主管检验技师临床化学讲义第七章钙、磷、镁代谢与微量元素教程文件

2020年10月15日发(作者：庄传林)
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钙、磷、镁代谢与微量元素
《考纲要求》
1.钙、磷、镁代谢
（1）钙、磷、镁的生理功能——熟悉
（2）钙、磷、镁代谢及其调节——掌握
（3）钙、磷、镁测定的参考值、临床意义及方法评价——熟练掌握
2.微量元素——了解
（1）微量元素分布及生理功能
（2）锌、铜、硒、铬、钴、锰、氟、碘的生理作用与代谢
（3）微量元素与疾病的关系
钙盐和磷酸盐是人体含量最高的无机盐，
钙占成人体重的1.5%～2.2%，总量为700～1400克。
磷占成人体重0.8%～1.2%，总量400～800克。
99%以上的钙和86%以上的磷以 羟磷灰石的形式构成骨盐，和胶原纤维结合在一起使骨牙组织具有特殊
的硬度和韧性。

一、钙、磷、镁代谢
（一）钙、磷、镁的生理功能
1.钙的生理功能
（1）血浆钙可降低毛细血管和细胞膜的通透性，降低神经、肌肉的兴奋性。
（2）血浆钙作为血浆凝血因子参与凝血过程。
（3）骨骼肌中的钙可引起肌肉收缩。
（4）是重要的调节物质：
1）作用于细胞膜，影响膜的通透性；
2）在细胞内作为第二信使，起着重要的代谢调节作用；
3）是许多酶的激活剂。
2.磷的生理功能
（1）血中磷酸盐是血液缓冲体系的重要组成成分。
（2）细胞内的磷酸盐参与许多酶促反应。
（3）构成核苷酸辅酶类的辅酶。
（4）细胞膜磷脂在构成生物膜结构、维持膜的功能和在代谢调控上均起重要作用。
还可以通过化学修饰起代谢调控作用。
3.镁的生理功能
镁一半以上沉积在骨中。
（1）Mg对神经、肌肉的兴奋性有镇静作用；
（2）Mg是近300种酶的辅助因子。
（3）与体内重要的生物高分子并且和ATP、DNA、 tRNA、mRNA的生化反应有关系，参与氨基酸的活化
等。
在维持机体内环境相对稳定和维持机体的正常生命活动中起着重要的作用。
（二）钙、磷、镁的代谢及调节
1.钙、磷、镁的代谢
（1）钙：
吸收：
吸收部位：十二指肠，是在活性D3调节下的主动吸收，影响吸收的因素：
2+
2+
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①肠管的pH：偏酸时促进吸收。
②食物成分：食物中草酸和植酸可以和钙形成不溶性盐，影响吸收。
排泄：
主要由肠道排出其次是肾脏排出。
肾小球滤过钙约10g天，由尿中排出的仅约150mg天，大部分被肾小管重吸收了。
尿钙排出量直接受血钙浓度影响，血钙低于2.4mmolL时，尿中几无钙排出。
（2）磷：
食物中磷以有机磷酸酯和磷脂为主，在肠管内磷酸酶的作用下被分解为无机磷被吸收。
由于磷的吸收不良引起的缺磷现象较少见。
磷主要由肾排泄，其排出量约占总排出量的70%，每 天经肾小球滤过磷约5g，但85%～95%被肾小管回
吸收。
（3）镁：
镁的日摄入量约250mg，其中23来自于谷物蔬菜。
吸收：部位主要在回肠，是主动运转过程。
消化液中也有多量镁，长期丢失消化液（如消化道造瘘）是缺镁的主要原因。
排泄：主要是肾。
经肾小球滤过的镁大量被肾小管回吸收，仅2%～5%由尿排出，每日排出约100mg。
2.钙磷代谢的调节：
调节钙磷代谢的因素有三个：甲状旁腺激素、降钙素和活性维生素D。
1.甲状旁腺激素（PTH）
由甲状旁腺分泌，是维持血钙正常水平最重要的调节因素，有升高血钙、降低血磷和酸化血液等作用。

总结果：血钙升高、血磷下降。（升钙降磷）
血钙降低刺激PTH分泌。

（2）降钙素：由甲状腺胞旁细胞合成、分泌，其主要功能是降低血钙和血磷。

总结果：降低血钙、降低血磷。（降钙降磷）
血钙升高能刺激降钙素的分泌，二者呈正比关系。
（3）维生素D：

在 肝和肾（1-α羟化酶）的作用下，维生素D
3
转变成1，25-（OH）
2
-D
3
。
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总结果：升高血钙、升高血磷。（升钙升磷）

在正常人体内，通过上述三种物质的相互 制约，相互协调，以适应环境的变化，保持血钙、血磷浓度
的相对恒定。

（三）钙、磷、镁测定的临床意义
1.血钙测定：
血钙分为游离钙和结合钙。


量下降，但因游离钙不减少，所以临床上不出现缺钙症状。
非扩散性钙和离子钙之间可以互相转变，呈动态平衡。

蛋白结合钙含量和血浆白蛋白浓度有关，如血浆白蛋白明显下降，非扩散性钙也减少，以致血清总钙

测定方法：

（1）离子钙测定：采用钙离子选择性电极进行测定。
（2）总钙测定：原子吸收分光光度法、染料结合法和滴定法等。
普遍应用的是络合滴定法，优点操作简便，不需特殊设备，用血量少，准确性符合要求。
原子吸收 分光光度法使用空气一乙炔焰，钙焰的光吸收特征是422.7nm，较火焰光度法灵敏度高，但不
适宜 常规检验。（参考方法）
离子选择电极法测定钙离子已在临床应用。
比色法有甲基麝香草酚蓝法和邻甲酚酞络合法。
参考值：血清总钙：成人：2.03～2.54mmolL ；儿童：2.25～2.67mmolL；离子钙：0.94～1.26mmolL。
临床意义：
（1）血清钙升高：（高血钙症比较少见）
1）原发性甲状旁腺功能亢进，产生过多 的甲状旁腺素，多见于甲状旁腺腺瘤，X线检查可见骨质疏松
等情况。
2）甲状旁腺素异 位分泌：某些恶性肿瘤可以分泌甲状旁腺素，如肾癌、支气管癌等，但此种情况如未
发现原发癌瘤，则很 难诊断。
3）恶性肿瘤骨转移是引起血钙升高最常见的原因。恶性肿瘤伴有骨转移时有大量骨质破 坏，而肾和肠
又不能及时清除过多的钙，遂引起高血钙。
4）维生素D中毒，长期大量服用维生素D时引起，但此种情况是可以避免的。
5）其他：高血钙还可见于类肉瘤病、肾上腺功能不全、急性肾功能不全、酸中毒、脱水等情况。
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（2）血清钙减低：
低血钙症临床上较多见，尤多见于婴幼儿。
①甲状旁腺功能低下：
见于原发性甲状旁腺功能低下、甲状腺切除手术后、放射性治疗甲状腺癌时伤及甲状旁腺等情况。
血清钙可降到1.75mmolL以下，血磷可增高。
②维生素缺D缺乏：
食物中缺乏，阳光照射少，消化系统疾患等，使血钙血磷均下降，使得钙、磷乘积下降。
婴幼儿缺乏维生素D可引起佝偻病，成人引起骨软化病。
③新生儿低血钙症：是新生儿时期常见惊厥原因之一。
④长期低钙饮食或吸收不良：
严重乳糜泻时，食物中的钙与未吸收的脂肪酸结合，生成钙皂，排出体外，造成低钙。
⑤严重肝病 、慢性肾病、尿毒症、远曲小管性酸中毒等时血清钙可下降，血浆蛋白减低时可使非扩散
性钙降低。
⑥血pH可影响血清游离钙浓度。
酸碱中毒总钙不变，离子钙可有改变。
碱中毒离子钙下降是产生手足抽溺的主要原因。
酸中毒，pH下降，游离钙浓度可相对增加。
2.血磷测定：
血液中的磷以有机磷和无机磷两种形式存在，血浆中磷34为有机磷 ，14为无机磷。无机磷主要以磷
酸盐形式存在，构成血液的缓冲系统。
血磷浓度不如血浆钙稳定。
婴幼儿时期血磷高是由于处于成骨旺盛期，碱性磷酸酶活性较高所致，成人血磷也有一定的生理波动。
血磷和血钙之间有一定的浓度关系。
正常人血钙、血磷浓度的乘积在35～40（mgdL）之间。疾病时可升高或降低。
测定方法：
血清无机磷的测定方法一般有磷钼酸法、染料法和酶法。
磷钼酸法是血清中无机磷与钼酸盐结合形成磷钼酸化合物，再用还原剂将其还原成钼蓝进行比色测定。
染料法如孔雀绿直接显色测定法。
酶法是偶联反应，参与反应的酶有糖原磷酸化酶、葡萄糖磷酸变 位酶及葡萄糖6-磷酸脱氢酶，反应中
使NADP还原成NADPH，形成NADPH在340nm波长 下测定其吸光度。
参考值：血清磷：0.81～1.45mmolL。
临床意义：
（1）血清无机磷升高
1）甲状旁腺功能减退：
见于原发性甲状旁腺 功能减退、继发性甲状腺功能减退以及假性甲状旁腺功能低下，由于尿磷排出减
少，使血磷升高。
2）慢性肾功能不全：肾小球滤过率下降，肾排磷量减少，血磷上升，血钙降低。
3）维生素D中毒：
由于维生素D的活性型促进溶骨，并促进小肠对钙、磷的吸收，以及肾对磷的 重吸收，因此维生素D
中毒时伴有高血磷。
4）其他：血磷升高还可见于甲状腺功能亢进 、肢端肥大症、酮症酸中毒、乳酸酸中毒、严重急性病、
饥饿等情况。
（2）血清无机磷降低
可由于小肠磷吸收减低、肾排磷增加、磷向细胞内转移等原因引起。
+
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1）原发性或继发性甲状旁腺功能亢进：都可使无机磷随尿排出增多，造成低血磷。
2）维生素D缺乏：可使小肠磷吸收降低，尿排磷增加，导致低血磷，可见于佝偻病、软骨病等。
3）肾小管病变如Fanconi综合征，肾小管重吸收功能障碍，尿磷排泄量增加，血磷下降。
3.血镁测定
镁主要存在于细胞内，是细胞内含量仅次于钾的阳离子。

有低血钙症。

镁和钙有许多相似的生理功能，钙、镁之一发生紊乱时，另一个也常有紊乱，例如，低血镁症常同时
测定方法：比色法、荧光法、离子层析法、离子选择电极法、酶法、原子吸收分光光度法、同位素稀
释质 谱法等。
决定性方法：同位素稀释质谱法。
参考方法：原子吸收分光光度法。
常规方法：甲基麝香草酚蓝（MTB）比色法、钙镁试剂法
（我国卫生部临床检验中心推荐）。
参考值：
①甲基麝香草酚蓝比色法：成人0.67～1.04mmolL；
②原子吸收分光光度法：成人0.6～1.1mmolL，儿童0.5～0.9mmolL。
临床意义：
（1）血清镁升高：
①肾功能不全，特别是在少尿、无尿时期，由于肾 清除功能降低，血浆及红细胞内酶含量均增高，可
出现高镁血症。
②其他：甲低、Addisan病、多发性骨髓瘤、严重脱水及用镁剂治疗过量时等情况。
血镁增 高可出现镁中毒症状，如深部腱反射消失、肌肉瘫软、心动过缓、房室传导阻滞等，血镁过高
时可发生心 脏骤停。
（2）血清镁减低：
低血镁常伴有性电解质紊乱。
①镁摄入不足，如禁食、呕吐、慢性腹泻、消化吸收不良。
②尿排镁过多，如肾功能不全多尿期，服用利尿剂等情况。
③甲状旁腺功能亢进、原发性醛固酮症、糖尿病酸中毒也可出现血镁降低。
④使用氨基糖甙类抗生素促进镁的丢失。
⑤高血钙时增加尿镁排出，术后输液期血清镁可暂时下降。
低血镁和低血钙症状相似，不易区分，所以有怀疑时应进行血镁测定。
【习题】
机体缺钙的病因不包括
A.长期日照不足
B.V-D摄入不足
C.食物中钙磷比例不当
D.肾功能障碍
E.只补V-D
『正确答案』E

『答案解析』只补V-D不是导致缺钙的原因。
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