钙磷手足，情牵一生

开心100mm05xkw 2018-12-19

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《海德薇之歌（Hedwig's Theme）》是《哈利波特》（和近年上映的《神奇动物》）系列电影中最重要的曲目之一，海德薇是一只白色的猫头鹰，是哈利的重要宠物。在J.K. Rowling的魔法世界中，猫头鹰是巫师们最常用的信使，而在大多数人的记忆中，猫头鹰更是与霍格沃兹魔法学院的录取通知书直接挂钩。除此之外，电影主角哈利波特第一次到达霍格沃兹时响起的音乐也正是这首海德薇之歌。

今年的研究生考试近在眼前，就让身为哈迷的小编把将首歌送给广大考研人，以及天下所有正在努力奋斗的人。

另外，由于考研复习，实习生系列讲座将暂停两周，老师同学们，两周后见。

小小病例

2018-11-17，生化检测结果

2018-11-19 生化检测

病历资料

患者，女，25岁。因“体检发现甲状旁腺肿大一月余”入院。

患者1月前因“孕39周”入院，2018-10-14 血气分析：钙 1.93（mmol/L）↑，查头颅MR（2018-10-15）：多发性脑梗塞。2018-10-15 PTH（甲状旁腺激素）： 223.50（pg/ml）↑。

那么，为了进一步确诊，我们还要做哪些检查？

检查结果

初步诊断：1.甲状旁腺腺瘤？2.高钙血症

那么甲状旁腺激素和钙有什么联系呢？

临床实验室又是如何检测钙和磷的含量呢？

让我们一起进入今天的演讲吧！

Part.1

钙的代谢

一、钙的吸收

1.吸收部位：十二指肠，是在活性维生素D3调节下的主动吸收。

2.影响钙吸收的因素

①肠道pH：碱性环境生成不被吸收的Ca₃(PO₄)₂，使钙吸收减少；酸性环境利于形成可被吸收的Ca(H₂PO₄)₂，促进钙的吸收。

②食物成分：食物中草酸和植酸可与钙形成不溶盐，影响钙的吸收，其钙磷比例对钙的吸收也有一定影响，Ca²⁺：P³⁺=2:1时吸收最佳。

二、钙的排泄

主要由肠道排出，其次是肾脏排出。

消化道排出未被吸收的食物钙，当严重腹泻时排钙过多可导致缺钙。

经过肾排泄的钙占体内总排钙量的20%。尿钙的排出量直接受血钙浓度影响。

Part.2

磷的代谢

一、吸收

成人每日进食磷（phosphorus，P）约1.0~1.5 g，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分解为无机磷盐被吸收。

磷在空肠吸收率达70%，由于磷的吸收不良引起的缺磷现象较少见，但长期口服氢氧化铝凝胶以及食物中钙镁铁离子过多，均可由于形成不溶性磷酸盐而影响磷的吸收。

二、排泄

磷主要由肾排泄，其排出量约占总磷排出量的70%，另有30%由粪便排出。

每天经肾小球滤过磷约5 g，但85%～95%被肾小管重吸收。

Part.3

钙、磷代谢的激素调节

钙磷代谢的主要调节激素有三个

一、甲状旁腺激素

1.甲状旁腺激素的调节

甲状旁腺激素（PTH）由甲状旁腺主细胞分泌的一种碱性单链多肽，是维持血钙正常水平最重要的调节因素，有升高血钙、降低血磷等作用。

①对骨的作用：PTH总的作用是促进溶骨，升高血钙。

②对肾的作用：促进肾小管对钙的重吸收，抑制其对磷的重吸收，进而升高血钙。

③对维生素D的作用：PTH能升高肾25(OH)D₃-1α-羟化酶活性，从而促进高活性的1,25(OH)₂D₃的生成。

④对小肠的作用：PTH促进小肠对钙和磷的吸收，这一作用是促肾生成1,25(OH)₂D₃的继发效应。

总结果：

血钙升高、血磷下降。（升钙降磷）

血钙↓ ，PTH分泌↑；血钙↑，PTH分泌↓

2.甲状旁腺激素的检测

【检测方法】电化学发光法

基本原理：发光底物二价的三联吡啶钌及反应参与物三丙胺在电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H+而成为强还原剂，将氧化型的三价钌还原为激发态的二价钌，随即释放光子而恢复为基态的发光底物。这一过程在电极表面周而复始地进行，不断地发出光子而常保持底物浓度的恒定。

【参考值】10—60 pg/ml

（各实验室建立自己的参考区间）

二、降钙素

1.降钙素(CT)的调节

由甲状腺滤泡旁细胞合成、分泌的一种单链多肽激素，其主要功能是降低血钙和血磷，作用的靶器官主要为骨和肾。　　

①对骨的作用：抑制溶骨，促进成骨，促进骨盐沉积，降低血钙。

②对肾的作用：抑制肾小管对钙、磷的重吸收，以增加尿钙、尿磷排泄，降低血钙血磷。

③对小肠的作用：抑制1,25(OH)₂D₃的生成，间接抑制小肠对钙的吸收。

总结果：

降低血钙、降低血磷。（降钙降磷）

血钙↑，降钙素分泌↑，二者呈正比关系

2.降钙素检测

【检测方法】

●放射免疫测定法（RRA）

●化学发光法

影响因素：EDTA对实验存在影响，建议不采用此类型样本，避免溶血、脂血。

【参考值】各实验室建立自己的参考区间

三、活性维生素D

1.活性维生素D的调节

在肝和肾（1-α羟化酶）的作用下，维生素D3转变成1,25(OH)₂D₃。1,25(OH)₂D₃具有较强的生理活性，比维生素D3强10~15倍。

①对小肠的作用：促进十二指肠对钙的吸收及空肠、回肠对磷的吸收和转运的双重作用。

②对骨的作用：1,25(OH)2D3与PTH协同作用，能维持骨盐溶解和沉积的对立统一过程，有利于骨的更新和生长。

③对肾的作用：1,25(OH)2D3促进肾小管上皮细胞对钙、磷的重吸收。

总结果：升高血钙、升高血磷（升钙升磷）

2.活性维生素D检测

【检测方法】

●放射竞争性蛋白结合法(CPB)

●高效液相色谱法(HPLC)

●放谢免疫法(RIA)

●放射受体法(RRA)

●酶联免疫法（ELISA）

【参考值】各实验室建立自己的参考区间

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。

Part.4

钙、磷测定

一、血钙测定

血钙几乎全部存在于血浆中，正常人血钙波动甚小，维持在2.25~2.75 mmol/L.血钙分为可扩散钙和非扩散钙。

血pH可影响血清游离钙浓度。碱中毒时总钙不变，离子钙可有改变。碱中毒离子钙下降是产生手足抽搐的主要原因。酸中毒，pH下降，游离钙浓度可相对增加。

【测定方法】

（1）离子钙测定：采用钙离子选择电极法。

（2）总钙测定：原子吸收分光光度法、比色法和滴定法等。

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：使用乙炔火焰，基态钙原子的光吸收特征是422.7nm，较火焰光度法灵敏度高，但不适宜常规检验。（参考方法）

【参考区间】

血清总钙：2.25～2.75 mmol/L；

离子钙：1.15～1.35 mmol/L

（各实验室建立自己的参考范围）

（3）生化室检测方法——比色法

原理：在碱性溶液中，钙离子与5-硝基-5’甲基-BAPTA（NM-BAPTA）反应形成复合体钙-NM-BAPTA，该复合体与EDTA发生反应，其吸光度值与样品中钙浓度成正比。

【参考区间】成人：2.10~2.70 mmol/L

危急值：Ca<1.60mmol 或="">3.5mmol/L

【临床意义】

（1）血清钙升高：

①原发性甲状旁腺功能亢进：产生过多的甲状旁腺激素，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引起肠道对钙吸收增加，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。

（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1.75 mmol/L以下，血磷可增高。

②维生素D缺乏：食物中缺乏，阳光（紫外线）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低白蛋白血症：使血清总钙降低。

④急、慢性肾衰竭：致血磷升高，钙、磷乘积下降，1,25(OH)₂D₃功能发生障碍；与白蛋白结合的钙随白蛋白从肾脏排出。

二、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3/4为有机磷，1/4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。

细胞内的磷酸盐参与许多酶促反应，是构成核苷酸辅酶类的辅酶。

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(［Ca］×［P］)为30～40。当(［Ca］×［P］)>40，则钙和磷以骨盐形式沉积于骨组织；若(［Ca］×［P］)<>

【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。

【参考区间】

血清磷：0.84～1.45 mmol/L

（各实验室建立自己的参考区间）

生化室检测方法：磷钼酸比色法

原理：在酸性溶液中，无机磷与钼酸盐发生反应，生成非还原性磷钼酸化合物，在340/380 nm 的吸光度值与标品中无机磷的浓度成正比。

【参考区间】

成人：0.82~1.60 mmol/L

危急值：不作要求

【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。

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。

④使用葡萄糖、营养素、胰岛素，致使磷向细胞内转移。

Part.5

拓展：骨代谢

甲状旁腺激素(PTH)不仅对钙、磷起调节作用，而且还参与调节骨代谢，在骨代谢中具有促进成骨与溶骨作用的双重效应。

在人的一生中，骨通过成骨作用和溶骨作用不断与细胞外液进行钙磷交换，完成代谢更新。在骨骼生长时，血中钙磷等矿物沉积于骨组织，构成骨盐，在骨骼更新时，骨盐溶解，骨中钙磷释放入血。

因此，骨的代谢影响着血中钙磷的浓度，而血中钙磷的含量也影响骨的代谢。正常成人体内的成骨和溶骨作用保持着动态平衡。

骨形成标志物：骨钙素、骨性碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原羧基/氨基端前肽等。

骨吸收标志物：吡啶酚、Ⅰ型胶原羧基/氨基末端肽、抗酒石酸酸性磷酸酶、尿羟赖氨酸、尿羟脯氨酸。

(一) 骨形成标志物

1.骨钙素（OC）

又称骨谷氨酰基蛋白(BGP)，是人骨中主要的和最多的非胶原蛋白。骨钙素在1,25(OH)₂D₃刺激下由成骨细胞合成。

骨钙素中的17、21、24位的谷氨酰残基，可被γ-羧化酶转化为γ-羧基谷氨酰，能结合钙离子，在血液凝固、钙转运、沉积以及维持内环境平衡中起重要作用。

血清骨钙素水平基本上能够反映近期骨细胞合成骨钙素和骨形成的情况。

【临床意义】BGP是反映骨形成的指标。

①升高见于：儿童生长期、肾性骨营养不良、畸形性骨炎、甲状旁腺功能亢进、甲状腺功能亢进、骨折、骨转移癌、低磷血症、肾功能不全等。

②降低见于：甲状旁腺功能减退、甲状腺功能减退、肝病、长期应用肾上腺皮质激素治疗等。

2.骨性碱性磷酸酶(B-ALP)

血清中总碱性磷酸酶（TALP）50%来源于骨即B-ALP，由成骨细胞分泌。

血清B-ALP在反映成骨细胞活性和骨形成上则有较高特异性，优于骨钙素。

【临床意义】

①B-ALP增高见于：Paget病、修复活跃的骨质疏松、甲状腺毒症、甲状腺功能亢进、骨质软化症、佝偻病、骨营养障碍、骨质溶解转移、指端肥大症以及其他增加骨形成的病症。

②B-ALP降低极少见。

3.I型前胶原羧基前肽

Ⅰ型胶原是由成骨细胞的前体细胞合成，含N-和C-端延伸段(又称前肽)。在形成纤维和释放入血时从Ⅰ型胶原上断裂下来。现多检测C-端前肽。因此，Ⅰ型前胶原肽可作为评价骨形成的指标。

【临床意义】增高见于：

·儿童发育期，正常儿童平均为正常成人的2倍。

· 妊娠最后3个月。

· 骨肿瘤和肿瘤的骨转移，特别是前列腺癌、乳腺癌，畸形性骨炎、酒精性肝炎、肺纤维化等。

(二) 骨吸收标志物

1.脱氧吡啶酚和吡啶酚

都是不能被还原的羟基吡啶酚交联。骨是两种吡啶酚的主要来源，故这两种吡啶酚测定可用于评价骨吸收。

2.交联区的C-和N-端肽

Ⅰ型胶原交联区的C-和N-端肽也是一种骨吸收的指标，与脱氧吡啶酚和吡啶酚一样具有较好特异性，不受饮食等干扰。

3.耐酒石酸酸性磷酸酶

骨吸收期间，破骨细胞产生和分泌一种耐酒石酸酸性磷酸酶进入破骨细胞与骨细胞表面之间的间隙，并能在血清中测得，能反映破骨细胞活性和骨吸收情况。

（三）常见的骨代谢异常导致的疾病

指导老师

主任技师、副教授，硕士研究生导师，生化教研室主任，江苏省医学会检验分会“生物化学与免疫学”专业组委员。研究方向：临床生物化学与分子生物学。校级首届学生心目中的“好老师”，优秀临床带教老师；其构建的《形态学学习与考核网站》和《实验室检查——血常规》都获得了全国优秀多媒体课件大赛三等奖的好成绩；《临床生物化学检验》网络课程广受好评，获得“江苏省优秀多媒体课件大赛一等奖”、“校优秀网络课程”。科研成果3项，发表论文二十余篇。

课后习题

1.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.甲状旁腺激素功能亢进

2.PTH的调节作用不包括（）

A.升高血钙、升高血磷

B.升高血钙、降低血磷

C.升高血钙、增加尿磷

D.促进肾对钙的重吸收