购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第三节

钙磷代谢

一、钙磷在体内的含量、分布

钙、磷主要以无机盐形式存在于体内。成年人体内钙占体重的1.5%~2.2%,总量700~1400g,99%以上的钙以骨盐形式存在于骨骼中,其余存在于软组织中,细胞外液中的钙仅占总钙量的0.1%约为1g;成人体内的磷占体重的0.8%~1.2%,总量为,400~800g,约85%以上的磷存在于骨盐中,其余主要以有机磷酸酯形式存在于软组织中,细胞外液中的磷仅为2g,以磷脂和无机磷酸盐形式存在,骨盐占骨总重量的60%~65%,主要以非晶体的磷酸氢钙和晶体的羟磷石灰两种形式存在,其组成和物化性状随人体生理或病理情况而变化。骨钙与血液循环中的钙不断进行着缓慢的交换,每天可达250~1000mg,是维持血钙恒定的重要机制之一,同时也是骨的不断更新过程。

二、钙磷的吸收与排泄

(一)钙的吸收与排泄

1.钙的吸收 正常成人日摄入钙量在0.6~1.0g之间。食物中的钙多以络合物形式存在。经消化道吸收时,胃部的强酸环境增加该络合物的溶解度,并在适宜的pH值下由消化酶将钙从络合物中释放出来,后在十二指肠和近端空肠部位经钙结合蛋白转运吸收。小肠的十二指肠存在钙结合蛋白,该部位吸收钙最多。胆盐能增加钙的溶解度而促进其吸收。

膳食中的乳糖被乳糖酶水解成葡萄糖和半乳糖能增强钙的扩散转运,改善钙吸收;植物成分中的植酸盐、纤维素、糖醛酸、藻酸钠和草酸通过络合沉降可降低钙的吸收;乳糖、蔗糖、果糖等糖类经肠菌进一步的发酵,降低肠腔pH值,抑制细胞的有氧代谢,通过形成酸钙复合物而增加钙吸收;蛋白质消化产物如赖氨酸、色氨酸、精氨酸、亮氨酸、组氨酸等氨基酸,与钙形成可溶性钙盐,促进钙吸收;而膳食中的磷、维生素C、果胶可影响钙的吸收和排出,但体钙平衡不变,对钙的利用影响很小。

2.钙的排泄 正常膳食时,机体每日钙的摄入量与粪钙和尿钙的排出总量处于平衡状态。每日肠道中的总钙量包括膳食钙和消化液钙,共约1800mg,其中约600mg经肠道重吸收,剩余900mg由粪排出,150mg由尿排出,其余由汗排出。尿钙的排出量受血钙浓度影响,血钙低于2.4mmol/L(7.5mg/dL)时尿中无钙排出。哺乳期妇女经乳汁排出的钙量为150~300mg/d。高温作业者汗多,钙在汗中的浓度增加,损失钙增加。

(二)磷的吸收与排泄

1.磷的吸收 成人每日进食磷1.0~1.5g,以磷酸根离子的形式在小肠内吸收,主要吸收部位在十二指肠远端处的小肠上部。小肠对磷的吸收为主动吸收,需要钠和钙离子的同时存在及能量,受肠管pH值、钠浓度和膳食成分的影响。

肠管环境偏碱时引起Ca 3 (PO 4 2 的生成,因而降低磷的吸收;乳酸、氨基酸及胃酸等酸性物质有利于Ca 3 (PO 4 2 的形成,因此能促进磷的吸收;当肠管相对pH值一定而钠浓度增高时,磷的吸收增加;钙、镁、铁、铝等金属离子与磷酸形成难溶性盐而降低磷的吸收;维生素D通过调节肾脏磷的重吸收促进磷的吸收,机体钠、葡萄糖、血清磷低于8mg/L以下时,刺激维生素D的合成,促进小肠对磷的吸收;高脂肪食物或脂肪消化与吸收不良时,肠中磷的吸收增加;而药源性的含铝制酸剂能降低肠对磷的吸收。

2.磷的排泄 磷主要经肾以可溶性磷酸盐形式排出,未经肠道吸收的磷和包括胆汁在内的消化液内源磷从粪便排出,少量也可由汗液排出。肾小球滤出的磷在肾小管(主要是近曲小管)重吸收。受肾上腺调控,早晨尿磷/肌酐比值高,睡眠后低。禁食、雌激素、糖皮质激素、PTH、甲状腺素、高血钙等因素均会降低肾小管对磷的重吸收,造成尿磷排出增加。此外,血磷水平、酸碱平衡和糖原异生作用等对细胞调节磷酸盐的排泄都有影响。

三、钙磷在体内的生理功能

1.钙的生理作用 ①Ca 2+ 可降低神经肌肉的应激性,当血浆Ca 2+ 浓度降低时,可造成神经肌肉的应激性增高,以致发生抽搐;②Ca 2+ 能降低毛细血管及细胞膜的通透性,临床上常用钙制剂治疗荨麻疹等过敏性疾病以减轻组织的渗出性病变;③Ca 2+ 能增强心肌收缩力,与促进心肌舒张的K + 相拮抗,维持心肌的正常收缩与舒张;④Ca 2+ 是凝血因子之一,参与血液凝固过程;⑤Ca 2+ 是体内许多酶(如脂肪酶、ATP酶等)的激活剂,同时也是体内某些酶如2,5-OH-VD 3 -1α-羟化酶等的抑制剂,对物质代谢起调节作用。⑥Ca 2+ 作为激素的第二信使,在细胞的信息传递中起重要作用。

2.磷的生理作用 ①磷是体内许多重要化合物如核苷酸、核酸、磷蛋白、磷脂及多种辅酶如NAD + 、NADP + 等的重要组成成分;②磷以磷酸基的形式参与体内糖、脂类、蛋白质、核酸等物质代谢及能量代谢;③参与物质代谢的调节,蛋白质磷酸化和脱磷酸化是酶共价修饰调节最重要、最普遍的调节方式,以此改变酶的活性对物质代谢进行调节;④血液中的 是血液缓冲体系的重要组成成分,参与体内酸碱平衡的调节。

四、血钙与血磷

(一)血钙

血钙指血浆或血清中的钙。正常成人血钙平均含量为22~27mmol/L(9~11mg/dL),血钙可分为可扩散钙和非扩散钙两部分。非扩散钙是指与血浆蛋白质(主要是清蛋白)结合的钙,它不易透过毛细血管壁,也不易从肾小球滤过丢失,约占血钙总量的45%。可扩散钙是指能透过毛细血管壁的钙,其中大部分是游离状态的离子钙,约占血钙总量的50%,还有一部分是与柠檬酸或其他小分子化合物结合的钙,约占血钙总量的5%。

血浆中只有离子钙才能直接发挥生理作用,但血浆中离子钙与蛋白质结合钙之间能相互转变,两者之间存在着动态平衡关系:

这种平衡受血浆pH值的影响。pH值下降时,血浆清蛋白带负电荷减少,与之结合的钙游离出来,使Ca 2+ 增加;相反,当pH值升高时,血浆中Ca 2+ 与蛋白质结合加强,此时即使血清钙总量不变,但Ca 2+ 浓度下降,故会出现低钙症状。临床上碱中毒时产生的抽搐就是这个原因。

(二)血磷

血磷指血浆无机磷酸盐中的磷。正常成人血浆无机磷量为0.8~1.6mmol/L(3~5mg/dL),初生婴幼儿较高。血清无机磷酸盐约80%以 形式存在,约20%以 形式存在, 含量极微。

血浆中钙磷含量之间关系密切,正常成人每100mL血浆中钙磷浓度以mg/dL表示时,它们的乘积为35~40。当[Ca]×[P]>40,则提示钙和磷以骨盐的形式沉积于骨组织,骨的钙化正常;若两者乘积小于35,则提示骨的钙化将发生障碍,甚至促使骨盐溶解,影响成骨作用,引起佝偻病(软骨病)或骨质疏松。

五、钙磷代谢的调节

体内钙磷代谢主要受甲状旁腺素、降钙素和1,25-(OH) 2 -D 3 的调节,它们主要通过影响小肠对钙磷的吸收、钙磷在骨组织与体液间的平衡以及肾脏对钙磷的排泄,从而维持体内钙磷代谢的正常进行。

(一)甲状旁腺素

甲状旁腺素(PTH)是甲状旁腺主细胞合成分泌的由84个氨基酸残基组成的单链多肽激素。它的分泌受血液钙离子浓度的调节,血钙浓度与PTH的分泌呈负相关。PTH的主要靶器官为骨和肾,其次是小肠。甲状旁腺素(PTH)的基本功能为动员骨钙;促进肾对钙的重吸收,从而抑制磷的重吸收,尿磷排出增加;维持血钙水平,并通过激活肾1-α-羟化酶活性,促进1,25-(OH)-D 3 转化为有活性的1,25-(OH) 2 -D 3 ,进一步影响钙磷的代谢。甲状旁腺素的分泌受血清游离钙的反馈调节。PTH的总体作用是使血钙升高,血磷降低。

(二)降钙素

降钙素(CT)是甲状腺滤泡旁细胞(C细胞)分泌的一种单链32肽激素,它的分泌直接受血钙浓度控制,随着血钙浓度的升高,分泌增加,两者呈正相关。CT的靶器官是骨和肾。降钙素(CT)的基本作用为降低血钙和血磷浓度,其分泌受血Ca 2+ 的反馈调节。降钙素抑制破骨细胞活动,减弱溶骨过程,增强成骨过程,使骨组织释放的钙磷减少,钙磷沉积增加,因而血钙与血磷含量下降。降钙素能抑制肾小管对钙、磷、钠及氯的重吸收,使这些离子从尿中排出增多。

(三)1,25-(OH) 2 -D 3

人和动物除了从食物中得到维生素D 3 外,在体内还可由胆固醇转化为维生素D 3 。D 3 经血液运至肝,在肝羟化形成25-(OH)-D 3 ,然后再经肾皮质α-1-羟化酶催化进行第二次羟化,形成1,25-(OH) 2 -D 3 ,它是维生素D 3 的活化形式。1,25-(OH) 2 -D 3 的主要靶器官为小肠和骨,其次是肾。1,25-(OH) 2 -D 3 的最主要作用是促进小肠黏膜细胞吸收钙和磷,维持血钙和血磷的正常浓度;1,25-(OH) 2 -D 3 对骨组织兼有溶骨和成骨双重作用。其主要作用是增强破骨细胞的活性,加速间叶细胞形成新的破骨细胞,从而促进骨的吸收,动员骨质中钙和磷释放入血。由于溶骨作用以及促进肠道钙和磷的吸收,其结果是使血中的钙和磷增高,故又促进了钙化;1,25-(OH) 2 -D 3 可直接促进肾近曲小管对钙和磷的重吸收。其总结果是使血钙升高,血磷升高,有利于骨的生长和钙化。

总之,体内钙磷代谢受到PTH、CT和1,25-(OH) 2 -D 3 三者的严格调节控制,从而维持血钙、血磷浓度的动态平衡。任何一种激素或一个器官(骨、肾、小肠)功能发生失衡,均可引起血钙、血磷浓度变化,乃至影响骨质结构。

知识链接

小儿维生素D缺乏性佝偻病

维生素D缺乏性佝偻病(Vitamin D deficiency rickets)是以维生素D缺乏,导致钙、磷代谢紊乱和临床以骨骼的钙化障碍为主要特征的疾病。维生素D是维持高等动物生命所必需的营养素,它是钙代谢最重要的生物调节因子之一。本病是小儿时期四种防治疾病之一。维生素D一直被认为时时刻刻都在参与体内钙和矿物质平衡的调节,维生素D不足导致的佝偻病,是一种慢性营养缺乏病,它发病缓慢,不容易引起家长的重视,但影响小儿生长发育。因此,必须积极防治。 oNnLMqpkLvIGcLu0JfaMwMi/theUjnVs2iAia+5C5T3X+FBhf1HKECSURnhaZMXi

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×