人体的钙平衡及钙平衡调节

单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,单击此处编辑母版标题样式,人体的钙平衡及钙平衡调节,一、钙在体内的分布及其生理功能,钙在体内的分布,钙总量体重的,1.5%1.9%,（平均每公斤体重,17.2g,）。,骨组织,99%,全身软组织,0.60.9%,血浆及细胞间液,0.03%,各种软组织的钙含量,组 织,含钙量,肝脏,64.13 mg/kg,心脏,76.15 mg/kg,肾脏,140.3 mg/kg,骨骼肌,52.1 mg/kg,软骨,260.5400 mg/kg,血浆,10 mg/dl,钙的生理功能,?,构成骨和牙等组织的中坚成分；其中部分可作为钙储备库缓冲血钙浓度的变化,;,参与调节神经肌肉的兴奋性；,参与肌细胞的收缩；,影响毛细血管的通透性；,参与跨膜物质转运（如吞噬、分泌等）；,参与血液凝固；,参与神经递质和激素的释放；,作为第二信使介导激素的作用；,参与信号转导过程，调节多种物质代谢与活动；,调节羟化酶、,ATP,酶和脂肪酶等酶的活性。,二、钙在体内的动态平衡,正常成人每天摄入,5001000mg,细胞外液和血浆钙,400mg,200mg,细胞内钙,1000mg,9800mg,500mg,500mg,尿,200mg,三、血钙稳态的调节,正常血钙,510.5mg/dl,骨钙动员,肠吸收钙,肾钙重吸收,尿钙排泄,骨钙动员,骨钙沉积,肠吸收钙,肾钙重吸收,尿钙排泄,高血钙,低血钙,四、甲状旁腺激素,PTH,是甲状旁腺主细胞分泌的含有,84,个氨基酸的直链肽，分子量为,9000,，其生物活性决定于,N,端的第,1-27,个氨基酸残基。在甲状旁腺主细胞内先合成一个含有,115,个氨基酸的前甲状旁腺激素原,(prepro-PTH),，以后脱掉,N,端二十五肽，生成九十肽的甲状旁腺激素原,(pro-PTH),，再脱去,6,个氨基酸，变成,PTH,。,在甲状旁腺主细胞内，部分,PTH,分子可以第,33,位与第,40,位氨基酸残基之间裂解，形成两个片断，可与,PTH,一同进入血中。正常人血浆,PTH,浓度为,10-50ng/L,，半衰期为,20-30min,。,PTH,主要在肝水解灭活，代谢产物经肾排出体外。近年从鳞状上皮癌伴发高血钙的患者癌组织中，分离出一种在化学结构上类似,PTH,的肽，称为甲状旁腺激素相关,(parathyroid hormone related peptide,PTHrp),，并进一步发现正常组织如皮肤、乳腺以及胎儿甲状旁腺中也存在这种肽。,PTHrp,与,PTH,从来源上是同族的，尤其两者的,N,端,1-13,位氨基酸残其完全相同，,PTHrp,也具有,PTH,活性。,甲状旁腺激素的生物学作用,（一）对骨的作用,骨是体内最大的钙贮存库，,PTH,动员骨钙入血，使血钙浓度升高，其作用包括快速效应与延缓效应两个时相。,1,、快速效应：在,PTH,作用后数分钟即可发生，是将位于骨和骨细胞之间的骨液中的钙转运至血液中，骨细胞和成骨细胞在骨内形成一个膜系统，全部覆盖了骨表面和腔隙的表面，在骨质与细胞外液之间形成一层可通透性屏障。在骨膜与骨质之间含有少量骨液，骨液中含有,Ca,2+,(,只有细胞外流人的,1/3),。,PTH,能迅速提高骨细胞膜对,Ca,2+,的通透性，使骨液中的钙进入细胞，进而使骨细胞膜上的钙泵活动增强，将,Ca,2+,转运到细胞外液中。,(2),延缓效应：在,PTH,作用后,2-14h,出现，通常在几天甚至几周后达高峰，这一效应是通过刺激破骨细胞活动增强而实验的。,PTH,既加强已有的破骨细胞的溶骨活动，又促进破骨细胞的生成。破骨细胞向周围骨组织伸出绒毛样突起，释放蛋白水解酶与乳酸，使骨组织溶解，钙与磷大量入轿，使血钙浓度长时间升主。,PTH,的两个效应相互配合，不但能对血钙急切需要作出迅速应答，而且能使血钙长时间维持在一定水平。,（二）对肾的作用,PTH,促进远球小管对钙的重吸收，使尿钙减少，血钙升高，同时还抑制近球不管对磷的重吸收，增加尿磷酸盐的排出，使血磷降低。,PTH,对肾的另一重要作用是激活,-,羟化酶，使,25-,羟维生素,D3(25-OH-D3),转变为有活性的,1,，,25-,二羟维生素,D3(1,25-(OH)2-D3),。,甲状旁腺激素分泌的调节,PTH,的合成与分泌主要受血浆,Ca,2+,浓度的性调节。,血浆,Ca,2+,浓度降低时，甲状旁腺主细胞活动增强，合成与分泌,PTH,的数量增加，速度加快。长时间的低血钙可引起腺体增殖，甚至体积可增大,5,倍以上；,血浆,Ca,2+,浓度升高，则甲状旁腺分泌,PTH,受到抑制，腺体体积可能缩小，激素的合成与分泌减少。,血磷升高亦能刺激,PTH,的分泌，这是由于血磷升高，可降低血钙间接地引起,PTH,释放。,降钙素,甲状腺的腺泡旁细胞,(,又称,C,细胞,),分泌的降钙素，是由,32,个氨基酸组成的单链多肽，分子量为,3000,。主要作用为降低血钙水平。,降钙素生理作用,对骨的作用 降钙素主要是通过影响骨的代谢而降低血钙。,抑制破骨细胞的活动，加强成骨细胞的活动，于是溶骨过程减弱，成骨过程加速，使骨组织释放入细胞外液中的钙盐减少，钙盐沉积增加，,降低骨细胞膜系统对,Ca,2+,的通透性。降钙素的作用十分迅速，但时间甚短。,降钙素对于骨更新速度非常快的儿童作用十分明显，对于成年人则作用较弱，由于降钙素引起,Ca,2+,浓度下降可强烈刺激,PTH,释放，其作用可超过降钙素的效应。加以成年人每日由破骨细胞向细胞外液提供的骨钙量很少，故抑制破骨细胞活动对血钙水平的影响甚微。,对肾的作用,降钙素还能直接抑制肾小管对钙、磷等离子的重吸收，使尿中钙的排出增多；,抑制肾脏内,25,羟维生素,D3,的羟化过程，使,1,，,25-(OH)2-D3,减少，间接地抑制肠道对钙的吸收。,降钙素分泌的调节,血钙浓度是调节降钙素分泌的主要生理性因素。,成年人的正常血钙浓度为,2,1-2.55mmol,L,。,当血钙浓度高于,45mmol,L,水平时，降钙素的分泌随血钙浓度的增加而增加，,当血钙浓度低于,45mmo1,L,水平时，则血浆中降钙素浓度甚低。,综上所述，机体血钙浓度的调节，依赖于两套激素反馈机制。,维生素,D,3,在维生素,D,族中，最重要的是维生素,D,3,(VD,3,),，,VD,3,又称胆钙化醇。主要由皮肤中的,7-,脱氢胆固醇经日光中紫外线照射转化而来。,VD3,并非是其生物活性形式，,VD,3,首先需在肝脏和肾脏羟化成,1,，,25-(OH),2,-VD,3,才具有生物活性。,发现历史,维生素,D,的发现是人们与佝偻症抗争的结果。,随着工业城市的兴起，佝偻症愈发猖狂。据统计，,1870,年伦敦有,1/3,儿童患有佝偻症，直到,1920,年英国政府调查统计表明，初等学校中还有,30%,儿童患不同程度的佝偻症。,早在,1824,年，就有人发现鱼肝油可在治疗佝偻病中起重要作用。,1918,年，英国的梅兰比爵士证实佝偻病是一种营养缺乏症。但他误认为是缺乏维生素,A,所致。直到,20,年代末、,30,年代初，人们才确认维生素,D,缺乏是引起佝偻病的原因，并分离提纯了维生素,D,。,Vit D,3,的来源,有两个途径，一是同源性，由日光中波长,296,310m,的紫外线，照射皮肤基底层内贮存的,7-,脱氢胆固醇（,7-dehydrocholesterol,）转化为胆骨化醇（,cholec alciferol,）即维生素,D3,（,VitD3,）。,另一途径外源性，即摄入地食物中含,VitD,，如肝类含,15,50IU/kg,，牛奶,3,40IU/L,，蛋黄,25IU/,个。但这些食物中,VitD,含量很少，不敷机体所需。麦角固醇经紫外线照射后可形成维生,D2,（骨化醇，,Calciferol,）。,VD2,与,VD3,皆可人工合成对人的作用相同。,7-,脱氢胆固醇,维生素,D3,原,维生素,D,3,25-OH-VD,3,1-25-(OH),2,-VD,3,25,羟化酶,1,羟化酶,阳光,1,，,25-,（,OH,）,D,3,的作用：,它能促进小肠粘膜对钙、磷的吸收。,1,，,25-,（,OH,）,D3,可与小肠粘膜内,1,，,25-,（,OH,）,D3,的靶细胞的特异受体相结合，进而形成,VD,结合蛋白钙，由上皮的粘膜侧运到浆膜介，经毛细管吸收到血内。,1,，,25-,（,OH,）,D3,可促进肾小球近球小管对钙、磷的回吸收，以提高血钙、磷的浓度。,1,，,25-,（,OH,）,D3,能促进未分化的间叶细胞分化成破骨细胞，促进骨吸收，使旧骨质中的骨盐溶解，提高了血钙、磷浓度。,1,，,25-,（,OH,）,D3,又能直接刺激成骨细胞，促进钙盐沉着。,患者女，岁。右下腹疼痛伴恶心呕吐,2,小时，体检腹部软，无压痛，尿检红细胞,+,，无发热；无其他特殊异常。,既往：间断右侧腰腹痛年，为阵发性绞痛伴恶心呕吐。诊断为右输尿管结石。曾多次行体外碎石和输尿管切开取石。体检无特殊。,实验室检查,血钙,mmol/L,（正常,mmol/L,）；,小时尿钙（正常,mmol/L 24hr,）。,甲状旁腺素 （正常）。,（图：平扫；图：冠状多层重组；图：矢状多层重组）：示甲状腺左叶（*）后下方长圆形软组织密度结节（箭号），中度增强，界限清楚。,核素扫描（图）：静脉注射 分钟显像，示甲状腺左叶下极团状放射性浓聚影（箭号）。,手术中见左侧甲状腺下方一,红色肿物，质软。完整切除。病理诊断：甲状旁腺腺瘤。,