第二十章 钙磷及微量元素代谢第二十章 钙磷及微量元素代谢 第一节 钙磷的含量、分布及生理功能第一节 钙磷的含量、分布及生理功能

一、钙的含量、分布一、钙的含量、分布 骨骼骨骼 牙齿牙齿 体液体液 其他组织其他组织

骨盐形式骨盐形式 :Ca-99.3%:Ca-99.3% P -86%P -86% Ca-1%Ca-1% P -14%P -14%

二、钙的生理功能二、钙的生理功能11 ．形成．形成骨盐骨盐参与参与骨架骨架组成组成 骨骼骨骼 骨细胞骨细胞

骨基质骨基质

骨盐骨盐

骨细胞骨细胞 // 成骨细胞成骨细胞 // 破骨细胞破骨细胞

胶原蛋白胶原蛋白 // 蛋白多糖蛋白多糖 // 脂类脂类

磷酸钙磷酸钙 // 碳酸碳酸钙钙 // 柠檬酸柠檬酸钙钙等等 微量钾微量钾 // 氟氟化物化物

骨盐骨盐(( 骨基质骨基质 ))

骨晶骨晶(( 骨基质胶原纤维骨基质胶原纤维 ))

牙齿中牙齿中的的骨盐骨盐

磷酸钙盐磷酸钙盐 ---- 无定形无定形 (CaHPO(CaHPO44)) 羟磷灰石羟磷灰石 ---- 柱状柱状 // 针状针状

[Ca[Ca1010(PO(PO44))66((OHOH))22]] 羟磷灰石羟磷灰石结晶结晶 钙、磷的储存库钙、磷的储存库 维持钙、磷的浓度维持钙、磷的浓度 [Ca[Ca1010(PO(PO44))66((FF))22]] 硬度增加硬度增加 ,, 溶解度降低溶解度降低 适量适量 ---- 预防齿预防齿 过量过量 ---- 斑釉斑釉 ,, 中毒中毒

22 ．血浆．血浆 CaCa2+2+ 的生理功能的生理功能（（ 11 ）参与信号传导）参与信号传导（（ 22 ）参与血液凝固）参与血液凝固（（ 33 ）有利于心肌收缩）有利于心肌收缩（（ 44 ）降低神经肌肉兴奋性）降低神经肌肉兴奋性（（ 55 ）降低毛细血管和细胞膜的通透性）降低毛细血管和细胞膜的通透性

[Na[Na++]+]+[Ca[Ca++++]]+[OH+[OH--]]心肌兴奋性心肌兴奋性 == [K[K++]]+[Mg+[Mg++++]+[H]+[H++] ] [Ca[Ca++++]]:: 有利有利心肌收缩心肌收缩 和和 [K[K++]] 相拮抗相拮抗

[Na[Na++]+ ]+ [K[K++]]肌肉兴奋性肌肉兴奋性 == [Ca[Ca++++]]+[Mg+[Mg++++]+[H]+[H++]][Ca[Ca++++]:]: 参与肌肉收缩参与肌肉收缩 降低神经肌肉的兴奋性降低神经肌肉的兴奋性 降低降低 :: 抽搐抽搐

三、磷的生理功能三、磷的生理功能（（ 11 ）骨、牙的组成部分）骨、牙的组成部分（（ 22 ）维持酸碱平衡）维持酸碱平衡（（ 33 ）含磷化合物，发挥重要生理功能：）含磷化合物，发挥重要生理功能： e.g e.g 磷蛋白、单核苷酸（含磷蛋白、单核苷酸（含 cAcAMPMP ）、）、 磷脂、辅酶等。 磷脂、辅酶等。

第二节 钙、磷的一般代谢第二节 钙、磷的一般代谢

一、钙的吸收与排泄一、钙的吸收与排泄1 1 ．需要量．需要量2 2 ．部位：十二指肠．部位：十二指肠 // 小肠上端小肠上端3 3 ．吸收途径 ．吸收途径 （（ 11 ）主动吸收）主动吸收

（（ 22 ））被动吸收被动吸收

44 ．影响吸收的因素．影响吸收的因素 1,25-(OH)1,25-(OH)22VitDVitD33

溶解态的溶解态的 CaCa2+2+

与需要量有关与需要量有关

食物中的食物中的 Ca/PCa/P 不溶性的钙盐不溶性的钙盐

主要因素主要因素 (pH(pH 下降下降 )) 易吸收易吸收 乳酸钙乳酸钙 // 柠檬酸钙柠檬酸钙 // 葡萄糖酸葡萄糖酸

钙钙 胃酸缺乏使钙吸收降低胃酸缺乏使钙吸收降低 婴幼儿、孕妇、乳母、婴幼儿、孕妇、乳母、 老年人老年人 最适最适 1.5-2:11.5-2:1 磷酸盐、草酸、植酸磷酸盐、草酸、植酸

55 ．钙的排泄．钙的排泄 肠道肠道 ----80%----80% 肾脏肾脏 ----20%----20% (( 受调节受调节 ))

二、 磷的吸收与排泄二、 磷的吸收与排泄11 ．吸收．吸收 （ （ 11 ）吸收部位：）吸收部位： 小肠、空肠小肠、空肠 （（ 22 ）吸收形式：）吸收形式： 酸性磷酸盐酸性磷酸盐 (H(H22POPO44

--))

（（ 33 ）影响吸收的因素）影响吸收的因素 ① ① pH---pH--- 酸性条件酸性条件 ② 不溶性盐 ② 不溶性盐 (Ca(Ca2+2+ ，， MgMg2+2+ ，， AlAl2+2+ ，，FeFe2+2+)) ③ ③ 食物中的钙量食物中的钙量

22 ．磷的排泄 肾脏．磷的排泄 肾脏 ----70%----70% (( 受调节受调节 ))

肠道肠道 ----30%----30%

三、血钙与血磷三、血钙与血磷11 ．血．血 CaCa2+2+

(1)(1) 血钙的形式血钙的形式 离子钙离子钙

结合钙结合钙

可扩散钙可扩散钙 离子钙离子钙 // 柠檬酸柠檬酸钙钙 // 磷酸氢磷酸氢钙钙

不可扩散钙不可扩散钙

离子钙离子钙 ------ 血钙中直接发挥生理功能的钙血钙中直接发挥生理功能的钙

(2)(2) 离子钙与结合钙离子钙与结合钙 的动态平衡的动态平衡 [HCO[HCO3-3-]]CaCa2+2+++ 血浆蛋白质血浆蛋白质 结合钙结合钙 [[HH++]] 酸中毒酸中毒

碱中毒碱中毒

pH pH [[CaCa2+2+]]

pH pH [[CaCa2+2+] ] 抽搐抽搐

2.2. 血磷血磷

指指血清血清中中无机磷酸盐无机磷酸盐的量，占总磷量的的量，占总磷量的 1/31/3血清中血清中 [Ca]×[P]=[Ca]×[P]=35-4035-40 恒定恒定

>40>40

<35<35

钙磷以钙磷以骨盐骨盐形式沉积在骨组织形式沉积在骨组织

(-)(-) 骨盐钙化骨盐钙化 (+)(+) 骨盐再溶解骨盐再溶解引起佝偻病引起佝偻病 //软骨病软骨病

第三节 钙磷代谢的调节第三节 钙磷代谢的调节

调节物质调节物质

1,25(OH)1,25(OH)22-D-D33

甲状旁腺素甲状旁腺素降钙素降钙素

作用组织作用组织

小肠小肠肾肾骨骨

一、 一、 VitD VitD 的作用的作用11 ．来源．来源 : : 食物食物 // 机体自身合成机体自身合成22 ．需要量．需要量 : 200-400: 200-400国际单位（国际单位（ 10ug10ug ） ） 33 ．．转变：转变：图图 20-120-1

特点：特点： 肝 肝 25-25- 羟化酶系 羟化酶系 25-OH-D25-OH-D3 3

(-)(-) 肝性佝偻病肝性佝偻病 肾肾 1α-1α- 羟化酶羟化酶 1,25(OH)1,25(OH)22-D-D33

(-)(-) 肾性佝偻病肾性佝偻病

•活性形式•激素•生理活性最强

图 20-1

44 ．合成调节．合成调节

1,25(OH)1,25(OH)22-D-D33

本身负反馈调节本身负反馈调节 PTHPTH

血钙血钙 血磷血磷

(-)(-) 1α- 1α- 羟化酶羟化酶 (+)(+) 24- 24- 羟化酶羟化酶

(+) 1α-(+) 1α- 羟化酶羟化酶 (-)(-) 24-24- 羟化酶羟化酶 (+) PTH(+) PTH (-) (-) 1α-1α- 羟化酶羟化酶

图 20-2

55 ．． 1,25-(OH)1,25-(OH)22-D-D3 3 的生理作用的生理作用

对小肠的作用对小肠的作用

对骨的作用对骨的作用

对肾的作用对肾的作用

总效应总效应

(+)(+) 小肠对钙、磷的吸收小肠对钙、磷的吸收 脂溶性激素的作用机制脂溶性激素的作用机制 (+)(+) 骨骼的更新骨骼的更新 ((先先溶骨溶骨再再成骨，成骨，溶骨溶骨 >> 成骨成骨 ) ) (+)(+) 肾远曲小管及集合管合成钙结肾远曲小管及集合管合成钙结

合蛋白，促进钙的重吸收合蛋白，促进钙的重吸收升高血钙与血磷升高血钙与血磷

信号分子

信号分子

脂溶性细胞外信号分子介导的信号转导系统脂溶性细胞外信号分子介导的信号转导系统

受体受体 信号分子信号分子

受体受体

专一专一DNADNA序列序列

基因转

基因转

录录

转录因子转录因子 顺式作顺式作用元件用元件

1,25-(OH)1,25-(OH)22-D-D33

钙结合蛋白钙结合蛋白DNADNA

钙结合钙结合蛋白蛋白VDRVDR VDR-RXR-D3VDR-RXR-D3

转录因子

顺式作用元件

1

2

3 4 5

促进小肠对促进小肠对钙的吸收钙的吸收

二、甲状旁腺素的调节作用 二、甲状旁腺素的调节作用 （一）合成与分泌（一）合成与分泌11 ．合成场所：甲状旁腺主细胞．合成场所：甲状旁腺主细胞22 ．合成过程：．合成过程：

前甲状旁腺素原 前甲状旁腺素原 115115肽肽

甲状旁腺素原 甲状旁腺素原 9090肽肽

甲状旁腺素 甲状旁腺素 8484肽肽

粗面内质网粗面内质网

高尔基体高尔基体

N-N-末端信号肽末端信号肽 2525肽肽

二、甲状旁腺素的调节作用 二、甲状旁腺素的调节作用 （一）合成与分泌（一）合成与分泌11 ．合成场所：甲状旁腺主细胞．合成场所：甲状旁腺主细胞22 ．合成过程：．合成过程：

（二）分泌的调节（二）分泌的调节 血血 CaCa2+2+ 和和 PTH PTH 成反比成反比 1,25-(OH)1,25-(OH)

22VitDVitD3 3 (-)PTH (-)PTH （通过血钙） （通过血钙）

降钙素 降钙素 (+)PTH (+)PTH 

（三）（三） PTHPTH 的生理作用的生理作用

对肾的作用对肾的作用

对骨的作用对骨的作用对小肠的作用对小肠的作用

总效应总效应

(+)(+) 肾远曲小管对肾远曲小管对钙钙的重吸收 的重吸收

血血 CaCa2+2+升高升高(-)(-) 肾近曲小管对肾近曲小管对磷磷的重吸收的重吸收 血 血 P P 降低降低

(+)(+) 骨盐溶解（溶骨作用）骨盐溶解（溶骨作用） 通过通过 1,25-(OH)1,25-(OH)22VitDVitD3 3

(+)(+) 钙磷的吸收钙磷的吸收升高升高血血 CaCa2+ 2+ 降低降低血血 PP

四、降钙素（四、降钙素（ calcitomin,CTcalcitomin,CT ）的作用）的作用（一）合成与分泌（一）合成与分泌 合成场所：甲状旁腺旁细胞 合成场所：甲状旁腺旁细胞 化学本质： 化学本质： 3232肽肽（二）分泌的调节（二）分泌的调节 血 血 CaCa2+ 2+ : : 和和 CTCT 成正比成正比

（三）（三） CTCT 的作用的作用

对骨的作用对骨的作用对肾的作用对肾的作用

对小肠的作用对小肠的作用

总效应总效应

(+)(+) 骨盐沉积骨盐沉积 (-)(-) 肾近曲小管对磷肾近曲小管对磷 远曲小管对钙的重吸收远曲小管对钙的重吸收 (-)(-)对钙的吸收对钙的吸收

降低血降低血 CaCa2+ 2+ 、血磷、血磷

1,25-(OH)1,25-(OH)22-D-D33

PTHPTHCTCT

血血 CaCa2+ 2+ 血磷血磷血血 CaCa2+ 2+ 血磷血磷血血 CaCa2+ 2+ 血磷血磷

表 20-2