1、鈣磷代謝,劉新文,北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部生物化學(xué)與分子生物學(xué)系,一、鈣、磷在體內(nèi)的分布與存在形式,2、血鈣與血磷的關(guān)系：CaP=3540,手足搐搦癥的原因：血液中游離鈣的濃度下降,二、鈣磷在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)變,三、激素對(duì)鈣磷代謝的調(diào)節(jié),主要調(diào)節(jié)激素：1,25-二羥維生素D3、甲狀旁腺素（PTH）、降鈣素（CT）。,1、鈣、磷的主要存在形式：磷酸鈣和羥磷灰石,1、活性維生素D3（1,25-二羥維生素D3）,（1）活性維生素D3合成的關(guān)鍵酶：1-羥化酶,（2）分泌細(xì)胞：腸、肝,（4）生理作用：升高血鈣、升高血磷,2、甲狀旁腺素（PTH）,（1）分泌細(xì)胞：甲狀旁腺,（3）生理功能：升高血鈣、降低血磷,（2）主要

2、靶細(xì)胞：骨、腎,既是維生素，又是激素,（3）主要靶細(xì)胞：骨、小腸、腎,鈣磷的分布,1、成人： Ca2+（1000g） P（600g） 骨 98 % 85 % 骨胳肌 0.3 % 6 % 其它組織 0.7 % 8 % 體液 1 % 12、細(xì)胞內(nèi)： Ca2+：少，相當(dāng)于細(xì)胞外的11% P：多，磷酸酯，核酸等,第一節(jié) 鈣磷的含量、分布及生理功能,骨鈣 （不溶）,體液鈣 （可溶）,胞內(nèi)鈣：線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng),羥磷灰石結(jié)晶：3Ca3(PO4)2Ca(OH)2,無定形磷酸鈣沉淀：CaHPO42H2O；Ca3(PO4)23H2O,不擴(kuò)散鈣：與蛋白質(zhì)結(jié)合,可擴(kuò)散鈣,游離鈣,難解離化合物：乳酸鈣、檸檬酸鈣,體內(nèi)鈣的

3、存在狀態(tài),pH 6.8：54.3%游離 pH 7.8：37.5%游離,離子鈣-血鈣中直接發(fā)揮生理功能的鈣,骨磷 （不溶）,胞內(nèi)磷：磷酸鹽、有機(jī)磷酸酯,羥磷灰石結(jié)晶：3Ca3(PO4)2 Ca(OH)2,無定形磷酸鈣沉淀：CaHPO42H2O；Ca3(PO4)23H2O,體液磷：磷酸鹽、有機(jī)磷酸酯,體內(nèi)磷的存在狀態(tài),血磷:血漿中的無機(jī)磷；3.44.0mg/dl,鈣與磷的關(guān)系,2、血鈣與血磷的關(guān)系：【Ca2+】【P】3540,1、磷酸鈣鹽類：磷酸鈣、羥磷灰石等,鈣磷的生理功能,骨 骼 骨細(xì)胞 骨基質(zhì) 骨鹽,骨細(xì)胞/成骨細(xì)胞/破骨細(xì)胞 膠原蛋白/蛋白多糖/脂類 磷酸鈣/碳酸鈣/檸檬酸鈣等 微量鉀/氟

4、化物,一、鈣的生理功能 1形成骨鹽參與骨架組成,骨鹽 (骨基質(zhì)) 骨晶 (骨基質(zhì)膠原纖維) 牙齒中的骨鹽,磷酸鈣鹽-無定形 (CaHPO4) 羥磷灰石-柱狀/針狀 Ca10(PO4)6(OH)2 羥磷灰石結(jié)晶 鈣、磷的儲(chǔ)存庫 維持鈣、磷的濃度 Ca10(PO4)6(F)2 硬度增加,溶解度降低 適量-預(yù)防齒 過量-斑釉,中毒,2血漿Ca2+的生理功能,（3）第二信使作用：CaM可調(diào)節(jié)酶活性、細(xì)胞分泌、遞質(zhì)合成、微管聚合、有絲分裂、肌肉收縮（4）其它：突觸傳遞、血液凝固、細(xì)胞粘連、降低毛細(xì)血管和細(xì)胞膜的通透性,二、磷的生理功能 1、成骨作用與破骨作用 2、核酸、磷脂、高能磷酸化合物的組分 3、其

5、它：調(diào)節(jié)酶活性，參與中間代謝，構(gòu)成體內(nèi)緩沖體系,鈣磷的代謝轉(zhuǎn)變,第二節(jié) 鈣、磷代謝轉(zhuǎn)變,40 35,鈣磷以骨鹽形式沉積在骨組織 (-)骨鹽鈣化 (+)骨鹽再溶解 引起佝僂病/軟骨病,血清中CaP=35-40相對(duì)恒定,鈣的代謝,一、鈣的吸收與排泄1 需要量：成人每天需600mg2 吸收部位：十二指腸/小腸上端3 吸收途徑 （1）主動(dòng)吸收 （2）被動(dòng)吸收,鈣離子通道 鈣泵 Ca2+-Na+交換 鉀鈉泵 細(xì)胞器 CaX:結(jié)合鈣,4、影響吸收的因素,1,25-(OH)2VitD3 溶解態(tài)的Ca2+ 與需要量有關(guān) 食物中的Ca/P 不溶性的鈣鹽,主要因素 (pH下降)易吸收 乳酸鈣/檸檬酸鈣/葡萄糖酸鈣

6、 胃酸缺乏使鈣吸收降低 嬰幼兒、孕婦、乳母、 老年人 最適1.5-2:1 磷酸鹽、草酸、植酸,5鈣的排泄：腸道80%；腎臟20% (受調(diào)節(jié)),二、 磷的吸收與排泄 1需要量：12mg/kg/d 2. 吸收部位：小腸、空腸 3. 吸收形式：酸性磷酸鹽(H2PO4-),4. 影響吸收的因素 pH-酸性條件 不溶性鹽(Ca2+，Mg2+，Al2+，F(xiàn)e2+) 食物中的鈣量 5. 磷的排泄：腎臟-70% (受調(diào)節(jié)) 腸道-30%,鈣磷的代謝轉(zhuǎn)變,一、鈣的代謝轉(zhuǎn)變 1、食物中的存在狀態(tài)：結(jié)合鈣 2、吸收狀態(tài)：離子鈣 3、貯存狀態(tài)：骨鈣 4、排泄：糞（主要）,二、磷的代謝轉(zhuǎn)變 1、吸收狀態(tài)：磷酸鹽 2、貯

7、存狀態(tài)：骨磷 3、排泄：尿（主要）,第三節(jié) 鈣磷代謝的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)物質(zhì)：1,25(OH)2-D3;甲狀旁腺素;降鈣素 作用組織：小腸；腎；骨,一、 維生素D 的作用1來源: 食物/機(jī)體自身合成2需要量: 200-400國際單位（10ug） 3活化過程：,（1）部位：肝；腎 （2）關(guān)鍵酶：1-羥化酶,4、鈣代謝調(diào)節(jié),肝： 25-羥化酶系 (-)肝性佝僂病腎： 1-羥化酶 (-)腎性佝僂病,轉(zhuǎn)錄因子,順式作用元件,活性維生素D3促進(jìn)小腸對(duì)鈣的吸收,對(duì)小腸的作用 對(duì)骨的作用 對(duì)腎的作用 總效應(yīng),(+)小腸對(duì)鈣、磷的吸收 脂溶性激素的作用機(jī)制 (+)骨骼的更新 (先溶骨再成骨，溶骨成骨) (+)腎遠(yuǎn)曲小

8、管及集合管合成鈣結(jié)合蛋白，促進(jìn)鈣的重吸收 升高血鈣與血磷,1,25-(OH)2-D3 的生理作用,二、甲狀旁腺素的調(diào)節(jié)作用 1合成場所：甲狀旁腺主細(xì)胞,2合成過程：,3. 分泌的調(diào)節(jié)： 血Ca2+和PTH 成反比 1,25-(OH)2D3 (-)PTH（通過血鈣） 降鈣素 (+)PTH,3、PTH的生理功能,對(duì)腎的作用 對(duì)骨的作用 對(duì)小腸的作用 總效應(yīng),(+)腎遠(yuǎn)曲小管對(duì)鈣的重吸收，血Ca2+升高(-)腎近曲小管對(duì)磷的重吸收，血P降低 (+)骨鹽溶解（溶骨作用） 通過1,25-(OH)2VitD3 ， (+)鈣磷的吸收 升高血Ca2+；降低血P,三、降鈣素（calcitomin,CT）的作用

9、1、分泌細(xì)胞：甲狀腺C細(xì)胞 2、化學(xué)本質(zhì)：32肽 3、分泌的調(diào)節(jié)：血Ca2+和CT成正比,對(duì)骨的作用 對(duì)腎的作用 對(duì)小腸的作用 總效應(yīng),(+)骨鹽沉積 (-)腎近曲小管對(duì)磷,遠(yuǎn)曲小管對(duì)鈣的重吸收 (-)對(duì)鈣的吸收 降低血Ca2+ 、血磷,4、生理功能,鈣代謝調(diào)節(jié)激素的協(xié)同作用,鈣磷代謝紊亂,一、生理需要量 鈣需要量：成人每天需600mg，青春期兒童每天需鈣約1000mg，孕婦及乳母需鈣1500 2000mg/d。 磷的需要量為12mg/kg/d 當(dāng)膳食中鈣磷比在21.2時(shí)最宜于鈣、磷的吸收,二、低血鈣,1、產(chǎn)生原因： 血漿蛋白質(zhì)含量減少，可使蛋白結(jié)合鈣減少； 甲狀旁腺功能減退，PTH分泌下降； 維生素D3缺乏,2、臨床癥狀：除精神癥狀外，常發(fā)生手足搐搦,三、佝僂病與軟骨癥,1、產(chǎn)生原因：維生素D3缺乏,2、臨床癥狀：佝僂病發(fā)生于生長發(fā)育中的兒童；軟骨病則多發(fā)生于成年人。,四、高血鈣,1、產(chǎn)生原因：甲狀旁腺功能亢進(jìn)及維生素D中毒,2、臨床癥狀：神經(jīng)肌肉興奮性減弱，嗜睡，肌張力減弱等，嚴(yán)重時(shí)有精神障礙，出現(xiàn)幻覺，甚至昏迷。高血鈣還可引起鈣鹽的異位沉著，如形成尿路結(jié)石等。,五、泌尿系統(tǒng)結(jié)石,1、產(chǎn)生原因：高血鈣、高尿鈣,2、臨床癥狀：草酸鈣和磷酸鈣沉積，形成腎結(jié)石和膀胱結(jié)石。,六、低磷酸鹽血癥,1、產(chǎn)生原因：使用過量A1(OH)2或CaCO3，與磷酸形成不溶性沉淀，