1、h1第三章第三章 第四节第四节 钙、磷代谢障碍钙、磷代谢障碍l卫生部卫生部“十一五十一五”规划教材规划教材l全国高等医药教材建设研究会规划教材全国高等医药教材建设研究会规划教材第第7 7版版讲授内容讲授内容v正常钙磷代谢、调节和功能正常钙磷代谢、调节和功能钙磷的正常代谢钙磷的正常代谢钙、磷的吸收与排泄钙、磷的吸收与排泄钙和磷的分布钙和磷的分布钙磷代谢的调节钙磷代谢的调节钙、磷的生理功用钙、磷的生理功用v钙、磷代谢异常钙、磷代谢异常钙磷的正常代谢钙磷的正常代谢v钙、磷在维持人体正常结构与功能中起到重钙、磷在维持人体正常结构与功能中起到重要作用要作用v每天摄入量和排除量经常有很大的变动，但每天摄入
2、量和排除量经常有很大的变动，但人体细胞内、外的钙磷浓度相对恒定人体细胞内、外的钙磷浓度相对恒定v钙盐和磷酸盐是人体内含量最高的无机盐钙盐和磷酸盐是人体内含量最高的无机盐v99的钙和的钙和86以上的磷存在于骨骼和牙齿以上的磷存在于骨骼和牙齿中中，成为机体的钙磷库，且骨中的钙磷比几，成为机体的钙磷库，且骨中的钙磷比几乎是恒定的乎是恒定的 钙、磷的吸收与排泄v正常成人日摄入钙量在正常成人日摄入钙量在0.6-1.0g之间。食物钙之间。食物钙主要含于牛奶、乳制品及果菜中。钙主要在小主要含于牛奶、乳制品及果菜中。钙主要在小肠吸收。钙吸收主要是在活性维生素肠吸收。钙吸收主要是在活性维生素D3调节下调节下的主
3、动吸收的主动吸收。钙通过肠管及肾排泄。钙通过肠管及肾排泄v成人每日进食磷约成人每日进食磷约1.0-1.5g，以有机磷酸酯和，以有机磷酸酯和磷脂为主，在肠管内磷酸酶的作用下分解为无磷脂为主，在肠管内磷酸酶的作用下分解为无机磷酸盐。磷在空肠吸收最快。肾是排泄磷的机磷酸盐。磷在空肠吸收最快。肾是排泄磷的主要器官主要器官。钙和磷的分布 v（一）血钙与血磷（一）血钙与血磷v血钙是指血清中所含的总钙量血钙是指血清中所含的总钙量2.25-2.75mmol/L(101mg/dl)v血浆钙分为可扩散钙和非扩散钙两大类血浆钙分为可扩散钙和非扩散钙两大类 v血清血清pH值对血钙浓度有显著影响值对血钙浓度有显著影响v
4、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)v正常人钙、磷浓度正常人钙、磷浓度(mg/dl)的乘积在的乘积在36-40 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有机磷酸酯和磷脂存在于血细胞和血浆中，含量甚大细胞和血浆中，含量甚大 血磷通常是指血浆中的无
5、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。67维生素 v维生素维生素必须在体内进行一定的代谢转变，成为活化必须在体内进行一定的代谢转变，成为活化型后才能发挥其生物学作用，肝和肾是维生素型后才能发挥其生物学作用，肝和肾是维生素D活化活化的主要器官的主要器官v活性维生素活性维生素D3作用的靶器官主要是小肠、骨和肾作用的靶器官主要是小肠、骨和肾对小肠的作用：具有促进小肠对钙、磷的吸收和转运的双对小肠的作用：具有促进小肠对钙、磷的吸收和转运的双重作用，即促进肠粘膜细胞膜对钙
6、的通透、细胞内的结合重作用，即促进肠粘膜细胞膜对钙的通透、细胞内的结合及转运及转运对骨的作用：对骨的直接作用是促进溶骨对骨的作用：对骨的直接作用是促进溶骨 对肾的作用：对肾小管上皮细胞的作用是促进对钙、磷的对肾的作用：对肾小管上皮细胞的作用是促进对钙、磷的重吸收，其机制也是增加细胞内钙结合蛋白的生物合成。重吸收，其机制也是增加细胞内钙结合蛋白的生物合成。降钙素（降钙素（calcitonincalcitonin，CTCT）v是由甲状腺滤泡旁细胞（是由甲状腺滤泡旁细胞（parafollicularcell，C细胞）合成、分泌的细胞）合成、分泌的vCT作用的主要靶器官是骨、肾和小肠作用的主要靶器官是
7、骨、肾和小肠对骨的作用是抑制破骨细胞活性，从而抑制骨基质对骨的作用是抑制破骨细胞活性，从而抑制骨基质的分解和骨盐溶解，同时抑制破骨细胞的生成，还的分解和骨盐溶解，同时抑制破骨细胞的生成，还有使间质细胞转变为成骨细胞的作用，结果促进骨有使间质细胞转变为成骨细胞的作用，结果促进骨盐沉淀，降低血钙盐沉淀，降低血钙对肾的作用是对肾的作用是抑制抑制肾小管对磷的重吸收，以增加尿肾小管对磷的重吸收，以增加尿磷，降低血磷磷，降低血磷 抑制肾抑制肾1-羟化酶而间接抑制肠道对钙磷的重吸收羟化酶而间接抑制肠道对钙磷的重吸收体内外钙、磷代谢的主要调控机制体内外钙、磷代谢的主要调控机制降钙素降钙素 PTH 25(OH)
8、2D31,25(OH)2D3肾脏钙、磷排泄肾脏钙、磷排泄 骨质钙磷释放骨质钙磷释放 肠道钙磷吸收肠道钙磷吸收项目项目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)无明显影响无明显影响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细胞内钙稳态调节v正常情况下，细胞内钙浓度为正常情况下，细胞内钙浓度为10-810-7mol/L 细胞外钙浓度为细胞外钙浓度为10-
9、310-2mol/Lv约约44%细胞内钙存在于胞内钙库细胞内钙存在于胞内钙库(线粒体和内质线粒体和内质网网)细胞内游离钙仅为细胞内钙的细胞内游离钙仅为细胞内钙的0.005%v上述电化学梯度的维持，取决于生物膜对钙的上述电化学梯度的维持，取决于生物膜对钙的不自由通透性和转运系统的调节不自由通透性和转运系统的调节细胞内钙稳态调节vCa2+进入胞液的途径进入胞液的途径质膜钙通道质膜钙通道胞内钙库释放通道胞内钙库释放通道vCa2+离开胞液的途径离开胞液的途径钙泵的作用钙泵的作用Na+/Ca2+交换体交换体Ca2+/H+交换交换电压依赖性钙通道电压依赖性钙通道受体依赖性钙通道受体依赖性钙通道配体门控性钙
10、通道配体门控性钙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+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
11、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+Pi50200nM1.3mM钙、磷的生理功用v钙盐和磷酸盐是人体内含量最高的无机盐，钙盐和磷酸盐是人体内含量最高的无机盐，成人体内钙总量约为成人体内钙总量约为700-1400g，约，约99的的钙和钙和86以上的磷存在于骨骼和牙齿中。以上的磷存在于骨骼和牙齿中。v钙磷共同参与的生理功能钙磷共同参与的生理功能成骨：绝大多数钙磷存在于骨骼和牙齿中，起支成骨：绝大多数钙磷存在于骨骼和牙齿中，起支持和保护作用，骨骼为钙库和磷库持和保护作用，骨骼为钙库和磷库凝血：钙磷共同参与凝血过程凝血：钙磷共
12、同参与凝血过程体内Ca2+的生理功能v是调节细胞功能的信使：一方面作用于质膜，是调节细胞功能的信使：一方面作用于质膜，影响膜的通透性及膜的转运。一方面，在细胞影响膜的通透性及膜的转运。一方面，在细胞内内Ca2+作为第二信使起着重要的代谢调节作用。作为第二信使起着重要的代谢调节作用。v调节酶的活性：调节酶的活性：Ca2+是许多酶（脂肪酶、是许多酶（脂肪酶、ATP酶）的激活剂，酶）的激活剂，Ca2+还能抑制维生素还能抑制维生素D3-1-羟羟化酶的活性，从而影响代谢化酶的活性，从而影响代谢 v维持神经维持神经-肌肉的兴奋性肌肉的兴奋性v血浆血浆Ca2+可降低毛细血管和细胞膜的通透性防可降低毛细血管和
13、细胞膜的通透性防止渗出，控制炎症和水肿止渗出，控制炎症和水肿磷的生理功能 v调控生物大分子的活性：酶蛋白及多种功能性蛋白调控生物大分子的活性：酶蛋白及多种功能性蛋白质的磷酸与脱磷酸化是机体调控机制中最普遍而重质的磷酸与脱磷酸化是机体调控机制中最普遍而重要的调节方式要的调节方式v参与机体能量代谢的核心反应参与机体能量代谢的核心反应v生命重要物质的组分：磷是构成核酸、磷脂、磷蛋生命重要物质的组分：磷是构成核酸、磷脂、磷蛋白等遗传物质，生物膜结构，重要蛋白质等基本组白等遗传物质，生物膜结构，重要蛋白质等基本组分的必需元素分的必需元素v其他：磷酸盐缓冲对是血液缓冲体系的重要组成成其他：磷酸盐缓冲对是血
14、液缓冲体系的重要组成成分，细胞内磷酸盐参与许多酶促反应，分，细胞内磷酸盐参与许多酶促反应，2,3-DPG在在调节调节Hb与氧的亲和力方面起重要作用与氧的亲和力方面起重要作用钙、磷代谢异常 v低钙血症低钙血症v高钙血症高钙血症v低磷血症低磷血症v高磷血症高磷血症低钙血症v当血清蛋白浓度正常时当血清蛋白浓度正常时,血钙血钙2.2mmol/L,或或血清血清Ca2+1mmol/L称为低钙血症称为低钙血症v原因和机制原因和机制v对机体的影响对机体的影响v防治原则防治原则原因和机制vVitD代谢障碍代谢障碍v甲状旁腺功能减退甲状旁腺功能减退 v慢性肾功能障碍慢性肾功能障碍v低镁血症低镁血症v急性胰腺炎急性
15、胰腺炎v其他其他:低蛋白血症、妊娠、大量输血等低蛋白血症、妊娠、大量输血等甲状旁腺功能低下甲状旁腺功能低下 PTH抵抗抵抗 假性甲旁低假性甲旁低维生素维生素D缺乏缺乏 肠道吸收障碍肠道吸收障碍维生素维生素D羟化障碍羟化障碍肾排磷减少肾排磷减少活性维生素活性维生素D产生不足产生不足血磷增高血磷增高肾毒物损伤肠道肾毒物损伤肠道 骨骼对骨骼对PTH反应性降低反应性降低机体对机体对PTH的反应性降低的反应性降低 CT和胰高血糖素分泌亢进和胰高血糖素分泌亢进肠道钙吸收受抑制肠道钙吸收受抑制PTH分泌减少分泌减少靶器官对靶器官对PTH 反应性降低骨反应性降低骨盐盐Mg2+-Ca2+交换障碍交换障碍对机体的
16、影响v对神经对神经-肌肉的影响肌肉的影响：低血钙时神经、肌肉兴奋低血钙时神经、肌肉兴奋性增加性增加 v对骨骼的影响对骨骼的影响：引起的佝偻病可表现囟门闭合迟引起的佝偻病可表现囟门闭合迟晚、方头、晚、方头、O形或形或X形腿、鸡胸及念珠胸等，成年形腿、鸡胸及念珠胸等，成年人可表现骨质软化、骨质疏松和纤维性骨炎人可表现骨质软化、骨质疏松和纤维性骨炎v对心肌的影响对心肌的影响：低钙离子使膜对钠离子的通透性低钙离子使膜对钠离子的通透性升高心肌兴奋性和传导性升高，动作电位平台期延升高心肌兴奋性和传导性升高，动作电位平台期延长，长，Q-T间期和间期和ST段延长，段延长，T波低平或倒置波低平或倒置 v其他其他
17、：婴幼儿免疫功能低下，易发生感染。慢性婴幼儿免疫功能低下，易发生感染。慢性缺钙有皮肤干燥、脱屑指甲易脆和毛发稀疏等缺钙有皮肤干燥、脱屑指甲易脆和毛发稀疏等防治原则v病因治疗病因治疗v补充钙剂和维生素补充钙剂和维生素D高钙血症高钙血症v血钙血钙2.75mmol/L,或血清或血清Ca2+1.25 mmol/L称为高钙血症称为高钙血症v原因和机制原因和机制v对机体的影响对机体的影响v防治原则防治原则原因和机制v高钙血症是由于过多的钙进入细胞外液，超过了细高钙血症是由于过多的钙进入细胞外液，超过了细胞外液钙浓度调节系统的调节能力或钙浓度调节系胞外液钙浓度调节系统的调节能力或钙浓度调节系统的异常所致。较
18、多见的是恶性肿瘤，其次是原发统的异常所致。较多见的是恶性肿瘤，其次是原发性甲状旁腺功能亢进症性甲状旁腺功能亢进症v引起高钙血症的原因中，最多见的是由于溶骨作用引起高钙血症的原因中，最多见的是由于溶骨作用而引起的高钙血症。而引起的高钙血症。PTH、前列腺素、破骨细胞激、前列腺素、破骨细胞激活因子（活因子（osteoclastactivationfactor，OAF）、甲）、甲状腺素、状腺素、1,25-(OH)2-D3等都可促进溶骨作用等都可促进溶骨作用 原因和机制原因和机制v甲状旁腺功能亢进甲状旁腺功能亢进v恶性肿瘤恶性肿瘤v维生素维生素D中毒中毒v甲状腺功能亢进甲状腺功能亢进v其他其他PTH过
19、多，促进溶骨作用，又过多，促进溶骨作用，又促进了维生素促进了维生素D的活化，间接的活化，间接地促进了肠管对钙的吸收，引地促进了肠管对钙的吸收，引起高钙血症。起高钙血症。65的乳腺癌病人有骨转移，多发性骨髓的乳腺癌病人有骨转移，多发性骨髓瘤和瘤和Burkitt淋巴肉瘤淋巴肉瘤亦多有骨转移。这些亦多有骨转移。这些肿瘤细胞可分泌破骨细胞激活因子，这种肿瘤细胞可分泌破骨细胞激活因子，这种多肽因子能激活破骨细胞。肾癌、胰腺癌、多肽因子能激活破骨细胞。肾癌、胰腺癌、肺癌等即使未发生骨转移亦可引起高钙血肺癌等即使未发生骨转移亦可引起高钙血症，这与前列腺素（尤其是症，这与前列腺素（尤其是PGE2）的增）的增多
20、导致溶骨作用有关。多导致溶骨作用有关。治疗甲状旁腺功能低下或预防治疗甲状旁腺功能低下或预防佝偻病而长期服用大量维生素佝偻病而长期服用大量维生素D可造成维生素可造成维生素D中毒，维生中毒，维生素素D在体内的半寿期长，中毒在体内的半寿期长，中毒可持续数月，高钙高磷血症引可持续数月，高钙高磷血症引起头痛恶心等一系列症状及软起头痛恶心等一系列症状及软组织和肾的钙化组织和肾的钙化 甲状腺素具有溶骨作用，中甲状腺素具有溶骨作用，中度甲亢病人约度甲亢病人约15-20伴伴有高钙血症有高钙血症 肾上腺功能不全、肾上腺功能不全、VitA摄入过量、类肉瘤病、摄入过量、类肉瘤病、应用肾脏对钙重吸收增应用肾脏对钙重吸收
21、增多的噻嗪类药物等多的噻嗪类药物等对机体的影响对机体的影响v对神经对神经-肌肉的影响：肌肉的影响：神经神经-肌肉兴奋性降低肌肉兴奋性降低v对心肌的影响：对心肌的影响：心肌兴奋性和传导性降低，动作心肌兴奋性和传导性降低，动作电位平台期缩短，电位平台期缩短，Q-T间期缩短房室传导阻滞间期缩短房室传导阻滞v肾损害：肾损害：主要损伤肾小管，早期表现浓缩功能障主要损伤肾小管，早期表现浓缩功能障碍，晚期发展为肾功能衰竭碍，晚期发展为肾功能衰竭v其他：其他：多处异位钙化灶的形成多处异位钙化灶的形成血清钙大于血清钙大于4.5mmol/L可发生可发生高钙血症危象，高钙血症危象，如脱水、高热、心律紊乱、意识不清等
22、患者易死于如脱水、高热、心律紊乱、意识不清等患者易死于心搏骤停、坏死性胰腺炎和肾衰等心搏骤停、坏死性胰腺炎和肾衰等防治原则防治原则v消除病因消除病因v支持疗法：大量输液支持疗法：大量输液v降低血钙：利尿剂，降钙素，糖皮质激素，降低血钙：利尿剂，降钙素，糖皮质激素，透析疗法透析疗法低磷血症低磷血症v血清无机磷浓度血清无机磷浓度0.8mmol/L称为低磷血症称为低磷血症v原因和机制原因和机制v对机体的影响对机体的影响v防治原则防治原则原因和机制原因和机制v小肠磷吸收减低：小肠磷吸收减低：饥饿、呕吐、饥饿、呕吐、1,25-(OH)2-D3不足、吸收不良综合征不足、吸收不良综合征、结合磷酸的制酸剂（氢
23、氧结合磷酸的制酸剂（氢氧化铝凝胶、碳酸铝、氢氧化镁等）化铝凝胶、碳酸铝、氢氧化镁等）v尿磷排泄增加：尿磷排泄增加：急性乙醇中毒急性乙醇中毒、甲状旁腺功能亢、甲状旁腺功能亢进症（原发性、继发性）、肾小管性酸中毒、进症（原发性、继发性）、肾小管性酸中毒、Fanconi综合征、维生素综合征、维生素D抵抗性佝偻病抵抗性佝偻病、代谢性、代谢性酸中毒酸中毒、糖尿病、糖皮质类固醇、利尿剂、糖尿病、糖皮质类固醇、利尿剂 v磷向细胞内转移等所引起磷向细胞内转移等所引起：胰岛素、雄性激素胰岛素、雄性激素和糖类，营养恢复综合症，呼吸性碱中毒等和糖类，营养恢复综合症，呼吸性碱中毒等 对机体的影响对机体的影响v生化代谢
24、：生化代谢：引起引起ATP合成不足和红细胞内合成不足和红细胞内2,3-DPG减少。减少。v神经神经-肌肉：肌肉：轻者无症状轻者无症状,重者有肌无力、感觉重者有肌无力、感觉异常、鸭步态异常、鸭步态v骨骼：骨骼：骨痛、佝偻病、病理性骨折骨痛、佝偻病、病理性骨折v血液：血液：氧离曲线左移，血细胞功能下降氧离曲线左移，血细胞功能下降v心脏：心脏：心收缩力降低，心输出量减少甚至心衰心收缩力降低，心输出量减少甚至心衰v另外：另外：易激惹、精神错乱、抽搐、昏迷等易激惹、精神错乱、抽搐、昏迷等防治原则防治原则v及时诊断及时诊断v适当补磷适当补磷高磷血症高磷血症v血清无机磷浓度成人血清无机磷浓度成人1.61mm
25、ol/L，儿童，儿童1.90mmol/L称为高磷血症称为高磷血症v原因和机制原因和机制v对机体的影响对机体的影响v防治原则防治原则原因和机制原因和机制v主要是由于肾排出减少，溶骨作用亢进，磷主要是由于肾排出减少，溶骨作用亢进，磷摄入过多，磷向细胞外移出及细胞破坏等原摄入过多，磷向细胞外移出及细胞破坏等原因所造成。临床上常伴有血钙降低的各种症因所造成。临床上常伴有血钙降低的各种症状和软组织的钙化现象状和软组织的钙化现象 原因和机制原因和机制v急、慢性肾功能不全：急、慢性肾功能不全：肾小球滤过率在肾小球滤过率在20-30ml/min以下时，肾排磷减少，血磷上升。继发性以下时，肾排磷减少，血磷上升。
26、继发性PTH的分泌的分泌增多骨盐释放增加增多骨盐释放增加v甲状旁腺功能低下：甲状旁腺功能低下：尿排磷减少，导致血磷增高尿排磷减少，导致血磷增高v维生素维生素D中毒中毒：维生素维生素D的活性型促进溶骨，并促进的活性型促进溶骨，并促进小肠对钙、磷的吸收以及肾对磷的重吸收，因而维生小肠对钙、磷的吸收以及肾对磷的重吸收，因而维生素素D中毒时伴有高磷血症中毒时伴有高磷血症 v磷向细胞外转移：磷向细胞外转移：急性酸中毒、骨骼肌破坏、高热、急性酸中毒、骨骼肌破坏、高热、恶性肿瘤化疗、淋巴细胞性白血病恶性肿瘤化疗、淋巴细胞性白血病 v其他：其他：甲状腺功能亢进同时出现高钙血症与高磷血症，甲状腺功能亢进同时出现
27、高钙血症与高磷血症，这与溶骨作用亢进有关这与溶骨作用亢进有关 对机体的影响对机体的影响v高磷血症可抑制肾脏高磷血症可抑制肾脏1-羟化酶和骨的重吸收。羟化酶和骨的重吸收。其临床表现与高磷诱导的低钙血症和异位钙化有关其临床表现与高磷诱导的低钙血症和异位钙化有关防治原则防治原则v治疗原发病治疗原发病v降低肠吸收磷降低肠吸收磷v必要时使用透析疗法必要时使用透析疗法，复习题复习题v低钙血症对机体的影响是什么？v高钙血症对肾脏的影响是什么？慢性肾衰的病人慢性肾衰的病人股骨颈骨折股骨颈骨折肋骨骨折肋骨骨折锁骨假性骨折锁骨假性骨折慢性肾衰的病人慢性肾衰的病人掌指关节周围可见掌指关节周围可见软组织钙化软组织钙化（转移性钙化）（转移性钙化）肾性骨病肾性骨病范康尼综合征范康尼综合征(Fanconi Syndrome)v是一种先天代谢病 本病多见于青壮年，临床表现有多饮、多尿、烦渴、骨痛，常伴肌无力或周期性麻痹，骨软化症的蹒跚步态。辅检可有高血氯性酸中毒、低血钙、低血钾、低血尿酸、尿蛋白、低磷酸盐及肾性糖尿、氨基酸尿，但血糖正常，后期可发生肾功能衰竭，有时出现尿酮体阳性。此病需排除。
