不能耐受如此大量的液体时，可适当减少补水量
16、，以保证每日最低排出量约1200Ml1500Ml（尿量500Ml、汗液500Ml、肺呼出350Ml、粪便排出150Ml，除去代谢水300Ml）为原则，给予补充所需水量。l最低尿量：500Ml。儿童、孕妇和恢复期的病人 l他们需保留部分水作为组织生长、修复的需要，故他们的摄入量略大于排水量。婴幼儿新陈代谢旺盛，每天水的需要量按公斤体重计算比成年人约高24倍，但因其神经、内分泌系统发育尚不健全，肾调节能力较弱，所以比成年人更易发生平衡失调。图12-3 水来源去路总结图第三节第三节 无机盐代谢无机盐代谢l 引言：矿物质与人体健康矿物质与人体健康l 矿物质又称无机盐，普遍存在于人体内的各种物质代谢反应
17、中，每天都会有一定量的矿物质随各种途径排出体外。如粪、尿、汗、头发、指甲、皮肤及黏膜脱落细胞等。l 矿物质特点：必须由食物中供给，人体本身不生成矿物质，需要量极少，某些微量元素，其生理需要量与中毒量之间仅有极小的范围，稍有不慎就会引起中毒。l 根据我国不同人群的饮食结构特点，比较容易缺乏的元素是铁、钙和锌，在一些地区可能会有碘或硒的缺乏。一、无机盐的生理功能一、无机盐的生理功能l（一）维持体液渗透压和酸碱平衡（一）维持体液渗透压和酸碱平衡l 无机盐在体内以解离状态存在，其中 Na+、CI-是维持细胞外液渗透压的主要离子；K+、HPO42-是维持细胞内液渗透压的主要离子。所以，适当含量的离子对保
18、持组织与体液间的渗透压平衡有调节作用，并有保持细胞和各组织的正常结构和容量的作用。l 生理盐水根据血浆中各种无机盐离子浓度比例和渗透压等生理要求配制而成。有些无机盐如NaHCO3、NaH2PO4、Na2HPO4等本身就是缓冲剂，因而有调节和维持体内酸碱平衡的作用。（二）维持神经、肌肉正常的应激性（二）维持神经、肌肉正常的应激性l神经、肌肉的应激性和兴奋性与环境中的一些离子浓度有关：l Na+K+OH-l神经肌肉应激性 l Ca2+Mg2+H+l上式中上面一排的钠、钾、氢氧根离子浓度增高时，神经肌肉的应激性增高；下面一排的钙、镁、氢离子浓度增高时，应激性就降低。神经肌肉的正常兴奋性即依赖这些离子
19、的相互作用来维持。l例如，正常血钙浓度为2.25mmol/L2.75mmol/L,其中一磅与血浆蛋白结合，它和钙离子构成平衡。这种平衡受pH影响。当体液pH增高（如酸中毒）时，钙离子降低，如低于0.9mmol/L时神经肌肉兴奋性过高，可引起手足抽搐。（三）维持或影响酶的活性（三）维持或影响酶的活性l有些无机离子是酶的辅助因子或是辅基的组成部分。如磷酸化酶和各种磷酸激酶需要Mg2+,碳酸酐酶需要Zn2+,细胞色素氧化酶需要Fe2+和Cu2+,另外有些酶需要Mo2+、Mn2+等无机离子。此外，有些无机离子是一些酶的激动剂或抑制剂。如Cl-和K+分别是唾液淀粉酶和果糖磷酸激酶的激动剂，而Na+和Ca
20、2+、Mg2+分别是丙酮酸激酶和醛缩酶的抑制剂。（四）构成骨骼、牙齿及其它组织（四）构成骨骼、牙齿及其它组织l骨组织主要含无机盐，其中阳离子主要为Ca2+，其次为Mg2+、Na+等；阴离子主要位PO43-，其次为CO32-、OH-以及少量的Cl-和F-。骨中的Ca2+和PO43-有两种形式，即无定形的磷酸氢钙Ca8H2(PO4)6.5H2O和高度结晶的羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2或3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2，是骨骼和牙齿中主要成分。（五）构成体内有特殊功能的化合物（五）构成体内有特殊功能的化合物l如血红蛋白和细胞色素中的铁、维生素B12中的钴、甲状腺素中的碘、磷脂和核酸中
21、的磷等等。三、钠与氯的代谢三、钠与氯的代谢l（一）含量与分布（一）含量与分布l正常成人体内钠总量每Kg体重为40mmol50mmol。60Kg体重的成年人钠总量约为60克，其中约有50%存在于细胞外液，40%45%存在于骨骼，其余存在于细胞内。血清钠含量为135mmol145mmol/L,平均为142mmol/L。l氯主要存在于细胞外液，血清氯含量为98mmol106mmol/L，平均为103mmol/L。（二）吸收与排泄（二）吸收与排泄l 一般成年人每日NaCl生理需要量约为4.5g9.0g(相当于等渗盐水约500Ml1000Ml),其摄入量因个人饮食习惯不同而有很大差别。l 临床上因水肿而
22、吃低钠饮食的患者，每日NaCl的摄入量也不应少于0.5g1.0g，以保证机体的需要。l 在正常情况下，食入的NaCl几乎全部被消化吸收。主要经肾脏随尿排出，小部分由汗排出。尿中钠的排泄量与其摄入量大致相等。l 肾对钠的排出有很强的调节能力，即“多吃多排、少吃少排、不吃不排”，如果数天或数十天摄入无盐饮食，则尿钠排出量几乎近于零。四、钾的代谢四、钾的代谢l（一）含量与分布（一）含量与分布l人体内钾含量每Kg体重为31mmol57mmol。60Kg体重的成年人钾总量约为120克，其中约98%分布于细胞内，仅约2%存在于细胞外液。血清钾含量为3.5mmol5.5mmol/L,而细胞内液钾含量则高达1
23、50mmol/L左右（图12-4）。图12-4 钾的摄入与排出及其在细胞内、外之间的分布K+、Na+在细胞内外的分布在细胞内外的分布l K+、Na+在细胞内外分布极不均匀，主要是由于细胞膜上泵的作用，但这两种离子却均可顺浓度梯度缓慢地通过细胞膜被动扩散进行交换。l 用同位素钾作静脉注射，大约需15小时才能使细胞内和细胞外的钾达到平衡，心脏病人则需45小时左右才能达到平衡，而水只需2小时即可达到平衡。l 因此，临床上需要多次测定血钾才能准确反映体内K+的含量，以防止出现假性高值。在缺钾症补钾的治疗过程中，很难在短时间内恢复机体的钾平衡。这是因为必须等到细胞恢复正常的代谢功能，细胞膜上钠泵才能恢复
24、工作，即将钾从细胞外缓慢转至细胞内。除钠泵外，钾在细胞内外的分布还受物质代谢和体液酸除钠泵外，钾在细胞内外的分布还受物质代谢和体液酸碱平衡等方面的影响：碱平衡等方面的影响：l 1.糖代谢的影响：每合成1g糖原需要0.15mmolK+进入细胞内；而分解1g糖原又可释放等量的K+到细胞外。l 2.蛋白质代谢的影响：每合成1g蛋白质，约需0.45mmolK+进入细胞内；而分解1g蛋白质，又可释放等量的K+到细胞外。l 3.细胞外液H+浓度影响：酸中毒时细胞外液H+浓度增高，部分H+与体细胞和肾小管上皮细胞内的K+进行交换，可引起高血钾；碱中毒则可引起低血钾。临床应用临床应用l 应用胰岛素和大量补充葡
25、萄糖时，细胞内糖原合成增强，钾从细胞外进入细胞内，可引起血钾降低，故应注意适当补钾，以免出现低血钾。l 在组织生长或创伤恢复期等情况下，蛋白质合成代谢增强，钾进入细胞内，可使血钾浓度降低，此时应注意适当的补钾。l 对于高血钾的患者，可采用注射葡萄糖溶液和胰岛素的方法，加速糖原合成，促使K+由细胞外进入细胞内，以达到降低血钾浓度的目的。l 而在严重烧伤、感染、缺氧以及溶血等情况下，蛋白质分解代谢增强，细胞内钾释放到细胞外，如超过肾排钾能力时，则可导致高血钾。（二）吸收与排泄（二）吸收与排泄l 成人每天钾的需要量为2g3g。体内钾主要来自食物，各种谷类、蔬菜、瓜果、肉类均含有丰富的钾，故一般食物既
26、可满足钾的生理需要。来自食物的钾90%被消化道吸收，其余未被吸收的部分则随粪便排出体外。l 约80%90%的钾经肾由尿排出，肾对钾的排泄能力很强，特点是“多吃多排、少吃少排、不吃也排”。即使禁钾1周2周，肾每天排钾仍可达5mmol10mmol,故禁食或大量输液者常出现缺钾现象，此时应适当补钾。月约10%左右钾由粪便排出，严重腹泻时粪便中钾丢失量可达正常时的10倍20倍之多，故应注意补钾。此外，汗液也可排出少量钾。第四节第四节 水与无机盐代谢调节水与无机盐代谢调节l 一、水代谢的调节一、水代谢的调节l（一）神经系统的调节（一）神经系统的调节l 中枢神经系统通过对体液渗透压变化的感受，直接影响水的
27、摄入。如：口渴需要喝水，喝水则可止渴，就是神经对摄入水的调节作用；还有精神紧张可使尿量减少，也是神经对排水的调节结果。当机体失水在1%2%以上，或进食高盐饮食、输入高渗NaCl或葡萄糖、甘露醇溶液的情况下，体液渗透压升高，此时既可刺激丘脑下部的口渴中枢，进而引起大脑皮层的兴奋，产生口渴的生理反应，从而摄入一定量的水，以调节体液渗透平衡，口渴感减弱或消失。（二）抗利尿素的调节（二）抗利尿素的调节l 抗利尿素（antidiuretichormone，ADH）又称加压素，是下丘脑视上核神经细胞合成的一种九肽激素，储存于脑垂体后叶神经垂体中，需要时可由神经垂体释放入血。ADH主要功能是：促进肾远曲小管
28、及集合管对水的吸收，以维持体液渗透压的相对恒定；ADH的作用机理是：增加肾小管细胞膜上腺苷酸环化酶的活性，从而促进环一磷酸腺苷（cAMP）的形成，进而增强肾小管膜对水的通透性，加速水的重吸收（图12-5）。l 影响ADH分泌的因素有：细胞外液渗透压、血容量、血压、神经精神因素及药物等方面。图12-5 抗利尿激素的调节二、钠钾代谢的调节二、钠钾代谢的调节 l（一）醛固酮的调节（一）醛固酮的调节l 醛固酮（aldosterone）又称盐皮质激素，是由肾上腺皮质球状带所分泌的一种类固醇激素。其主要功能是：促进肾远曲小管上皮细胞排出K+与H-、重吸收Na+，即“排钾保钠”作用，调节电解质平衡。随着Na
29、的主动从吸收增加，Cl-和水被动重吸收也增加，使之起到保水的作用。l 影响醛固酮分泌的因素：肾素血管紧张素系统、血浆钠钾浓度比值（Na+/K+）。图12-6 醛固酮调节（二）其他激素的调节（二）其他激素的调节l 如雌激素促进钠在体内潴留；胰岛素可使钾进入细胞；甲状腺素能增加钾移出细胞从尿中排出等。l 心房利钠因子（ANF），又称心房肽或心钠素，主要存在于哺乳动物心房肌细胞浆中。它具有强大的利钠、利尿作用，能拮抗肾素醛固酮系统，抑制肾小管对钠、水的重吸收，并能显著减轻失水、失血后血浆中ADH水平增高的程度，对于精确调节水、电解质平衡起着重要作用。第五节第五节 钙、磷代谢钙、磷代谢l 钙和磷是体内
30、含量最多的无机元素。钙占成人体重的1.5%2.2%,总量约为700g1400g。磷占成人体重的0.8%1.2%,总量约为400g800g（图12-7）。l 体内99%以上的钙和86%左右的磷以羟磷灰石形式构成骨盐，参与骨骼的形成；极少量的钙和磷分布于体液和软组织，且以溶解状态存在。l 分布在体液中的钙可以以游离形式和与蛋白质结合形式存在。游离钙（Ca2+）可以通过存在于细胞膜上的钙泵来驱动其转移，或由胞外流入胞内，或由胞内泵出胞外，以维持细胞外的浓度梯度。l 分布在细胞内的钙主要存在于内质网和线粒体，在胞液中的含量极低（10-3mmol/L）。细胞内、外转移的Ca2+，常起着信息传递中第二信使
31、的作用，调节细胞的生理功能 图12-7 人体中钙的周转（每天食物中钙与粪及尿中排出的钙应相对等）体内钙的存在状态如下所示：l 羟磷灰石结晶l骨盐 l 无定型磷酸钙沉淀 l 非扩散钙：蛋白结合钙l体液钙l 可扩散钙：离子钙和小分子结 合钙如乳酸钙、柠檬酸钙。一、钙、磷的生理功能一、钙、磷的生理功能l（一）钙的生理功能（一）钙的生理功能l1.钙的主要生理作用是成骨作用。l2.体液钙的生理功能：作为第二信使调节细胞的功能；降低毛细血管及细胞膜的通透性；降低神经肌肉的兴奋性；促进心肌的收缩；参与血液凝固；参与许多代谢过程。（二）磷的生理功能（二）磷的生理功能l 磷除与钙结合生成羟磷灰石构成骨架成份外，
32、主要以磷酸根形式在体内发挥生理作用：l 1参与多种物质的组成参与多种物质的组成l 如DNA、RNA及磷脂、磷蛋白等重要生物大分子都含有磷酸。l 2参与代谢参与代谢l 磷酸参与糖、脂类、蛋白质代谢及磷酸化过程，产生高能磷酸化合物，如ATP等。l 3构成磷酸盐缓冲对构成磷酸盐缓冲对l 如可构成Na2HPO4/NaH2PO4，K2HPO4/KH2PO4等缓冲对，在维持机体酸碱平衡中起重要作用。l 4磷酸是各种游离核苷酸的组成成份磷酸是各种游离核苷酸的组成成份l 这些游离核苷酸在体内可参与许多代谢反应。二、钙、磷的吸收与排泄二、钙、磷的吸收与排泄l（一）钙的吸收与排泄（一）钙的吸收与排泄l食物中的钙大
33、部分为不溶性的钙盐，需要食物中的钙大部分为不溶性的钙盐，需要在消化道（在酸性环境中钙盐的溶解度可在消化道（在酸性环境中钙盐的溶解度可加大）转变成加大）转变成Ca2+才能被吸收。因此，钙才能被吸收。因此，钙的吸收主要在酸度较高的小肠上段：十二的吸收主要在酸度较高的小肠上段：十二指肠和空肠。指肠和空肠。影响钙吸收的因素主要有 l11，25-（OH）2-VD3l能促进肠道对钙、磷的吸收。婴幼儿缺乏能促进肠道对钙、磷的吸收。婴幼儿缺乏维生素维生素D时，肠道吸收钙的能力仅为正常的时，肠道吸收钙的能力仅为正常的25%，补充维生素，补充维生素D后其吸收能力显著增加。后其吸收能力显著增加。因此，缺钙患者在补充
34、钙剂同时，予一定因此，缺钙患者在补充钙剂同时，予一定量维生素量维生素D，能收到更好治疗效果。，能收到更好治疗效果。2饮食饮食l食物中凡能降低肠道pH的成份都可促进钙的吸收，如乳酸、氨基酸等。因此，处于生长发育期儿童多食酸奶既可调节肠道菌群关系，又可促进肠道对钙的吸收。食物中若含有过多的碱性磷酸盐、草酸盐及植酸，可与钙结合生成不溶性的钙盐而阻碍钙的吸收。3年龄年龄l钙的吸收率与年龄呈反比。婴儿和儿童的钙吸收率较好，可分别吸收食物钙50%和40%以上；成人食物钙吸收率约为20%30%，随着年龄的增长还会下降，这是老年人易缺钙而发生骨质疏松的原因之一。钙的吸收与年龄成反比，老年人易缺钙而发生骨质疏松
35、，骨折后较难愈合。故，老年人可适当服用钙剂以防骨质疏松症。4.其他因素其他因素l肠蠕动情况也会影响钙的吸收。如腹泻时肠蠕动加快，食物在肠道停留的时间短，钙的吸收可减少。l过于油腻食物 钙排泄钙排泄l人体每日排出的钙，约80%经肠道排泄，20%经肾排泄。血浆中的钙经肾小球滤过，每日约有10g进入肾小管，但其95%被肾小管重吸收，随尿排出的钙仅为0.5%5%。肾小管对钙的重吸收除受1，25-（OH）2-VD3调控外，还受甲状旁腺素的控制。因此，每日随尿排出的钙比较稳定。若血钙升高，尿钙排出量就增加，以维持血钙浓度相对恒定。肠道排出的钙主要是食物中未被消化吸收的钙。（二）磷的吸收与排泄（二）磷的吸收
36、与排泄l食物中的磷大部分以磷酸盐、磷脂、磷蛋白、磷酸酯形式存在，它们经消化水解成无机磷酸盐后才能被吸收。磷的吸收部位也是在pH较低的小肠上段。由于人体肠道对食物磷吸收较易（吸收率达70%），若血磷下降时吸收率可达90%，因此缺磷患者罕见。l肠道pH的变化、食物成份和体内钙的利用情况都可影响磷的吸收。l磷的排泄有两条途径：一是肠道排出，约占总排磷量的20%40%。二是肾排出，约占总排磷量的60%80%。磷的排泄受1，25-（OH）2-VD3和甲状旁腺素的控制，尿磷排出量还与血磷浓度、肾小管重吸收有关。当血磷浓度下降，肾小管重吸收磷增强，尿磷排出减少；当肾功能不全，肾滤过率下降，尿磷排出就减少，血
37、磷浓度可升高。故当肾功能衰竭时可引起高血磷。钙磷的代谢转变（图12-8）。图12-8 钙磷的代谢转变 三、血钙与血磷三、血钙与血磷l（一）血钙（一）血钙l由于血液中的钙几乎全部存在于血浆中，所以血钙主要指血浆钙（临床上一般采用血清标本来进行测定）。血钙水平仅在极小范围内波动，正常人血钙浓度：l成人为2.03mmol/L2.54mmol/L；l儿童为2.2mmol/L52.67mmol/L。血钙存在形式血钙存在形式l主要以离子钙离子钙和结合钙结合钙两种形式存在，各约占50%。结合钙绝大部分与血浆蛋白质（主要是清蛋白）结合，小部分与柠檬酸、重碳酸盐结合为柠檬酸钙、磷酸氢钙等。由于血浆蛋白结合钙不能
38、透过毛细血管壁，故称为非扩散钙非扩散钙；离子钙和柠檬酸钙等可以透过毛细血管壁，则称为可扩散钙可扩散钙。血浆蛋白结合钙与离子钙之间处于一种动血浆蛋白结合钙与离子钙之间处于一种动态平衡，此平衡受血液态平衡，此平衡受血液pH的影响的影响 临床应用临床应用l当血液H+增高（即pH下降），如尿毒症合并代谢性酸中毒的患者，Ca2+浓度则升高；l当血液H+降低（即pH升高），如碱中毒患者，Ca2+浓度则下降，严重时可出现低血钙引起的抽搐现象。（二）血磷（二）血磷l血磷实际上是指血浆中的无机磷，以HPO42-和H2PO4-两种形式存在，前者占80%，后者占20%。由于磷酸根不易测定，所以通常以无机磷表示。正常
39、人血磷浓度：成人为0.96mmol/L1.62mmol/L，儿童为1.45mmol/L2.10mmol/L。钙磷乘积意义钙磷乘积意义l血钙和血磷浓度保持一定的数量关系。当血钙和血磷浓度以“mg/dL”表示时（血钙mg/dL=血钙mmol/L4；血磷mg/dL=血磷mmol/L3.1），正常人CaP=3540，当两者乘积大于40时，钙、磷以骨盐的形式沉积于骨组织中；若乘积小于35时，则会影响骨组织的钙化和成骨作用，甚至会发生骨盐再溶解而产生佝偻病及软骨病。四、钙、磷代谢的调节四、钙、磷代谢的调节l调节钙、磷代谢的目的主要是目的主要是维持血钙水平的恒定及骨组织的正常生长。体内钙和磷二者的代谢调节相
40、互关联，密不可分。l主要受到活性维生素活性维生素D、甲状旁腺素、甲状旁腺素、降钙素降钙素三者的调节。（一）活性维生素（一）活性维生素Dl维生素D活化是在肝（由25-羟化酶催化）和肾（由1-羟化酶催化）进行（图12-9）。图12-9 维生素D3代谢转变（+）表示促进、（-）表示抑制 活性维生素活性维生素D主要生理作用主要生理作用 l促进小肠对钙、磷的吸收；促进肾小管对钙、磷的重吸收；促进骨代谢（促进溶骨与成骨作用）；维持血钙、血磷水平和骨组织的正常钙化。l总之，1，25-（OH）2-VD3 的作用主要是促进肠中钙、磷的吸收，使血钙、血磷浓度均增加，为新骨钙化提供所需的钙和磷，促进成骨作用。（二）
41、甲状旁腺素（二）甲状旁腺素l甲状旁腺素（parathyroid hormone，PTH）是由甲状旁腺主细胞所分泌的一种由84个氨基酸残基组成的肽类激素。对钙、磷代谢的调节是通过其靶器官肾、骨来实现的，对小肠则间接通过维生素D发挥作用（图12-10）。图12-10 甲状旁腺素对血钙调节示意图（+）表示促进甲状旁腺素主要生理作用 l促进肾远曲小管重吸收钙，抑制肾近曲小管重吸收磷，促使血钙增高、血磷降低；促进骨盐溶解（即溶骨），对肾、骨组织的作用均通过cAMP来实现的；激活肾1-羟化酶活性，使1，25-（OH）2-VD3合成增加间接促进小肠吸收钙、磷。lPTH总的作用是：血钙浓度增加，血磷浓度降低。
42、（三）降钙素（三）降钙素l 是由甲状腺滤泡旁细胞合成和分泌的一种含32个氨基酸残基的肽类激素，靶器官为骨、肾，有降低血钙和血磷作用。l 主要生理作用：在骨、肾组织中对抗PTH，起着降低血钙、血磷的作用；抑制肾小管对钙、磷的重吸收，使尿钙、尿磷的排出增加；抑制肾1-羟化酶活性，使1，25-（OH）2-D3合成减少，从而间接抑制肠道对钙、磷的吸收。l 活性维生素D、甲状旁腺素、降钙素等三种调节因素对钙磷代谢的影响（表12-3）。表12-3 三种调节因素对钙磷代谢的影响第六节第六节 微量元素的代谢微量元素的代谢l 世界卫生组织（世界卫生组织（WHO）微量元素分类微量元素分类l 第一类，人体必需微量元
43、素：铁（Fe）、锌（Zn）、铜（Cu）、碘（I）、硒（Se）、铬（Cr）、l 钴（Co）、钼（Mo）。l 第二类，人体可能必需微量元素：锰（Mn）、硅（Si）、镍（Ni）、硼（B）、钒（V）。l 第三类，有潜在毒性，但低剂量时可能具有必需功能：氟（F）、铅（Pb）、镉（Cd）、l 汞（Hg）、砷（As）、铝（Al）、锂（Li）、锡（Sn）。组成人体的元素组成人体的元素 l 依含量不同，可分为宏量元素和微量元素。l 凡含量占人体总重量万分之一以上者，称为宏量元素，主要有碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙、镁、钠、钾、氯等元素，占人体总重量的99.95%以上；l 凡含量占人体总重量的万分之一以下，每天需要
44、量在100mg以下者称为微量元素。l 目前，认为铁、铜、锌、锰、铬、钼、硒、镍、钒、锡、钴、氟、碘、硅等十四14种微量元素是人类和动物所必需的，其中碘、锌、铜、钴、铬等几种微量元素巳观察到人类的缺乏症，并能用相应元素的补充加以纠正。一、铁的代谢一、铁的代谢l（一）含量与分布（一）含量与分布l人体含铁总量为40mmol(3g5g)，或50mg/Kg体重，女性略低于男性；铁在体内分布很广，其中血红蛋白铁占65%，肌红蛋白铁占10%，各种酶类含铁约占1%，其余25%左右以铁蛋白、含铁血黄素和未知铁化合物等形式存于肝、脾、骨髓、肌肉和肠黏膜等器官中，在血浆中运输的铁仅占0.1%左右。（二）吸收与排泄（
45、二）吸收与排泄 l 1.铁的来源和需要量铁的来源和需要量l 人体铁的来源：食物中的铁和体内Hb分解释放出来的铁。后者的80%用于重新合成Hb，20%以铁蛋白等形式储存备用。l 人体对铁的需要量和吸收量因年龄、性别和生理情况不同而异；成年男性和绝经期妇女需铁约1mg/d，青春期妇女约2mg/d，妊娠妇女2.5mg/d，儿童约1mg/d。胃肠道铁的吸收率在10%以下，因此一般每天膳食中含铁约10mg15mg，已能满足生理需要。血红蛋白铁较易吸收，通常约有20%40%被吸收。2.铁的吸收铁的吸收l部位：部位：十二指肠和空场上断吸收。l影响因素：影响因素：l（1）场腔pH条件：Fe2+比Fe3+溶解度
46、大，易吸收，而食物中铁多以Fe3+形式存在，故胃酸、维生素C、半胱氨酸和谷胱甘肽等还原性物质能将Fe3+还愿为Fe2+，从而促进铁的吸收。影响因素影响因素l（2）某些氨基酸、拧檬酸、苹果酸和胆汁酸等可与铁结合成可溶性的鳌合物，有利于铁的吸收；植酸、草酸和鞣酸等可与铁形成不溶性铁盐而阻碍铁吸收；l（3）其他因素：小肠黏膜细胞中存在与铁结合的特异受体，能根据需要控制铁的摄取，当铁在体内储存增多时则吸收减少，反之，储存铁不足时则增加铁的吸收，另外造血速度快，铁吸收增加，如献完血后就是如此。3.铁的排泄铁的排泄 l正常情况下，铁的吸收和排泄保持动态平衡。成年男性排铁量为0.5mg/d1.0mg/d，主
47、要随胃肠道黏膜细胞脱落从粪便排出，少部分从泌尿生殖道和皮肤脱落的上皮中排出，生育期女性铁的排出较多，平均排出量约为2mg/d。（三）运输、利用和储存（三）运输、利用和储存l 1.运输运输l 从肠道吸收入血的Fe2+在血浆铜蓝蛋白催化下被氧化生成Fe3+，然后再与血浆运铁蛋白结合而运输。运铁蛋白是一种结合三价铁的糖蛋白，有两条多肽链构成，每条多肽链有一个结合铁的位点。l 2.利用利用l 运铁蛋白将90%以上的铁运到骨髓，用于合成血红蛋白；将另外不到10%的一部分铁运到各组织细胞和成肌红蛋白、含铁酶类等；还有一部分用于合成铁蛋白和含铁血黄素储存于网状内皮系统和肝细胞中。l 3.储存储存l 铁蛋白是
48、铁储存的主要形式，大部分存在于肝、脾、骨髓和骨胳肌，其次在肠粘膜上皮细胞；铁在铁蛋白中以Fe3+形式存在，在出血或其它需要铁的情况下，储存铁可以释放，参与造血及其它含铁化合物的合成。含铁血黄素内的铁也可利用，但不如铁蛋白内的铁易于动员，且含铁总量低于铁蛋白。（四）生理功能与缺乏症（四）生理功能与缺乏症l1.生理功能生理功能l作为血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素的组成成分；l参与体内氧和二氧化碳的运输，组成呼吸链参与氧化磷酸化作用。l此外铁还是过氧化氢酶等的辅助因子。2.缺乏症缺乏症l成人缺铁可导致贫血、未成年人缺铁可导致生长发育迟缓，免予功能降低，而出现易感染、易疲劳等症状。l据流行病学调查表明，
49、我国3岁以下儿童为缺铁性贫血的高发人群，其发病率为11%22%，农村为16%29%；成年男性在城乡均为10%左右，女性显著高于男性，而城市女性约为男性的两倍。铁过量铁过量l由于误服过量铁制剂等可引起体内铁过多，可出现急性胃肠刺激症状及呕吐、黑色粪便等。慢性铁过多可出现肤色变深，甚至肝硬化等。二、碘的代谢二、碘的代谢l（一）含量与分布（一）含量与分布l人体含碘量约为15mg20mg，广泛分布于各组织中。中国营养学会提出的每人每天膳食碘摄入量为：儿童90ug/d150ug/d，成人150ug/d，孕妇和乳母200ug/d。食物主要来源于海洋和海产品；大部分集中于甲状腺组织，骨骼肌组织次之，主要都为
50、有机碘。碘盐与烹调碘盐与烹调l碘化学性质不稳定，遇热易蒸发，为提高加碘食盐中的碘食用率，烹调中应注意：l1.碘盐要尽可能后放，最好起锅前放；l2.烹调时应加盖，防止碘蒸汽逸散；l3.尽量避免炒或煎的烹调方式。l高碘食物有：海带、紫菜、海鲜鱼、贝类、蚌类等。（二）吸收、运输与排泄（二）吸收、运输与排泄 l 1.吸收与运输吸收与运输l 食物中的碘在肠道经还原为碘离子后迅速吸收，进入血液后与球蛋白结合，运至甲状腺、肺、肌肉、唾液腺、肾、乳腺等组织利用。l 2.排泄排泄l 主要经由肾随尿排出，少部分经胆汁排入肠腔随粪便排出。（三）生理功能与缺乏（三）生理功能与缺乏 l1.生理功能生理功能l主要作用是参
