骨质疏松与钙磷代谢
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骨质疏松与钙磷代谢
骨质疏松与钙磷代谢
目录
• 钙磷代谢的调控 • 骨转化的指标 • 骨质疏松症
骨质疏松与钙磷代谢
钙磷代谢的调控
骨质疏松与钙磷代谢
钙、磷的含量与分布
钙、磷在体内的分布
部位
骨及牙 细胞内液 细胞外液
钙
磷
含量 （g）
1200 6 1
占总钙（%）
99.3 0.6 0.1
骨质疏松与钙磷代谢
（1）对骨：促进骨液中的钙转移到血液
促进 破骨细胞 （2）对肾：促进肾小管重吸收钙，抑制重吸收磷 （3）对小肠：PTH激活肾中1α-羟化酶
促进小肠对钙磷的吸收
PTH具有升高血钙、降低血磷的作用
骨质疏松与钙磷代谢
PTH
• PTH的分泌主要受血浆钙浓度变化的调节。 血浆钙浓度轻微下降时，就可使甲状旁腺 分泌PTH迅速增加。相反，血钙浓度升高 时，PTH分泌减少。
----促进肠道钙、磷的吸收，增加血钙、血磷含量， 刺激成骨细胞的活动，从而促进骨盐沉积和骨的形 成 ----血钙浓度降低时，在PTH的参与下提高破骨细胞 的活性，动员骨钙入血，使血钙浓度升高。 • 提高肾小管对钙、磷离子重吸收的能力，使尿钙、 磷的排出量减少
骨质疏松与钙磷代谢
降钙素对钙磷的调节
• 减弱溶骨过程，使骨组织释放的钙磷减少， 钙磷沉积增加，因而血钙与血磷含量下降。
• 有昼夜节律，半衰期短，受肾功能影响，易降解
骨质疏松与钙磷代谢
骨转化的生化指标 bone turnover markers
骨转化的过程中产生的代谢物或酶 • 骨形成指标：成骨细胞活动及骨形成的代
谢产物 • 骨吸收指标：破骨细胞活动及骨吸收的代
谢产物，特别是骨基质的降解产物 • 骨转化指标反映了骨重塑的动态情况
骨质疏松与钙磷代谢
骨的代谢过程
骨质疏松与钙磷代谢
骨钙素:联结钙元素功能
胶原纤维
骨钙素: Bone-γ-Glutamic-Protein BGP
钙
骨质疏松与钙磷代谢
骨钙素
• 了解成骨细胞，特别是新生成的成骨细胞的活动 及状态。
• 骨钙素值随年龄的变化及骨更新率的变化而不同。 骨更新率越快，骨钙素值越高，反之降低。
• 在原发性骨质疏松中，绝经后骨质疏松症是高转 换型的，所以骨钙素明显升高；老年性骨质疏松 症是低转换型的，因而骨钙素升高不明显。故可 根据骨钙素的变化情况鉴别骨质疏松是高转换型 的还是低转换型的；
骨质疏松与钙磷代谢
骨重建（骨转化）
• 骨重建是指骨组织动态更新的过程 骨吸收和骨形成的偶联过程
Monocytes Osteoclasts
Pre-osteoblasts
Osteoblasts
Osteocytes
骨质疏松与钙磷代谢
骨质疏松与骨转化
• 骨吸收和骨形成的失衡 骨吸收>骨形成 骨吸收增强 骨形成减少
食影响 • P1NP(1型原骨胶原-N端前肽)是I型胶原质
沉积的特异性标志物，因此可定义为一个 具有真正意义的骨形成标志物。临床用于 骨质疏松的疗效观察和预后判断。
骨质疏松与钙磷代谢
骨钙素（Osteocalcin）－骨转化标志物
▪ 骨钙素是一种分子量约为5800D的骨特异性蛋白，是骨骼中除胶原蛋白外最常见的蛋 白 ▪ 在骨合成中，成骨细胞产生骨钙素，此过程依赖于VitaminK，同时VitaminD3有促进 产生骨钙素的作用。 成骨细胞骨钙素产生后一部分吸收进入骨基质，另一部分释放进 入外周血。 ▪ 维持正常骨矿化、抑制异常羟基磷灰石结晶形成、抑制软骨的矿化速率。
• 降钙素的作用快速而短暂，而进食可刺激 降钙素的分泌，所以对高钙饮食引起的血 钙升高回复到正常水平起着重要作用。
骨质疏松与钙磷代谢
常见的钙磷代谢异常性疾病
• 甲状旁腺 功能亢进 功能减退
• 维生素D 缺乏或抵抗 中毒
• 靶器官的异常（ 消化道，骨骼，肾）
骨质疏松与钙磷代谢
目录
• 钙磷代谢的调控 • 骨转化的指标 • 骨质疏松症
• 抑制肾小管对钙、磷、钠及氯的重吸收
CT具有降低血钙、降低血磷的作用
骨质疏松与钙磷代谢
降钙素的作用
• 成人降钙素对血钙的调节作用较小，因为 降钙素引起的血钙浓度下降，可强烈地刺 激PTH的释放，PTH的作用完全可以超过 降钙素的效应。
降钙素分泌启动较快，在1h内即可达到高峰， 而PTH分泌高峰则需几个小时
体内钙磷代谢的调节
神经体液的调节
甲状旁腺素 （PTH） 降钙素 （CT）
1,25-(OH)2-D3
调节方式： （1）影响小肠对钙磷的吸收 （2）影响钙磷在骨组织与体液间的平衡 （3）影响肾脏对钙磷的排泄
骨质疏松与钙磷代谢
PTH
• 由甲状旁腺合成及分泌 • 84个氨基酸组成的单链多肽激素 • 调节作用：
两个阶段: 吸收和合成
骨质疏松与钙磷代谢
骨形成的标志物
骨质疏松与钙磷代谢
I型原骨胶原
1型前胶原N端肽
1型胶原
1型前胶原C端肽
I 型前胶原氨基端和羧基端肽链（总P1NP 和P1CP） 在多肽酶的作用下，被裂解下来
P1NP 和P1CP 被视为骨形成标志物
骨质疏松与钙磷代谢
P1NP
• P1NP/PICP主要由骨骼生成 • P1NP浓度高于PICP，日间波动小，不受饮
含量 （g）
600 100
6.2
占总磷（%）
85.7 14.0
0.3
磷的代谢
食入磷
骨及软组织
1200mg/ 天 肠道
粪便排出 400mg/
天
形成 吸收
消化道进入肠道100mg/ 天
磷池
肠道吸收900mg/
天Hale Waihona Puke 肾小管近端小管： 肾脏Na/Pi共转运蛋白
骨质疏松与钙磷代谢
尿排出
800mg/ 天
骨质疏松与钙磷代谢
• 长时间的高血钙，可使甲状旁腺发生萎缩， 而长时间的低血钙，则可使甲状旁腺增生 甚至形成自主分泌的腺瘤。
继发性或三发性甲状旁腺功能亢进症
骨质疏松与钙磷代谢
Vitamin D-代谢
7-脱氢胆固醇
胆骨化醇
25-(OH)D3
骨质疏松与钙磷代谢
1, 25-(OH)2D3
维生素D对钙磷代谢的影响
• 促进小肠粘膜上皮细胞对钙磷的吸收 • 骨骼
骨质疏松与钙磷代谢
骨骼成分
• 人类骨骼成分主要由 胶原蛋白质 羟基磷酸钙构成的羟磷灰石[3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2] 非胶原蛋白－骨钙素，与羟磷灰石有高亲和力
• 胶原蛋白质由成骨细胞分泌，胶原聚合成胶原纤维 作为骨盐沉淀的骨架。 胶原蛋白质像钢筋，磷酸钙像钢筋间隙中的混凝 土，骨钙素像混凝土的粘合剂。
骨质疏松与钙磷代谢
目录
• 钙磷代谢的调控 • 骨转化的指标 • 骨质疏松症
骨质疏松与钙磷代谢
钙磷代谢的调控
骨质疏松与钙磷代谢
钙、磷的含量与分布
钙、磷在体内的分布
部位
骨及牙 细胞内液 细胞外液
钙
磷
含量 （g）
1200 6 1
占总钙（%）
99.3 0.6 0.1
骨质疏松与钙磷代谢
（1）对骨：促进骨液中的钙转移到血液
促进 破骨细胞 （2）对肾：促进肾小管重吸收钙，抑制重吸收磷 （3）对小肠：PTH激活肾中1α-羟化酶
促进小肠对钙磷的吸收
PTH具有升高血钙、降低血磷的作用
骨质疏松与钙磷代谢
PTH
• PTH的分泌主要受血浆钙浓度变化的调节。 血浆钙浓度轻微下降时，就可使甲状旁腺 分泌PTH迅速增加。相反，血钙浓度升高 时，PTH分泌减少。
----促进肠道钙、磷的吸收，增加血钙、血磷含量， 刺激成骨细胞的活动，从而促进骨盐沉积和骨的形 成 ----血钙浓度降低时，在PTH的参与下提高破骨细胞 的活性，动员骨钙入血，使血钙浓度升高。 • 提高肾小管对钙、磷离子重吸收的能力，使尿钙、 磷的排出量减少
骨质疏松与钙磷代谢
降钙素对钙磷的调节
• 减弱溶骨过程，使骨组织释放的钙磷减少， 钙磷沉积增加，因而血钙与血磷含量下降。
• 有昼夜节律，半衰期短，受肾功能影响，易降解
骨质疏松与钙磷代谢
骨转化的生化指标 bone turnover markers
骨转化的过程中产生的代谢物或酶 • 骨形成指标：成骨细胞活动及骨形成的代
谢产物 • 骨吸收指标：破骨细胞活动及骨吸收的代
谢产物，特别是骨基质的降解产物 • 骨转化指标反映了骨重塑的动态情况
骨质疏松与钙磷代谢
骨的代谢过程
骨质疏松与钙磷代谢
骨钙素:联结钙元素功能
胶原纤维
骨钙素: Bone-γ-Glutamic-Protein BGP
钙
骨质疏松与钙磷代谢
骨钙素
• 了解成骨细胞，特别是新生成的成骨细胞的活动 及状态。
• 骨钙素值随年龄的变化及骨更新率的变化而不同。 骨更新率越快，骨钙素值越高，反之降低。
• 在原发性骨质疏松中，绝经后骨质疏松症是高转 换型的，所以骨钙素明显升高；老年性骨质疏松 症是低转换型的，因而骨钙素升高不明显。故可 根据骨钙素的变化情况鉴别骨质疏松是高转换型 的还是低转换型的；
骨质疏松与钙磷代谢
骨重建（骨转化）
• 骨重建是指骨组织动态更新的过程 骨吸收和骨形成的偶联过程
Monocytes Osteoclasts
Pre-osteoblasts
Osteoblasts
Osteocytes
骨质疏松与钙磷代谢
骨质疏松与骨转化
• 骨吸收和骨形成的失衡 骨吸收>骨形成 骨吸收增强 骨形成减少
食影响 • P1NP(1型原骨胶原-N端前肽)是I型胶原质
沉积的特异性标志物，因此可定义为一个 具有真正意义的骨形成标志物。临床用于 骨质疏松的疗效观察和预后判断。
骨质疏松与钙磷代谢
骨钙素（Osteocalcin）－骨转化标志物
▪ 骨钙素是一种分子量约为5800D的骨特异性蛋白，是骨骼中除胶原蛋白外最常见的蛋 白 ▪ 在骨合成中，成骨细胞产生骨钙素，此过程依赖于VitaminK，同时VitaminD3有促进 产生骨钙素的作用。 成骨细胞骨钙素产生后一部分吸收进入骨基质，另一部分释放进 入外周血。 ▪ 维持正常骨矿化、抑制异常羟基磷灰石结晶形成、抑制软骨的矿化速率。
• 降钙素的作用快速而短暂，而进食可刺激 降钙素的分泌，所以对高钙饮食引起的血 钙升高回复到正常水平起着重要作用。
骨质疏松与钙磷代谢
常见的钙磷代谢异常性疾病
• 甲状旁腺 功能亢进 功能减退
• 维生素D 缺乏或抵抗 中毒
• 靶器官的异常（ 消化道，骨骼，肾）
骨质疏松与钙磷代谢
目录
• 钙磷代谢的调控 • 骨转化的指标 • 骨质疏松症
• 抑制肾小管对钙、磷、钠及氯的重吸收
CT具有降低血钙、降低血磷的作用
骨质疏松与钙磷代谢
降钙素的作用
• 成人降钙素对血钙的调节作用较小，因为 降钙素引起的血钙浓度下降，可强烈地刺 激PTH的释放，PTH的作用完全可以超过 降钙素的效应。
降钙素分泌启动较快，在1h内即可达到高峰， 而PTH分泌高峰则需几个小时
体内钙磷代谢的调节
神经体液的调节
甲状旁腺素 （PTH） 降钙素 （CT）
1,25-(OH)2-D3
调节方式： （1）影响小肠对钙磷的吸收 （2）影响钙磷在骨组织与体液间的平衡 （3）影响肾脏对钙磷的排泄
骨质疏松与钙磷代谢
PTH
• 由甲状旁腺合成及分泌 • 84个氨基酸组成的单链多肽激素 • 调节作用：
两个阶段: 吸收和合成
骨质疏松与钙磷代谢
骨形成的标志物
骨质疏松与钙磷代谢
I型原骨胶原
1型前胶原N端肽
1型胶原
1型前胶原C端肽
I 型前胶原氨基端和羧基端肽链（总P1NP 和P1CP） 在多肽酶的作用下，被裂解下来
P1NP 和P1CP 被视为骨形成标志物
骨质疏松与钙磷代谢
P1NP
• P1NP/PICP主要由骨骼生成 • P1NP浓度高于PICP，日间波动小，不受饮
含量 （g）
600 100
6.2
占总磷（%）
85.7 14.0
0.3
磷的代谢
食入磷
骨及软组织
1200mg/ 天 肠道
粪便排出 400mg/
天
形成 吸收
消化道进入肠道100mg/ 天
磷池
肠道吸收900mg/
天Hale Waihona Puke 肾小管近端小管： 肾脏Na/Pi共转运蛋白
骨质疏松与钙磷代谢
尿排出
800mg/ 天
骨质疏松与钙磷代谢
• 长时间的高血钙，可使甲状旁腺发生萎缩， 而长时间的低血钙，则可使甲状旁腺增生 甚至形成自主分泌的腺瘤。
继发性或三发性甲状旁腺功能亢进症
骨质疏松与钙磷代谢
Vitamin D-代谢
7-脱氢胆固醇
胆骨化醇
25-(OH)D3
骨质疏松与钙磷代谢
1, 25-(OH)2D3
维生素D对钙磷代谢的影响
• 促进小肠粘膜上皮细胞对钙磷的吸收 • 骨骼
骨质疏松与钙磷代谢
骨骼成分
• 人类骨骼成分主要由 胶原蛋白质 羟基磷酸钙构成的羟磷灰石[3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2] 非胶原蛋白－骨钙素，与羟磷灰石有高亲和力
• 胶原蛋白质由成骨细胞分泌，胶原聚合成胶原纤维 作为骨盐沉淀的骨架。 胶原蛋白质像钢筋，磷酸钙像钢筋间隙中的混凝 土，骨钙素像混凝土的粘合剂。