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.,1,.,2,第一節(jié) 概述,鈣、磷、鎂代謝和調(diào)節(jié) 生理功能 微量元素與疾病,.,3,,鈣、磷、鎂,鈣、磷在體內(nèi)的含量?jī)H次于氧、碳、氫、氮而居第五、六位，鎂含量約居第十一位。,微量元素（trace elements）,指含量占體重0.01%以下元素。,.,4,一、鈣、磷、鎂代謝和調(diào)節(jié),（一）鈣代謝,1．鈣的含量、分布和血鈣,含量：約1～1.25kg，正常人血鈣水平為2.25～2.75mmol/L 分布：99%的鈣分布在骨組織，其余分布于體液和其它組織中。,血鈣,可擴(kuò)散鈣： 非擴(kuò)散鈣：,,,占血漿總鈣60%，能透過(guò)毛細(xì)血管壁,與血漿蛋白結(jié)合，占血漿總鈣40%，不能透過(guò)毛細(xì)血管壁,血漿中直接發(fā)揮生理作用的鈣,,離子鈣 可溶性不解離的鈣鹽,.,5,臨床上常測(cè)定血清總鈣量以觀察血清離子鈣的變化情況，方法簡(jiǎn)便。 目前已可應(yīng)用離子選擇電極等方法直接測(cè)定血清中離子鈣的濃度，其正常參考值為1.13-1.32 mmol /L,.,6,2．鈣的吸收和排泄,部位：在pH較低的小腸上段進(jìn)行的，以十二指腸上部吸收能力最強(qiáng)。,影響食物中鈣吸收的因素：,吸收：,活性維生素D3-主動(dòng)吸收 腸道pH值-偏酸時(shí)促進(jìn)吸收 食物成分-食物中草酸和植酸可以和鈣形成 不溶性鹽，影響吸收 年齡-隨年齡增長(zhǎng)而降低 鈣磷比例-2:1吸收最佳,.,7,排泄：,腸道：食物中未吸收的鈣和腸道分泌的鈣， 占人體每日攝入鈣總量的80%。,,腎臟：經(jīng)腎排泄的鈣占體內(nèi)總排鈣量的20%， 但尿中鈣的排泄量隨血液中鈣濃度的變化而 增減，在調(diào)節(jié)體內(nèi)鈣平衡方面發(fā)揮主要作用。,途經(jīng),.,8,（二）磷代謝,1．磷的含量、分布和血磷,含量：正常成人含磷600g左右。每kg無(wú)脂肪的組織約含磷12g。 分布：體內(nèi)磷的86%分布于骨，其余分布于全身各組織及體液中。,血磷：指血漿中無(wú)機(jī)磷酸鹽所含的磷，正常人僅有0.6～1.6 mmol/L，兒童稍高。,,血磷濃度沒(méi)有血鈣穩(wěn)定，它不但隨年齡的增長(zhǎng)而變化，在同一天也會(huì)有較大的生理變化。,.,9,2．磷的吸收和排泄,部位：主要在小腸上段，磷的吸收較鈣容易。,吸收：,影響食物中磷吸收的因素：,食物中有過(guò)多的鈣、鎂離子存在時(shí),排泄：,主要是通過(guò)腎臟排泄，排泄量與血液中磷酸鹽濃度呈正比。對(duì)磷排泄的調(diào)節(jié)是通過(guò)腎小管的重吸收來(lái)完成的。,.,10,鈣鹽和磷酸鹽是人體含量最高的無(wú)機(jī)鹽,人體內(nèi)鈣和磷的分布,.,11,（三）鎂的代謝,,含量:,血漿中的鎂濃度約0.67～1.23mmol/L約占體重的0.03% 正常成人含鎂約20～28g.,分布：,約60%以磷酸鎂及碳酸鎂的形式存在于骨組織中，骨骼肌中含鎂約占體內(nèi)總鎂量的20%～30%，其余約10%分布在其它組織中；從體液中鎂的分布看，細(xì)胞內(nèi)液的鎂的含量約占總量的39%，是細(xì)胞內(nèi)僅次于鉀的主要陽(yáng)離子。僅有約1%的鎂存在于細(xì)胞外液中。,.,12,部位：小腸上段吸收，吸收率只有30～40%。,吸收：,天然食物中很豐富，很少發(fā)生鎂缺乏。,排泄：,腎是體內(nèi)鎂的主要排泄途徑，也是血漿鎂水平調(diào)節(jié)的主要器官。,.,13,（四）鈣、磷代謝的調(diào)節(jié),主要通過(guò)神經(jīng)體液進(jìn)行調(diào)節(jié),1．甲狀旁腺素（PTH）:,2．降鈣素（TC）：多肽類激素,3．1，25-(OH)2-D3 :,PTH的靶組織是腎臟、骨和小腸,是維生素D在體內(nèi)的活性形式，是維生素D在肝腎經(jīng)羥化作用轉(zhuǎn)變而成的。它的靶器官是小腸、骨和腎。,.,14,甲狀旁腺激素 （ parathyroidhormone， PTH）,升鈣降磷,由甲狀旁腺的主細(xì)胞合成并分泌的一種單鏈多肽。,PTH的合成與分泌受細(xì)胞外液Ca2+濃度的調(diào)節(jié)，血鈣降低刺激PTH的分泌。,PTH是維持血鈣正常水平的最重要的調(diào)節(jié)因素，有升高血鈣、降低血磷和酸化血液等作用。,.,15,機(jī)制：,骨：總的作用是促進(jìn)溶骨，提高血鈣。使 間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為破骨細(xì)胞，抑制破骨 細(xì)胞向成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化。 腎：促進(jìn)腎小管對(duì)鈣的重吸收，抑制對(duì)磷 的重吸收。 腸：促進(jìn)活性維生素D的形成，間接促進(jìn) 小腸對(duì)鈣磷的吸收。,.,16,降鈣素（ calcitonin， CT）,降鈣降磷,由甲狀腺濾泡旁細(xì)胞合成、分泌的32肽激素。與PTH作用拮抗。,骨：促進(jìn)成骨。使間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成骨細(xì)胞， 抑制破骨細(xì)胞的生成。 腎：抑制腎小管對(duì)鈣磷的重吸收 腸：抑制小腸對(duì)鈣的吸收,機(jī)制：,血鈣升高能刺激降鈣素的分泌,.,17,1,25 – (OH)2 - D3 （活性維生素D ）,升鈣升磷,在肝和腎的作用下，維生素D3轉(zhuǎn)變成1,25 – (OH)2 - D3,機(jī)制：,腸：促進(jìn)小腸對(duì)鈣磷的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的雙重作用 腎：促進(jìn)腎小管對(duì)鈣磷的重吸收 骨：具有溶骨、成骨雙重作用，有利于骨的更 新與生長(zhǎng),.,18,在正常人體內(nèi)，通過(guò)上述三種物質(zhì)的相互制約，相互協(xié)調(diào)，以適應(yīng)環(huán)境的變化，保持血鈣、血磷濃度的相對(duì)恒定。,血鈣↓,PTH↑,1,25 – (OH)2 - D3 ↑,血鈣↑,降鈣素↑,.,19,依賴于三種激素的調(diào)節(jié),↑：升高，　↑↑：顯著升高，　↓：降低,.,20,（五）鈣、磷、鎂的生理功能,1．Ca2+的作用:,①作為凝血因子之一,②增強(qiáng)心肌收縮，降低神經(jīng)肌肉興奮性。,③降低毛細(xì)血管的通透性，減少滲出。,④是許多酶（脂肪酶，ATP酶等）的激活劑，也是 其它一些酶（維生素D3-1α-羥化酶）的抑制劑。,⑤激素的“第二信使”.調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)代謝,.,21,2．磷的作用:,①參與體內(nèi)核酸、核苷酸、磷脂、磷蛋白等重要生物分 子的組成。,②在物質(zhì)代謝中參與高能磷酸化合物的合成及多種磷酸化的中間產(chǎn)物的生成。,③某些重要酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié)作用是通過(guò)其蛋白質(zhì)的磷酸化和脫磷酸化的方式進(jìn)行的,④血中磷酸鹽（HPO42-/H2PO4-）是血液緩沖體系的重要組成成分,.,22,鎂是參與正常生命活動(dòng)及代謝過(guò)程必需的元素。,1．作為酶的輔助因子,2．對(duì)神經(jīng)肌肉興奮性的作用,3．鎂的作用:,.,23,主要元素 含量＞0.1g/kg體重 C、H、O、N、S、P、 Ca、K、 Na、Cl、Mg等 ?????????????????????????? ?????微量元素 含量＜0.1g/kg體重,體內(nèi)化學(xué)元素組成和分類 人體約含有50多種元素。,必需的 Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Ni、Se、I、F等14種 無(wú)害的 Si、As、Rb、B、Al等 有害的 Bi、Hg、Pb、Be等,二、 微量元素與疾病,.,24,（一）必需微量元素的共同特征,1、多數(shù)為金屬元素 2、多數(shù)在元素周期表中居于前部位置 3、且有高度生物活性及催化生物化學(xué)反應(yīng)的能力 4、各種微量元素間有相互影響、拮抗或協(xié)同作用,.,25,（二）必需微量元素的含量、分布及生理功用,含量、分布,.,26,生理功用,酶需要微量元素參加組成其活性中心或激活其活性 構(gòu)成體內(nèi)重要的載體及電子傳遞系統(tǒng) 參與激素和維生素的合成，影響內(nèi)分泌系統(tǒng),.,27,（四）必須微量元素與疾病的關(guān)系,當(dāng)必需微量元素缺乏或過(guò)多，或者有害微量元素接觸、吸收、貯積過(guò)多或干擾了必需的微量元素的生理功能和營(yíng)養(yǎng)作用，都會(huì)引起一定的生理及生物化學(xué)過(guò)程紊亂而發(fā)生疾病。反之，當(dāng)各種代謝過(guò)程失常，病變也會(huì)對(duì)微量元素的吸收、運(yùn)輸、利用、貯存和排泄等各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。,.,28,微量元素的功能與缺乏癥,.,29,1.促進(jìn)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育 鐵、銅、鋅、錳、鈷、碘等，作為酶和激素的重要組成成分。 2.對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響 鐵、銅、鋅、錳、鈷、碘等缺乏時(shí)可導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的異常，智力低下。 3.對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響 銅、鐵、鋅、錳、鉻等元素的缺乏或過(guò)量可引起內(nèi)分泌功能失常。 4.對(duì)免疫系統(tǒng)的影響 鐵、銅、鋅等缺乏時(shí)可降低機(jī)體的免疫力。 5.對(duì)心血管疾病及創(chuàng)傷的影響 適量的鋅、錳、鉻、硒等元素有利于心血管的結(jié)構(gòu)和功能。 如食物中的鋅/鎘比與高血壓的發(fā)生和預(yù)后密切相關(guān)。,（三）微量元素對(duì)人體各種生命活動(dòng)的影響,多種微量元素還能影響核酸和蛋白質(zhì)的生物合成， 故有利于創(chuàng)傷的愈合和疾病的恢復(fù)。,.,30,1、微量元素的缺乏癥與過(guò)多癥,缺鐵性貧血 地方性甲狀腺腫，呆小病 克山病，大骨節(jié)病 齲齒 血色沉著病 Wilson,2、微量元素與地方?。旱胤叫约谞钕倌[ 3、微量元素與職業(yè)病：接觸砷過(guò)多引起砷性皮膚癌,.,31,第二節(jié) 鈣、磷、鎂和微量元素測(cè)定,血清鈣、磷、鎂的測(cè)定 尿液鈣、鎂、磷的測(cè)定 鐵、銅和鋅測(cè)定,.,32,一、血鈣測(cè)定,測(cè)定方法,物理法 火焰光度法 離子選擇電極法 原子吸收分光光度法 同位素稀釋質(zhì)譜法,,化學(xué)法 滴定法（氧化還原滴定、絡(luò)合滴定） 比色法（鄰甲酚酞絡(luò)合法、甲基麝香草酚藍(lán)法）,酶法,.,33,方法：離子選擇性電極法,離子鈣測(cè)定,參考范圍：1.10～1.34mmol/L,在評(píng)價(jià)鈣的生物學(xué)活性方面，以測(cè)定離子鈣為佳。但從反映機(jī)體鈣的總體代謝狀況來(lái)說(shuō)，總鈣測(cè)定更為客觀，兩者不能完全相互替代。,迅速、簡(jiǎn)便、敏感性高，重復(fù)性好,影響因素：標(biāo)本pH值的改變，添加劑，標(biāo)本類型。,.,34,注意事項(xiàng),測(cè)定離子鈣最好用血清標(biāo)本。當(dāng)急需測(cè)定結(jié)果時(shí)，可用肝素化全血。血漿肝素濃度達(dá)到30 U／ml 時(shí)，能使離子鈣濃度降低3 ％～5 ％，肝素綜濃度應(yīng)控制在15U/ml。 血標(biāo)本應(yīng)密封儲(chǔ)存，防止其中二氧化碳丟失致使其pH 值增加，而鈣離子濃度下降。標(biāo)本置4 ℃可穩(wěn)定6h ，儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，血內(nèi)乳酸積聚，一方面乳酸根陰離子與大約相等的鈣離子螯合使離子鈣濃度下降；另一方面氫離子可使白蛋白釋放出鈣離子，從而增加鈣離子濃度。 堿性試劑暴露于空氣中易吸收二氧化碳，使試劑pH 值下降。,.,35,總鈣測(cè)定,方法：滴定法、比色法、火焰分光光度法、原子吸收分光光度法、同位素稀釋質(zhì)譜法、酶法等,參考范圍：2.03～2.54mmol/L,國(guó)際臨床化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IFCC）推薦： 決定性方法：同位素稀釋質(zhì)譜法（ID-MS） 參考方法： 原子吸收分光光度法（AAS） 常規(guī)方法： 鄰甲酚酞絡(luò)合酮法（O-CPC）,.,36,[原理] 血清中的鈣離子在堿性溶液中與麝香草酚藍(lán)（MTB）結(jié)合，生成一種藍(lán)色的絡(luò)合物（612nm）。加入適當(dāng)?shù)?-羥基喹啉，可消除鎂離子對(duì)測(cè)定的干擾，與同樣處理的鈣標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行比較，可求出血清總鈣的含量。,甲基麝香草酚藍(lán)法（MTB）,[評(píng)價(jià)] 顯色穩(wěn)定，線性范圍大，溶血、黃疸無(wú)干擾，靈敏度高。操作簡(jiǎn)單，適合手工操作，也適用于自動(dòng)化分析儀。,.,37,鄰甲酚酞絡(luò)合酮法（O-CPC）,[原理] 鄰甲酚酞絡(luò)合酮 (o-cresolphthalein complexone, O-CPC)是一種金屬絡(luò)合染料，也是酸堿指示劑。在堿性環(huán)境中，能與鈣和鎂螯合生成紫紅色的絡(luò)合物，在575nm附近有特征吸收。同時(shí)和鈣標(biāo)準(zhǔn)液比較即可測(cè)出血鈣含量。在測(cè)定時(shí)，加入8-羥基喹啉消除鎂離子的干擾。,[評(píng)價(jià)]操作簡(jiǎn)單、快捷、用血量少，其測(cè)定結(jié)果與參考方法很接近，適用于全自動(dòng)分析。靈敏度很高，試劑配制最好選用重蒸餾水，測(cè)定器皿要潔凈，最好用一次性塑料試管。,.,38,人體內(nèi)的磷元素尚不能直接測(cè)定。在臨床化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的無(wú)機(jī)磷測(cè)定實(shí)際上只是直接分析磷酸鹽陰離子（H2PO4-，HPO42-） 常用的方法有：磷鉬酸法、染料法、酶法。,二、血磷測(cè)定,.,39,磷鉬酸法—直接紫外測(cè)定法,[原理] 無(wú)機(jī)磷與硫酸、鉬酸銨反應(yīng)生成磷酸鉬酸絡(luò)合物，在340nm處有最大吸收峰。其吸光度與樣本中無(wú)機(jī)磷的濃度成正比。,[評(píng)價(jià)] 本法快速、簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確度、精密度高。重復(fù)性好，線性范圍寬。,.,40,磷鉬酸還原法,[原理] 血清中的無(wú)機(jī)磷與鉬酸鹽生成磷鉬酸化合物，再用還原劑（硫酸亞鐵）將其還原成藍(lán)色的鉬藍(lán)，620nm進(jìn)行比色分析。,是測(cè)定血磷的常規(guī)方法。,[評(píng)價(jià)] 特異性較高，線性范圍較寬，可用于自動(dòng)分析儀。但此法靈敏度低，呈色易受還原劑的影響。,[參考范圍] 0.97～1.62mmol/L。,.,41,酶法,是一個(gè)偶聯(lián)反應(yīng)，參與反應(yīng)的酶有糖原磷酸化酶、葡萄糖磷酸變位酶及葡萄糖6-磷酸脫氫酶，反應(yīng)中使NADP+還原成NADPH，在340nm測(cè)定其吸光度。該方法不受有機(jī)磷酸酯的干擾，可用于常規(guī)標(biāo)本的自動(dòng)分析 。,孔雀綠直接顯色測(cè)定法，雖非常敏感，但影響因素多，顯色不穩(wěn)定，重復(fù)性也較差，不能用于常規(guī)檢驗(yàn)。,染料法,.,42,A340nm,.,43,三、血鎂測(cè)定,測(cè)定方法,物理法 原子吸收分光光度法（參考方法） 同位素稀釋質(zhì)譜法（決定性方法） 離子選擇電極法（離子鎂測(cè)定）,,化學(xué)法（傳統(tǒng)方法） 鈣鎂試劑比色法 達(dá)旦黃比色法 甲基麝香草酚比色法（常規(guī)方法）（EGTA）,酶法 新進(jìn)展，將成為新的自動(dòng)化方法,[參考范圍] 0.67～1.04mmol/L。,.,44,.,45,二、尿液鈣、鎂、磷的測(cè)定,尿液中鈣、鎂、磷濃度的波動(dòng)范圍很大，影響因素較多，一般測(cè)定時(shí)不取隨機(jī)尿，而采取24小時(shí)混合尿測(cè)定。,（一）尿液鈣的測(cè)定,一般采用鄰甲酚酞絡(luò)合酮法或甲基麝香草酚藍(lán)法,（二）尿液鎂的測(cè)定,測(cè)定血清鎂的方法均可用于尿鎂的測(cè)定,以上標(biāo)本需酸化，從而溶解鈣鹽、鎂鹽或磷酸鹽 。,（三）尿液磷的測(cè)定,尿磷測(cè)定方法與血磷相同，應(yīng)取24小時(shí)混合尿,.,46,四、鐵的測(cè)定,血清中鐵的含量很低，均與運(yùn)鐵蛋白結(jié)合而運(yùn)輸。 血液中所有的運(yùn)鐵蛋白全部結(jié)合所需的鐵量稱為總鐵結(jié)合力,鐵飽和度,,血清鐵測(cè)定,血清總鐵結(jié)合力測(cè)定,血清總鐵結(jié)合力 （total iron-bindingcapacity ,TIBC）,.,47,血清鐵的測(cè)定,測(cè)定方法,電化學(xué)法,,分光光度法（首選方法）,亞鐵嗪比色法 雙聯(lián)吡啶比色法 菲洛嗪比色法,發(fā)色劑：亞鐵嗪、雙聯(lián)吡啶等,.,48,,總鐵結(jié)合力的測(cè)定,在血清樣品中加足量的鐵標(biāo)準(zhǔn)液使運(yùn)鐵鐵蛋白被鐵飽和。過(guò)量的鐵用MgCO3除去，離心取上清液，按測(cè)血清鐵的方法求出鐵的含量，即為TIBC。,測(cè)定方法,,碳酸鎂吸附法,直接測(cè)定法,美國(guó)原裝IBCT試劑盒,.,49,銅的測(cè)定,標(biāo)本：血清、尿、頭發(fā)、軟組織等,測(cè)定方法：,1.原子吸收光光度法,2.血清銅比色法。,血清銅: 男11～22μmol/L 女12.5～24.3μmol/L 尿 銅: 0.24～0.47μmol/24h,【參考范圍】,.,50,（三）鋅的測(cè)定,標(biāo)本：血漿、尿、唾液和頭發(fā)標(biāo)本,測(cè)定方法：,1.原子吸收光光度法,2 .吡啶偶氮萘酚比色法,【參考范圍】,血清鋅　8.4～23μmol/L 尿 鋅 2.3～19.9μmol/24h,