第03章第04節(jié) 鈣磷代謝障礙

第三章第四節(jié)鈣、磷代謝障礙衛(wèi)生部“十一五”規(guī)劃教材全國(guó)高等醫(yī)藥教材建設(shè)研究會(huì)規(guī)劃教材《病理生理學(xué)》第7版人民衛(wèi)生出版社講授內(nèi)容正常鈣磷代謝、調(diào)節(jié)和功能鈣磷的正常代謝鈣、磷的吸收與排泄鈣和磷的分布鈣磷代謝的調(diào)節(jié)鈣、磷的生理功用鈣、磷代謝異常鈣磷的正常代謝鈣、磷在維持人體正常結(jié)構(gòu)與功能中起到重要作用每天攝入量和排除量經(jīng)常有很大的變動(dòng)，但人體細(xì)胞內(nèi)、外的鈣磷濃度相對(duì)恒定鈣鹽和磷酸鹽是人體內(nèi)含量最高的無(wú)機(jī)鹽99％的鈣和86％以上的磷存在于骨骼和牙齒中，成為機(jī)體的鈣磷庫(kù)，且骨中的鈣磷比幾乎是恒定的鈣、磷的吸收與排泄正常成人日攝入鈣量在0.6-1.0g之間。食物鈣主要含于牛奶、乳制品及果菜中。鈣主要在小腸吸收。鈣吸收主要是在活性維生素D3調(diào)節(jié)下的主動(dòng)吸收。鈣通過腸管及腎排泄成人每日進(jìn)食磷約1.0-1.5g，以有機(jī)磷酸酯和磷脂為主，在腸管內(nèi)磷酸酶的作用下分解為無(wú)機(jī)磷酸鹽。磷在空腸吸收最快。腎是排泄磷的主要器官。鈣和磷的分布（一）血鈣與血磷血鈣是指血清中所含的總鈣量2.25-2.75mmol/L(10±1mg/dl)

血漿鈣分為可擴(kuò)散鈣和非擴(kuò)散鈣兩大類血清pH值對(duì)血鈣濃度有顯著影響血液中的磷以有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷兩種形式存在成人1.1-1.3mmol/L(3.5-4.0mg/dl)

正常人鈣、磷濃度(mg/dl)的乘積在36-40非擴(kuò)散鈣是指與蛋白質(zhì)（白蛋白）結(jié)合的鈣，約占血漿總鈣的40％包括與檸檬酸、重碳酸根等形成不解離的鈣(15％)。發(fā)揮血鈣生理作用的部分是離子鈣(45％)有機(jī)磷酸酯和磷脂存在于血細(xì)胞和血漿中，含量甚大血磷通常是指血漿中的無(wú)機(jī)磷，血漿無(wú)機(jī)磷酸鹽的80％-85％以HPO42-的形式存在，其余為H2PO4-，PO43-僅含微量。鈣磷代謝的調(diào)節(jié)體內(nèi)外鈣穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)鈣、磷的吸收與排泄、血鈣與血磷的水平、機(jī)體各組織對(duì)鈣磷的攝取利用和儲(chǔ)存等都是在活性維生素D3、甲狀旁腺激素及降鈣素這三種激素作用于腎臟、骨骼和小腸三個(gè)靶器官調(diào)節(jié)的細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度為50~200nmol/L，細(xì)胞外鈣離子濃度為1.3mmol/L。這種電化學(xué)梯度的維持，取決于細(xì)胞膜對(duì)鈣的不自由通透性和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)甲狀旁腺素

（parathyroidhormone，PTH）PTH的合成與分泌受細(xì)胞外液Ca2+濃度的調(diào)節(jié)PTH是維持血鈣正常水平的最重要的調(diào)節(jié)因素，它有升高血鈣、降低血磷和酸化血液等作用，其主要靶器官是骨、腎小管，其次是小腸粘膜等對(duì)骨總的作用是促進(jìn)溶骨，提高血鈣對(duì)腎的作用：主要是促進(jìn)磷的排出及鈣的重吸收。此外，PTH促進(jìn)腎活性維生素D的形成對(duì)小腸的作用是促進(jìn)腸管對(duì)鈣的重吸收，這一作用是通過活性維生素D來(lái)實(shí)現(xiàn)的維生素Ｄ維生素Ｄ必須在體內(nèi)進(jìn)行一定的代謝轉(zhuǎn)變，成為活化型后才能發(fā)揮其生物學(xué)作用，肝和腎是維生素D活化的主要器官活性維生素D3作用的靶器官主要是小腸、骨和腎對(duì)小腸的作用：具有促進(jìn)小腸對(duì)鈣、磷的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的雙重作用，即促進(jìn)腸粘膜細(xì)胞膜對(duì)鈣的通透、細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合及轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)骨的作用：對(duì)骨的直接作用是促進(jìn)溶骨對(duì)腎的作用：對(duì)腎小管上皮細(xì)胞的作用是促進(jìn)對(duì)鈣、磷的重吸收，其機(jī)制也是增加細(xì)胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白的生物合成。降鈣素（calcitonin，CT）是由甲狀腺濾泡旁細(xì)胞（parafollicularcell，C細(xì)胞）合成、分泌的CT作用的主要靶器官是骨、腎和小腸對(duì)骨的作用是抑制破骨細(xì)胞活性，從而抑制骨基質(zhì)的分解和骨鹽溶解，同時(shí)抑制破骨細(xì)胞的生成，還有使間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌晒羌?xì)胞的作用，結(jié)果促進(jìn)骨鹽沉淀，降低血鈣對(duì)腎的作用是抑制腎小管對(duì)磷的重吸收，以增加尿磷，降低血磷抑制腎1α-羥化酶而間接抑制腸道對(duì)鈣磷的重吸收體內(nèi)外鈣、磷代謝的主要調(diào)控機(jī)制降鈣素PTH25(OH)2D3→1,25(OH)2D3腎臟鈣、磷排泄骨質(zhì)鈣磷釋放腸道鈣磷吸收項(xiàng)目PTHVitD3降鈣素來(lái)源甲狀旁腺皮膚甲狀腺Ｃ細(xì)胞化學(xué)本質(zhì)84肽膽固醇衍生物32肽骨：溶骨作用成骨作用↑↓↑↑↓↑腎：重吸收鈣重吸收磷↑↓↑↑↓↓腸吸收鈣↑(間接作用)↑無(wú)明顯影響血鈣↑↑↓血磷↓↑↓總效應(yīng)保鈣排磷保鈣保磷排鈣排磷細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)正常情況下，細(xì)胞內(nèi)鈣濃度為10-8~10-7mol/L細(xì)胞外鈣濃度為10-3~10-2mol/L約44%細(xì)胞內(nèi)鈣存在于胞內(nèi)鈣庫(kù)(線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng))細(xì)胞內(nèi)游離鈣僅為細(xì)胞內(nèi)鈣的0.005%上述電化學(xué)梯度的維持，取決于生物膜對(duì)鈣的不自由通透性和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)Ca2+進(jìn)入胞液的途徑質(zhì)膜鈣通道胞內(nèi)鈣庫(kù)釋放通道Ca2+離開胞液的途徑鈣泵的作用Na+/Ca2+交換體Ca2+/

H+交換電壓依賴性鈣通道受體依賴性鈣通道配體門控性鈣通道屬于受體依賴性鈣通道,包括IP3受體通道和ryandodine敏感的鈣通道Ca2+-Mg2+-ATP酶,存在于質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、線粒體膜上Na2+/Ca2+交換蛋白是一種雙向轉(zhuǎn)運(yùn)方式的跨膜蛋白3個(gè)Na2+交換1個(gè)Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+ATP酶Ca2+Ca2+Na+Na+

/Ca2+交換體受體操縱性鈣通道電壓依賴性鈣通道鈣庫(kù)操縱性鈣通道ERIP3激活通道鈣單轉(zhuǎn)運(yùn)體線粒體鈣敏感受體G蛋白PLCDAGIP3ATPATPADP+PiADP+Pi50~200nM1.3mM鈣、磷的生理功用鈣鹽和磷酸鹽是人體內(nèi)含量最高的無(wú)機(jī)鹽，成人體內(nèi)鈣總量約為700-1400g，約99％的鈣和86％以上的磷存在于骨骼和牙齒中。鈣磷共同參與的生理功能成骨：絕大多數(shù)鈣磷存在于骨骼和牙齒中，起支持和保護(hù)作用，骨骼為鈣庫(kù)和磷庫(kù)凝血：鈣磷共同參與凝血過程體內(nèi)Ca2+的生理功能是調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的信使：一方面作用于質(zhì)膜，影響膜的通透性及膜的轉(zhuǎn)運(yùn)。一方面，在細(xì)胞內(nèi)Ca2+作為第二信使起著重要的代謝調(diào)節(jié)作用。調(diào)節(jié)酶的活性：Ca2+是許多酶（脂肪酶、ATP酶）的激活劑，Ca2+還能抑制維生素D3-1α-羥化酶的活性，從而影響代謝維持神經(jīng)-肌肉的興奮性血漿Ca2+可降低毛細(xì)血管和細(xì)胞膜的通透性防止?jié)B出，控制炎癥和水腫磷的生理功能調(diào)控生物大分子的活性：酶蛋白及多種功能性蛋白質(zhì)的磷酸與脫磷酸化是機(jī)體調(diào)控機(jī)制中最普遍而重要的調(diào)節(jié)方式參與機(jī)體能量代謝的核心反應(yīng)生命重要物質(zhì)的組分：磷是構(gòu)成核酸、磷脂、磷蛋白等遺傳物質(zhì)，生物膜結(jié)構(gòu)，重要蛋白質(zhì)等基本組分的必需元素其他：磷酸鹽緩沖對(duì)是血液緩沖體系的重要組成成分，細(xì)胞內(nèi)磷酸鹽參與許多酶促反應(yīng)，2,3-DPG在調(diào)節(jié)Hb與氧的親和力方面起重要作用鈣、磷代謝異常低鈣血癥高鈣血癥低磷血癥高磷血癥低鈣血癥當(dāng)血清蛋白濃度正常時(shí),血鈣﹤2.2mmol/L,或血清Ca2+﹤1mmol/L稱為低鈣血癥原因和機(jī)制對(duì)機(jī)體的影響防治原則原因和機(jī)制VitD代謝障礙甲狀旁腺功能減退

慢性腎功能障礙低鎂血癥急性胰腺炎其他:低蛋白血癥、妊娠、大量輸血等甲狀旁腺功能低下PTH抵抗假性甲旁低維生素D缺乏腸道吸收障礙維生素D羥化障礙腎排磷減少活性維生素D產(chǎn)生不足血磷增高腎毒物損傷腸道骨骼對(duì)PTH反應(yīng)性降低機(jī)體對(duì)PTH的反應(yīng)性降低CT和胰高血糖素分泌亢進(jìn)腸道鈣吸收受抑制PTH分泌減少靶器官對(duì)PTH反應(yīng)性降低骨鹽Mg2+-Ca2+交換障礙對(duì)機(jī)體的影響對(duì)神經(jīng)-肌肉的影響：低血鈣時(shí)神經(jīng)、肌肉興奮性增加

對(duì)骨骼的影響：引起的佝僂病可表現(xiàn)囟門閉合遲晚、方頭、O形或X形腿、雞胸及念珠胸等，成年人可表現(xiàn)骨質(zhì)軟化、骨質(zhì)疏松和纖維性骨炎對(duì)心肌的影響：低鈣離子使膜對(duì)鈉離子的通透性升高心肌興奮性和傳導(dǎo)性升高，動(dòng)作電位平臺(tái)期延長(zhǎng)，Q-T間期和ST段延長(zhǎng)，T波低平或倒置

其他：嬰幼兒免疫功能低下，易發(fā)生感染。慢性缺鈣有皮膚干燥、脫屑指甲易脆和毛發(fā)稀疏等防治原則病因治療補(bǔ)充鈣劑和維生素D高鈣血癥血鈣﹥2.75mmol/L,或血清Ca2+﹥1.25mmol/L稱為高鈣血癥原因和機(jī)制對(duì)機(jī)體的影響防治原則原因和機(jī)制高鈣血癥是由于過多的鈣進(jìn)入細(xì)胞外液，超過了細(xì)胞外液鈣濃度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力或鈣濃度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的異常所致。較多見的是惡性腫瘤，其次是原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥引起高鈣血癥的原因中，最多見的是由于溶骨作用而引起的高鈣血癥。PTH、前列腺素、破骨細(xì)胞激活因子（osteoclastactivationfactor，OAF）、甲狀腺素、1α,25-(OH)2-D3等都可促進(jìn)溶骨作用

原因和機(jī)制甲狀旁腺功能亢進(jìn)惡性腫瘤維生素D中毒甲狀腺功能亢進(jìn)其他PTH過多，促進(jìn)溶骨作用，又促進(jìn)了維生素D的活化，間接地促進(jìn)了腸管對(duì)鈣的吸收，引起高鈣血癥。65％的乳腺癌病人有骨轉(zhuǎn)移，多發(fā)性骨髓瘤和Burkitt淋巴肉瘤亦多有骨轉(zhuǎn)移。這些腫瘤細(xì)胞可分泌破骨細(xì)胞激活因子，這種多肽因子能激活破骨細(xì)胞。腎癌、胰腺癌、肺癌等即使未發(fā)生骨轉(zhuǎn)移亦可引起高鈣血癥，這與前列腺素（尤其是PGE2）的增多導(dǎo)致溶骨作用有關(guān)。治療甲狀旁腺功能低下或預(yù)防佝僂病而長(zhǎng)期服用大量維生素D可造成維生素D中毒，維生素D在體內(nèi)的半壽期長(zhǎng)，中毒可持續(xù)數(shù)月，高鈣高磷血癥引起頭痛惡心等一系列癥狀及軟組織和腎的鈣化

甲狀腺素具有溶骨作用，中度甲亢病人約15％-20％伴有高鈣血癥腎上腺功能不全、VitA攝入過量、類肉瘤病、應(yīng)用腎臟對(duì)鈣重吸收增多的噻嗪類藥物等對(duì)機(jī)體的影響對(duì)神經(jīng)-肌肉的影響：神經(jīng)-肌肉興奮性降低對(duì)心肌的影響：心肌興奮性和傳導(dǎo)性降低，動(dòng)作電位平臺(tái)期縮短，Q-T間期縮短房室傳導(dǎo)阻滯腎損害：主要損傷腎小管，早期表現(xiàn)濃縮功能障礙，晚期發(fā)展為腎功能衰竭其他：多處異位鈣化灶的形成血清鈣大于4.5mmol/L可發(fā)生高鈣血癥危象，如脫水、高熱、心律紊亂、意識(shí)不清等患者易死于心搏驟停、壞死性胰腺炎和腎衰等防治原則消除病因支持療法：大量輸液降低血鈣：利尿劑，降鈣素，糖皮質(zhì)激素，透析療法低磷血癥血清無(wú)機(jī)磷濃度﹤0.8mmol/L稱為低磷血癥原因和機(jī)制對(duì)機(jī)體的影響防治原則原因和機(jī)制小腸磷吸收減低：饑餓、嘔吐、1α,25-(OH)2-D3不足、吸收不良綜合征、結(jié)合磷酸的制酸劑（氫氧化鋁凝膠、碳酸鋁、氫氧化鎂等）

尿磷排泄增加：急性乙醇中毒、甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥（原發(fā)性、繼發(fā)性）、腎小管性酸中毒、Fanconi綜合征