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钙和磷是人体中两种至关重要的矿物质,它们在骨骼健康、细胞功能以及整体生理平衡中扮演着不可或缺的角色。钙是人体含量最多的宏量元素,约99%存在于骨骼和牙齿中,而磷则是仅次于钙的第二大量元素,主要以羟基磷灰石的形式与钙结合,共同构成人体的骨骼和牙齿结构。 钙和磷是人体中两种至关重要的矿物质,它们在骨骼健康、细胞功能以及整体生理平衡中扮演着不可或缺的角色。钙是人体含量最多的宏量元素,约99%存在于骨骼和牙齿中,而磷则是仅次于钙的第二大量元素,主要以羟基磷灰石的形式与钙结合,共同构成人体的骨骼和牙齿结构。
钙、磷的分布
1、血钙 血清中钙总量(2.11-2.52mmol/L),包括非扩散钙(与白蛋白等血浆蛋白结合)与游离钙(Ca2+),发挥生理作用的主要为游离钙。
2、血磷 血浆中的无机磷,正常成人为0.85-1.51mmol/L。
3、转化 非扩散钙和游离钙可互相转化,血液偏酸时,游离钙升高,偏碱时,游离钙下降。
4、二者浓度关系 正常时,两者乘积( [ Ca ] x [ P ] )为30~40mg/dl。如>40mg/dl,则钙、磷以骨盐形式沉积于骨组织;若<35mg/dl,骨骼钙化障碍,骨盐溶解。
临床意义
1、高钙血症 血清总钙超过2.52 mmol/L或离子钙超过1.34 mmol/L时称为高钙血症。常见原因包括甲状旁腺功能亢进、维生素D中毒、恶性肿瘤骨转移、长期卧床导致骨吸收增加等。高钙血症可能导致代谢性脑病、胃肠道症状甚至危象,需通过补液、利尿和抑制骨吸收药物进行治疗。 ![]() 2、低钙血症 血清总钙低于2.52mmol/L或离子钙低于1.10 mmol/L时称为低钙血症。常见原因包括甲状旁腺功能减退、维生素D缺乏、肾功能不全、低蛋白血症等。低钙血症可能导致手足搐搦、肌肉痉挛等症状,需补充钙剂和维生素D。
3、诊断与监测 钙水平的测定可用于诊断甲状旁腺疾病、维生素D相关疾病、肾病、骨质疏松症等。
血清磷水平的测定是评估磷代谢状态的重要指标。正常成人血清磷浓度范围为0.85-1.51 mmol/L。血磷水平的变化可反映多种疾病的病理状态:
1、高磷血症 常见于慢性肾脏病、甲状旁腺功能减退、维生素D过多等情况。高磷血症可能导致血管钙化、骨质疏松以及心血管疾病。
2、低磷血症 可能由甲状旁腺功能亢进、维生素D缺乏、长期腹泻或药物(如铝抗酸剂)引起。低磷血症会导致肌肉无力、骨质软化以及肾功能异常。
3、治疗应用 含磷合成药物可用于促进骨骼生长,改善骨密度;磷对神经系统的功能维持至关重要,适量补充磷可改善神经传导和认知功能;研究表明,磷代谢紊乱与心血管疾病的发生有一定关联,因此调节血磷水平可能对心血管健康管理有益。
钙、磷代谢的调节 钙磷代谢的调节主要由以下三种激素共同完成:甲状旁腺激素(PTH)、降钙素(CT)和活性维生素D(1,25-(OH)₂D₃)。 这些激素通过不同的机制协同作用,维持体内钙和磷的平衡。 ![]() 1、甲状旁腺激素(PTH) 甲状旁腺激素是由甲状旁腺主细胞分泌的一种多肽激素,是调节钙磷代谢最重要的激素之一。 其主要作用包括:
升高血钙:通过促进骨钙溶解、增强肾小管对钙的重吸收以及刺激肠道对钙的吸收来实现。 降低血磷:通过抑制肾小管对磷的重吸收来减少磷的排泄。 ![]() PTH的分泌受血钙浓度的负反馈调节,当血钙降低时,PTH分泌增加;当血钙升高时,PTH分泌减少。
2、降钙素(CT) 降钙素由甲状腺C细胞分泌,其主要作用是降低血钙和血磷水平:
降低血钙:通过抑制破骨细胞活动,减少骨钙释放。 降低血磷:通过抑制肾小管对磷的重吸收。
尽管降钙素在钙磷代谢中的作用较弱,但在某些病理情况下仍具有重要作用。
3、活性维生素D(1,25-(OH)₂D₃) 活性维生素D是维生素D的活性形式,由肾脏将25-(OH)D₃转化为1,25-(OH)₂D₃。 其主要作用包括:
提高血钙:通过促进小肠对钙的吸收。 提高血磷:通过促进肾小管对磷的重吸收。 ![]() 此外,活性维生素D还能促进成骨细胞活动,刺激骨基质形成,从而有利于骨骼健康。
这三种激素通过不同的靶器官(如肾脏、骨骼和小肠)协同作用,维持体内钙和磷的平衡。 例如,PTH和CT分别通过影响骨、肾和肠的功能来调节钙磷水平,而活性维生素D则主要通过促进肠道和肾脏对钙磷的吸收来发挥作用。
需要注意的是,除了上述三种主要激素外,其他激素如成纤维细胞生长因子23(FGF-23)也参与了钙磷代谢的调节,但其作用相对次要。钙磷代谢的调节依赖于甲状旁腺激素、降钙素和活性维生素D的协同作用,这些激素通过不同的机制影响骨骼、肾脏和肠道的功能,从而维持体内钙和磷的平衡。 |