钙磷镁与微量元素的临床生物化学

钙磷镁与微量元素的临床生物化学

第一节概述

一、钙、磷代谢及调节

（一）含量与分布

钙是体内含量最多的无机盐，占体重的1.5%～2%，总量约700～1400g，其次是磷，占体重0.8%～1.2%，总量约400～800g。 99%以上的钙和86%以上的磷是以羟磷灰石形式沉积于骨、牙。

（二）吸收与排泄

吸收：在pH较低的小肠上段，钙的吸收率随年龄的增长而降低，每增加10岁减少5%～10%，婴儿吸收率可达50%以上，儿童40%，成人20%左右，故老人易发生骨质疏松症。

磷的吸收率约70%，低磷时可达90%。

排泄：主要通过肠道和肾脏。

钙：80%肠道 20%肾脏

磷：30%肠道 70%肾脏

（三）血钙与血磷

血液中钙几乎全部存在于血浆，正常血清钙 2.25～2.75mmol/（9～11mg/dl）

发挥生理作用的是离子钙，但临床实验室测定的大多数是总钙。

血磷是指血液中的无机磷酸盐（HPO42－、H2PO4－）正常人血清无机磷0.97～1.61mmol/L（3～5mg/dl），儿童稍高。

[Ca] ×[P] = 35～40 大于40骨盐沉积，有利于骨钙化。小于35骨盐溶解。

（四）钙、磷生理功能

钙：1.参与血液凝固。

2.参与肌肉收缩。

3.维持神经肌肉应激性。 H+HCO3

4.作为第二信使。

磷：1.作为核酸、磷脂、磷蛋白合成的原料。

2.参与高能磷酸化合物的合成。

3.构成核苷酸辅酶。

4.构成磷酸盐缓冲对。

（五）钙、磷代谢调节

1.维生素D3（VitD3）

促进肠道对钙、磷的吸收；促进肾小管对钙、磷的重吸收；协同PTH促进骨重建。

2.甲状旁腺素（PTH）甲状旁腺主细胞分泌的84肽。促进溶骨作用，促进间充质细胞转化成破骨细胞，抑制破骨细胞转化为成骨细胞；促进肾小管对钙的重吸收，抑制磷的重吸收。

3.降钙素（CT）甲状腺滤泡旁细胞分泌的32肽，与PTH拮抗。促进成骨作用，抑制间充质细胞转化为破骨细胞，促进破骨细胞转化为成骨细胞；抑制肾小管对钙、磷的重吸收。

二、镁代谢和生理功能

（一）镁代谢

1.镁的含量与分布占体重的0.03%，正常成人镁的总量20～28g，其中60%存在于骨骼，20%～30%存在于骨骼肌，其余10%存在于其它组织中。体液中细胞内液镁的含量占总量的39%，而细胞外液仅占1%。

2.血镁血浆镁的浓度约0.67～1.23mmol/L，存在形式主要有三种：离子镁55%

血镁碳酸氢镁、柠檬酸镁、磷酸镁等15%

蛋白结合镁30%

发挥生理作用的是离子镁。

3.吸收与排泄食物镁含量丰富，人体每天需要量300～350mg，镁的吸收主要在小肠，吸收率只有30%～40%，吸收率与肠腔中镁的含量成反比。体内镁的排泄主要通过肾脏。

（二）镁的生理功能

1.作为酶的辅助因子体内约300种酶的辅助因子是Mg2+。

2.维持神经肌肉的应激性Mg2+能降低神经肌肉的应激性。

三、微量元素与疾病

（一）体内化学元素组成和分类

人体约含有50多种元素。

主要元素含量＞0.1g/kg体重C、H、O、N、S、P、Ca、K、Na、Cl、Mg等

必需的Fe、Cu、Zn、Mn、Co、 Ni、Se、I、F等14种微量元素

含量＜0.1g/kg体重非必需的Si、As、Rb、B、Al 等有害的Bi、Hg、Pb、Be等

（二）必需微量元素对人体各种生命活动的影响

1.促进机体的生长发育

铁、铜、锌、锰、钴、碘等，作为酶和激素的重要组成成分。

2.对神经系统结构和功能的影响

铁、铜、锌、锰、钴、碘等缺乏时可导致神经系统结构和功能的异常，智力低下。

3.对内分泌系统的影响

铜、铁、锌、锰、铬等元素的缺乏或过量可引起内分泌功能失常。

4.对免疫系统的影响

铁、铜、锌等缺乏时可降低机体的免疫力。

5.对心血管疾病及创伤的影响

适量的锌、锰、铬、硒等元素有利于心血管的结构和功能。如食物中的锌/镉比与高血压的发生和预后密切相关。多种微量元素还能影响核酸和蛋白质的生物合成，故有利于创伤的愈合和疾病的恢复。

第二节

钙、磷、镁和微量元素测定

一、钙的测定

血钙测定方法很多。

化学法①滴定法（氧化还原滴定，络合滴定）；

②比色法（邻甲酚酞络合法，甲基麝香草酚蓝法）。

物理法①火焰光度法；②ISE法；③原子吸收分光光度法；

④同位素稀释质谱法。

1.EDTA-Na2络合滴定法

在碱性溶液中，血清钙与钙红指示剂结合成可溶性的复合物，使溶液呈淡红色，EDTA-Na2对钙有很大的亲和力，能与复合物中的钙络合，使钙红指示剂重新游离溶液变蓝色，根据EDTA-Na2滴定用量可计算出血清钙含量。

钙指示剂除钙红外，还有依地铬黑T（红→蓝），钙黄绿素（黄→绿），紫红酸铵（红→紫）。钙红指示剂终点明显，不受血清镁干扰，血清镁在强碱性条件下生成Mg（OH）2↓，指示剂在强碱性条件下不稳定，加指示剂后应立即滴定。

操作简便，无需特殊仪器设备，适合于基层医院，但终点判断人为误差较大，溶血、黄疸影响终点判断。

2.邻甲酚酞络合酮法（O-CPC）

邻甲酚酞络合酮是一种金属络合染料，也是一种酸碱指示剂，在碱性溶液中能与钙和镁螯合，生成紫红色螯合物（吸收峰575nm），作钙测定时，加入8-羟基喹啉消除镁的干扰。

Mg2+ ＋8-羟基喹啉————→可溶性络合物

Ca2+＋邻甲酚酞络合酮————→紫红色螯合物