钙、磷与微量元素
钙磷及微量元素代谢医学生物化学课件
钙磷及微量元素代谢的调节机制
01
02
03
摄取调节
通过调节食物中钙、磷和 微量元素的含量，以及膳 食习惯，可以影响其摄取 量。
吸收调节
肠道对钙、磷和微量元素 的吸收受到多种因素的影 响，如食物成分、肠道微 生物等。
排泄调节
通过调节肾脏、肠道等器 官的功能，可以影响钙、 磷和微量元素的排泄量。
02
钙磷及微量元素代谢的生物化 学基础
酶的活性调节是钙磷及微量元素代谢 的重要环节，如钙离子通道蛋白、磷 酸酶等。
03
钙磷及微量元素代谢异常与疾 病的关系
钙磷及微量元素代谢异常引起的常见疾病
佝偻病
由于钙磷代谢异常，导致骨骼发 育不良，出现佝偻病症状。
骨质疏松症
由于钙磷代谢异常，导致骨骼结 构破坏，出现骨质疏松症症状。
微量元素缺乏症
由于微量元素摄入不足或代谢异 常，导致微量元素缺乏症症状。
钙磷及微量元素代谢异常对疾病的影响
影响骨骼发育
钙磷及微量元素代谢异常会影响 骨骼的发育，导致骨骼发育不良
或畸形。
增加骨折风险
钙磷及微量元素代谢异常会增加骨 折的风险，因为骨骼结构破坏，容 易发生骨折。
影响免疫功能
微量元素缺乏会影响免疫功能，使 人体容易感染疾病。
钙磷及微量元素代谢异常的防治策略
合理饮食
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钙磷及微量元素在细胞内的分布与转运
细胞内钙磷及微量元素的储存
细胞内存在多种钙磷及微量元素储存形式，如线粒体、内质网、细胞骨架等。
转运蛋白的作用
钙磷及微量元素通过转运蛋白进行跨膜转运，如钙离子通过钙通道蛋白进入细 胞，锌离子通过锌转运蛋白进入细胞。
钙磷及微量元素在细胞内的代谢过程
浅谈动物机体微量元素钙和磷的作用机理
山东畜牧兽医2020年第41卷76浅谈动物机体微量元素钙和磷的作用机理胡顺勇1，胡胜超2，郭均友2，纪双慧2（1.山东省莒南县岭泉镇动物防疫检疫所，山东莒南276600；2.山东省莒县小店畜牧兽医站，山东莒县）中图分类号：S816.72 文献标识码：A 文章编号：1007-1733(2020)11-0076-02 钙、磷是动物体内含量较大的矿物质元素，在动物体内分布广泛且作用多样。
除构成机体组织之外，还参与很多生化反应。
钙、磷作为必需微量元素，配比在1~1.5:1为宜[1]。
缺乏或者过量都会对机体产生不利的影响，所以在日粮中对钙、磷的补充必须要适当，要根据动物的生长状况而定。
钙、磷的吸收和代谢也会受多种因素的影响，因此掌握因钙磷引起的异常以及合理控制饲料中钙、磷的饲喂极为重要。
1 钙、磷的作用与主要分布1.1 成骨绝大多数钙、磷存在于骨骼和牙齿中，起支持和保护作用。
骨骼为调节细胞外液游离钙磷恒定的钙库和磷库[2]。
1.2 凝血钙、磷共同参与凝血过程。
血浆Ca2+作为血浆凝血因子IV，在激活因子IX、X、XII和凝血酶原等过程中不可缺少；血小板因子3和凝血因子Ⅲ的主要成分是磷脂，它们为凝血过程几个重要链式反应提供“舞台”。
1.3 Ca2+的其他生理功能 调节细胞功能的信使，细胞外Ca2+是重要的第一信使；调节酶的活性Ca2+是许多酶(例如脂肪酶、A TP酶等)的激活剂，Ca2+还能抑制1α-羟化酶的活性，从而影响代谢；维持神经-肌肉的兴奋性与Mg2+、Na+、K+等共同维持神经-肌肉的正常兴奋性。
Ca2+可降低毛细血管和细胞膜的通透性，防止渗出，控制炎症和水肿[3]。
1.4 磷的其他生理功能 调控生物大分子的活性、酶蛋白及多种功能性蛋白质的磷酸与脱磷酸化是机体调控机制中最普遍而重要的调节方式，与细胞的分化、增殖调控有着密切的关系[4]；参与机体能量代谢的核心反应ATP=ADP+Pi= AMP+Pi。
临床化学钙磷镁代谢与微量元素
钙、磷、镁代谢与微量元素一、钙、磷、镁代谢钙、磷、镁的生理功能钙盐和磷酸盐是人体含量最高的无机盐，约99%的钙和86%以上的磷存在于骨骼和牙齿中。
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）重要的调节物质：①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。
3.镁的生理功能镁一半以上沉积在骨中。
（1）Mg2+对神经、肌肉的兴奋性有镇静作用；（2）Mg2+是近300种酶的辅助因子。
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。
钙、磷、镁的代谢及调节1.钙、磷、镁的代谢（1）钙1）吸收：十二指肠（活性D3调节下的主动吸收）影响吸收的因素：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。
2）排泄：80%肠道排出，20%肾脏排出。
血钙低于2.4mmol/L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%。
（3）镁：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。
2.钙磷代谢的调节：甲状旁腺激素、降钙素、活性维生素D。
（1）甲状旁腺激素：维持血钙正常水平最重要调节因素。
总结果：升高血钙、降低血磷。
临床化学第七章 钙、磷、镁代谢与微量元素讲义
第七章钙、磷、镁代谢与微量元素《考纲要求》1.钙、磷、镁代谢（1）钙、磷、镁的生理功能掌握（2）钙、磷、镁代谢及其调节熟悉（3）钙、磷、镁测定的参考值、临床意义及方法评价熟练掌握2.微量元素熟悉（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。
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）Mg2+对神经、肌肉的兴奋性有镇静作用。
（2）Mg2+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：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。
临床化学钙、磷、镁代谢与微量元素
临床化学钙、磷、镁代谢与微量元素在人体的生理活动中，钙、磷、镁等矿物质的代谢以及微量元素的平衡起着至关重要的作用。
这些物质不仅是构成身体组织的重要成分，还参与了众多的生理和生化过程。
先来说说钙。
钙是人体内含量最多的矿物质，主要存在于骨骼和牙齿中。
它对于维持骨骼的坚固性和牙齿的健康至关重要。
在血液中，钙的浓度也需要保持在一个相对稳定的范围内。
当饮食中摄入的钙不足时，身体会从骨骼中释放钙来维持血钙水平，长期如此可能导致骨质疏松。
而血钙过高也会引发一系列问题，如心脏功能紊乱等。
钙的吸收受到多种因素的影响。
维生素 D 是促进钙吸收的关键因素之一。
它可以增加肠道对钙的吸收，并促进钙在骨骼中的沉积。
此外，胃酸的分泌、食物中的钙磷比例等也会影响钙的吸收。
磷也是人体不可或缺的矿物质。
它与钙一起构成了骨骼和牙齿的主要成分。
除了在骨骼和牙齿中，磷还广泛存在于细胞内，参与许多重要的生物化学反应，如能量代谢、核酸合成等。
磷的代谢与钙密切相关。
血液中钙磷浓度的乘积是相对恒定的。
当血钙降低时，血磷通常会升高；反之亦然。
饮食中磷的摄入过多或过少都会对健康产生不利影响。
例如，摄入过多的磷可能会影响钙的吸收，增加患骨质疏松的风险。
镁在人体内的含量虽然相对较少，但它的作用同样不可小觑。
镁参与了多种酶的激活，对于维持心肌兴奋性、神经肌肉兴奋性等具有重要意义。
镁的吸收与肠道功能有关。
某些疾病导致肠道功能紊乱时，可能会影响镁的吸收。
此外，肾脏在镁的代谢平衡中也起着关键作用。
接下来谈谈微量元素。
微量元素虽然在体内的含量甚微，但它们对于维持人体正常的生理功能和新陈代谢却有着举足轻重的作用。
铁是最常见的微量元素之一，它是血红蛋白的重要组成部分，负责运输氧气。
缺铁会导致贫血，使人感到疲劳、乏力、气短等。
锌在生长发育、免疫功能、味觉感知等方面发挥着重要作用。
儿童缺锌可能会导致生长迟缓、智力发育障碍；成人缺锌则可能影响免疫力和生殖功能。
铜参与了多种酶的组成和活性调节，对于维持神经系统、心血管系统的正常功能具有重要意义。
钙磷镁和微量元素检验
锡 5～20mg 氟 2.6g 硅 15～18g
骨、牙、肝、脾 骨、牙、甲状腺、皮肤 肌腱、骨骺、结缔组织、皮肤
3mg 1～2mg 2mg
（二）必需微量元素的生理功能
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。
第十三章 钙、磷和微量
元素检验
第一节 钙、磷代谢及 平衡紊乱
第二节 镁代谢及平衡 紊乱
第三节 微量元素与疾 病
第四节 钙、磷和微量 元素测定
掌握钙、磷测定的推荐方法。 熟悉血清铁及总铁结合力的测定方法。 了解镁、铜、锌的测定方法，钙、磷、 镁代谢及平衡紊乱，微量元素与疾病的关 系。
第一节 钙、磷代谢及其平衡紊乱
间充质细胞
㈩ PTH ㈠
破骨细胞
㈠
㈩
CT
成骨细胞
三、钙、磷代谢紊乱
（一）钙代谢紊乱
总钙的异常
表现为 游离钙的异常
总钙和游离钙的异常
1. 低钙血症（hypocalcemia） 血钙浓度低于2.25mmol/L，称为低血钙。
常见病因： ①低清蛋白血症
血清总钙降低，游离钙多正常 ②慢性肾功能衰竭 ③甲状旁腺功能减退,PTH分泌不足 ④维生素D缺乏 ⑤电解质代谢紊乱
一、钙、磷代谢
（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 4 0 0 ～ 8 0 0 g。 99%以上的钙和86%以上的磷是以羟磷灰石 形式沉积于骨、牙。
钙磷及微量元素代谢医学生物化学课件
铜
参与超氧化物歧化酶的合 成，具有抗氧化作用；参 与酪氨酸酶的合成，影响 黑色素的合成。
锌
参与多种酶的合成，促进 细胞增殖和DNA复制；维 持免疫功能，影响免疫细 胞的增殖分化。
微量元素的吸收与排泄
铁
主要从食物中摄取，部分来自衰 老红细胞破坏后的释放；大部分 铁以Fe³⁺的形式被肠黏膜细胞吸 收入血，少量以Fe²⁺的形式被吸
钙磷及微量元素代谢医 学生物化学课件
2023-11-11
目录
• 钙磷代谢概述 • 微量元素代谢概述 • 钙磷及微量元素代谢的异常 • 钙磷及微量元素代谢的调控 • 钙磷及微量元素代谢与其他生理过程的关系 • 钙磷及微量元素代谢的实验研究方法
01
钙磷代谢概述
钙磷的生理功能
01
02
03
骨骼构建
钙是维持骨骼正常生长和 发育的关键元素，磷则有 助于维持骨骼的强度和硬 度。
细胞信号传递
钙离子在细胞信号传递中 起到重要作用，而磷则参 与了ATP等高能磷酸键的 合成。
酶活性调节
钙离子可以作为酶的激活 剂或抑制剂，影响酶的活 性。
钙磷的吸收与排泄
吸收
食物中的钙和磷经过消化后被吸收进入血液，主要在小肠部 位进行。
排泄
钙和磷主要通过粪便和尿液排出，其中大部分钙以磷酸盐的 形式随粪便排出。
铜
铜的调节主要通过铜蓝蛋白和铜蓝蛋白受体实现，当体内铜含量过多时，铜蓝蛋白与铜结 合成铜-铜蓝蛋白复合物，通过铜蓝蛋白受体进入细胞；当体内铜缺乏时，铜蓝蛋白与铜 解离出铜离子进入组织。
锌
锌的调节主要通过锌转运体和锌结合蛋白实现，当体内锌含量过多时，锌会与锌结合蛋白 结合成锌-锌结合蛋白复合物，通过锌转运体进入细胞；当体内锌缺乏时，锌-锌结合蛋白 复合物解离出锌离子进入组织。
钙磷
第十二章钙、磷、镁和微量元素检验第一节概述一、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/L（9～11mg/dl）。
血钙存在形式柠檬酸钙碳酸氢钙蛋白结合钙非扩散钙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。
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D 3（VitD 3）D 3—————→25-OH D 3—————→1，25-（OH ）2 D 3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。
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三、影响钙磷吸收的因素
1) 2)
酸性环境中钙的溶解度增大，有利于吸收。 饲料中钙磷的比例，一般认为，（1〜2）：1 为宜。产蛋鸡较高，约为（5 〜 7）：1。 日粮中过多的草酸、植酸和脂肪酸等，与钙 形成不溶性的盐，影响钙的吸收。 铁、铅、铝等与磷酸根形成盐，影响磷的吸 收。 维生素D是钙、磷吸收和储存的必需因素。
[治疗] 1．钙剂疗法：10％-20％的葡萄糖酸钙500-1000 毫升。或5％的氯化钙注射液300毫升静脉注射天 2-3次。但速度不宜太快。 2．乳房送风疗法：向乳房的四个乳头打气。 [预防] 1．产后应限制泌乳量，控制挤乳。 2．产前及产后，饲料中添加维生素D3，制剂。 3．产前1周内饲喂低钙饲料。 4．平时母牛要有适量运动和光照。 5．降低产前两周日粮中的钠、钾含量，补充 NH4C1、CaCl2或MgCl2。返回
2)
葡萄糖酸钙
用于静脉注射给药，含量较氯化钙低，刺 激性较小。
3)
4)
碳酸钙 用于内服补充钙，产蛋家禽、泌乳 动物等应在饲料中长期天价。 乳酸钙 用于内服补充钙，防治钙缺乏。
二、磷及磷制剂
（一）、磷的作用 （1）与钙一样，磷同样是骨骼和牙齿的主要 成分，单纯缺磷也能引起佝偻病和软骨病。 （2）磷是磷脂、三磷酸腺苷、DNA、RNA的 重要组成成分。 （二）、常用磷制剂 （1）磷酸氢钙 （2）脱胶骨粉
3)
4)
5)
产后瘫痪
产后瘫痪也叫乳热症，是产后乳牛突然发生的急性钙 代谢障碍性疾病，多发生在4-6胎的高产奶牛。 [病因] 1．分娩前后血钙含量急剧降低。 2．干奶期使用高钙低磷日粮。 3．维生素D不足或合成障碍。 [症状]病初食欲不振，瘤胃蠕动减弱，站立不稳， 后肢僵直，体躯摇晃，然后伏卧于地，四肢缩于腹下， 颈部弯曲呈S状，或头偏于体躯一侧。体温下降到3738℃ 呼吸微弱，心率高达每分钟100次以上，皮肤知 觉消失，肛门松弛，反射消失，后期病牛昏迷，体温 降低至36℃以下。
（二）、钙的临床应用
1) 2) 3) 4) 5)
用于低血钙症，如心脏衰弱，肠绞痛等。 用于慢性缺钙症，如佝偻病、软骨病， 乳牛的产后瘫痪等。 用于毛细血管通透性增高导致的各种过 敏性疾病，如荨麻疹等。 用于硫酸镁的中毒解救。 止血。
（三）、常用钙制剂
1)
氯化钙
用于静脉注射给药，速度要慢，刺激性强， 严防漏出血管。
钙、磷与微量元素
一、钙及钙制剂
（一）、钙的作用
1)Байду номын сангаас2)
3) 4) 5)
促进骨骼和牙齿的钙化。 促进骨骼和牙齿的钙化。缺乏时，幼畜 发生佝偻病，成畜发生软骨病。 维持神经肌肉的正常兴奋性。血钙低于 维持神经肌肉的正常兴奋性 正常，兴奋性升高，出现强直性痉挛； 高于正常，兴奋性降低。 促进凝血。钙是重要的凝血因子，参与 促进凝血 正常的凝血。 对抗镁离子。用于镁离子的中毒解救。 对抗镁离子 降低毛细血管的通透性，减少渗出。用 降低毛细血管的通透性，减少渗出 于抗过敏和消炎。