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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。
人体所需矿物质及微量元素人体所需的矿物质和微量元素是维持正常生理功能和健康的必需物质。
矿物质是指人体中含量较多的元素，包括钙、磷、钾、钠、镁、铁、锌、铜、锰和碘等。
微量元素是人体中含量较少的元素，但也同样重要，包括硒、铬、锰、钼、碘、氟、铅、镍、砷等。
以下将详细介绍一些常见的人体所需矿物质及微量元素。
1. 钙（Calcium）：钙是人体最丰富的矿物质之一，主要存在于骨骼和牙齿中，参与维持正常的神经传导、血液凝固以及肌肉收缩等生理功能。
2. 磷（Phosphorus）：磷是构成骨骼和牙齿的重要元素，同时也是DNA、RNA和一些重要酶的组成部分，参与能量代谢和细胞功能调控。
3. 钾（Potassium）：钾作为一种电解质，参与细胞内外的水平衡调节，同时也是神经传导和肌肉收缩的关键离子。
4. 钠（Sodium）：钠同样是一种电解质，参与细胞内外的水平衡调节，同时也是神经传导和肌肉收缩的关键离子。
5. 镁（Magnesium）：镁是许多酶的辅助因子，参与能量代谢、蛋白质合成以及肌肉收缩等生理过程。
6. 铁（Iron）：铁是血红蛋白的重要组成部分，参与氧气在体内的运输和储存，同时也是一些重要酶的辅助因子。
7. 锌（Zinc）：锌是体内许多酶的辅助因子，参与蛋白质合成、免疫功能以及DNA合成和细胞增殖等过程。
8. 铜（Copper）：铜是体内许多酶的辅助因子，参与铁的吸收和利用、细胞呼吸和抗氧化作用等生理过程。
9. 锰（Manganese）：锰是一种微量元素，参与蛋白质和酶的合成、骨骼发育以及脑部发育与功能等。
10. 碘（Iodine）：碘是甲状腺激素的重要组成部分，参与调节体内能量代谢、生长发育以及神经系统的正常功能。
11. 硒（Selenium）：硒是许多酶的重要组成部分，参与抗氧化作用、免疫调节和细胞增殖以及DNA修复等生理过程。
这些矿物质和微量元素在人体中扮演着重要的角色，维持着正常的生理功能和健康。
临床化学钙、磷、镁代谢与微量元素在我们日常生活中，钙、磷和镁这些矿物质其实扮演着非常重要的角色。
它们不仅与我们的骨骼健康密切相关，还影响着神经、肌肉和心脏的功能。
而微量元素则是身体所需的“隐形英雄”，虽然数量微乎其微，但缺一不可。
今天我们就来聊聊这些元素的代谢，以及它们对我们身体的影响。
首先，钙是最为人熟知的矿物质之一。
它不仅存在于骨骼和牙齿中，还参与了神经传导和肌肉收缩。
钙的代谢主要通过肠道吸收、骨骼储存和肾脏排泄来调节。
人们常常忽视的是，维生素D对钙的吸收至关重要。
缺乏维生素D 时，肠道对钙的吸收率会大大降低，导致骨质疏松等问题。
因此，确保充足的维生素D摄入，能够有效提升钙的利用率。
接下来，磷的代谢同样重要。
磷是细胞的重要组成部分，参与能量的产生和转运。
磷的来源主要是蛋白质食物，比如肉类、鱼类和豆类。
磷的吸收也受到维生素D的影响，但过多的磷摄入可能导致身体对钙的吸收产生干扰，进而影响骨骼健康。
现代饮食中，尤其是快餐和加工食品中，磷的含量往往超标，长期如此可能引发一系列健康问题。
说到镁，它在许多生理过程中都扮演着不可或缺的角色。
镁参与大约300种酶反应，对能量代谢、肌肉功能以及神经信号的传递都非常重要。
镁的缺乏可能导致肌肉痉挛、心律不齐等症状。
我们通常通过坚果、全谷物、绿叶蔬菜等食物来获取镁，但现代生活中，饮食结构的变化使得很多人难以获得足够的镁。
至于微量元素，它们虽然在体内的含量极少，却是维持健康的关键。
铁、锌、铜、硒等微量元素在体内的作用各有不同。
以铁为例，它是血红蛋白的重要成分，缺乏时会导致贫血。
而锌则对免疫系统的功能至关重要，缺锌会使得身体抵抗力下降。
铜和硒则参与抗氧化和代谢的过程，缺乏这些元素可能导致多种健康问题。
以上这些矿物质和微量元素之间并不是孤立存在的，它们相互作用，形成一个复杂的代谢网络。
例如，钙与镁的平衡就非常重要，钙摄入过多可能抑制镁的吸收，导致镁缺乏。
同样，磷和钙的比值也需保持在合理范围内，过高的磷可能引发钙的流失，从而影响骨骼健康。
21种微量元素质谱的临床意义微量元素是身体内必需的元素，但是只需要非常少量的摄入量。
微量元素质谱是一种用于测量和分析体内微量元素水平的技术。
以下是21种微量元素质谱的临床意义：1. 锌：参与免疫系统功能、DNA合成和蛋白质代谢。
2. 铜：重要的抗氧化剂，参与铁代谢和血红蛋白合成。
3. 铬：调节血糖水平，促进胰岛素的作用。
4. 钙：维持骨骼健康，参与肌肉收缩和血液凝固。
5. 硒：抗氧化剂，提高免疫功能。
6. 钾：维持正常心律和神经功能。
7. 钠：维持正常体液平衡和血压。
8. 镁：参与骨骼健康和能量代谢。
9. 钴：参与维生素B12的合成和红细胞生产。
10. 镍：参与DNA和RNA的合成。
11. 铁：参与氧气在身体中的运输。
12. 钒：参与骨骼和牙齿的生长和维持。
13. 锰：作为酶的辅助因子，参与蛋白质和鳞状上皮细胞的生长。
14. 砷：有助于细胞能量代谢和DNA修复。
15. 锑：有抗菌和抗病毒作用。
16. 钡：参与心脏和神经传导。
17. 硼：有助于骨骼健康和钙的吸收。
18. 硒：参与免疫功能和 DNA 合成。
19. 铝：有助于骨骼和牙齿的健康。
20. 锇：参与DNA合成和酶的活性。
21. 镧：有抗氧化和抗炎作用。
这些微量元素在体内的水平可以反映出身体健康和功能的状态。
微量元素质谱可以帮助医生诊断和监测某些疾病，如骨质疏松、贫血、免疫系统功能异常等。
此外，微量元素质谱还可用于评估人体的营养状况和微量元素的摄入量是否足够。
总的来说，微量元素质谱对于临床诊断、治疗和预防非常重要。
15种人体必需微量元素
1.铁：人体中重要的的元素，是红细胞中的组成部分。
它的主要作用
是运输氧气到组织和细胞。
2.锌：人体中的微量元素，需要用于许多重要的生物学过程，包括新
陈代谢、免疫功能和生殖系统健康。
3.碘：人体必需的微量元素之一，是甲状腺素的主要组成部分，甲状
腺素对身体的发育和代谢液都有很大的作用。
4.钙：人体中的微量元素，是骨骼和牙齿的重要组成部分，同时还参
与许多其他生物学过程，如心脏和神经系统函数等。
5.硒：人体中的微量元素之一，需要用于合成抗氧化剂谷胱甘肽，防
止细胞氧化损伤，支持免疫系统健康，有助于心脏健康。
6.镁：人体中的微量元素，是骨骼、肌肉、神经和心脏健康所需的重
要元素。
7.铬：人体中的微量元素之一，参与胰岛素的运输和利用，有助于维
持血糖水平。
8.铜：人体中的微量元素之一，参与许多生物化学过程，包括能量代谢、骨骼和结缔组织形成、铁的吸收和利用等。
9.锰：人体中的微量元素之一，参与骨骼生长、血糖调节以及脂肪和
碳水化合物代谢。
10.氟：人体必需的微量元素之一，是牙齿和骨骼中的重要组成部分。
11.钴：人体必需的微量元素之一，参与红细胞的生产和维持神经系统健康。
12.镍：人体中的微量元素，需要用于维持正常心脏功能和细胞的生长与分裂。
13.硼：人体中重要的微量元素之一，需要用于骨骼和肌肉的健康，水平最好控制在正常值区间内。
14.钒：人体中的微量元素之一，可以提高免疫力、保持神经系统的健康，减轻工作压力等。
15.锶：人体中微量元素之一，用于健康的骨骼生长和维持骨密度。
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。
（升钙降磷）血钙降低刺激甲状旁腺激素分泌。
（2）降钙素：由甲状腺旁细胞合成分泌。
总结果：降低血钙、降低血磷。
（降钙降磷）血钙升高刺激降钙素分泌，二者呈正比关系。
（3）活性维生素D：在肝、肾作用下，维生素D3转变成活性维生素D，即1α,25-（OH）2-D3。
总结果：升高血钙、升高血磷。
（升钙升磷）钙、磷、镁测定的临床意义1.血钙测定：（1）测定方法：1）离子钙测定：钙离子选择性电极。
2）总钙测定：原子吸收分光光度法、染料结合法和滴定法（普遍应用）等。
（2）参考值：血清总钙：2.03～2.54mmol/L离子钙：0.94～1.26mmol/L（3）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：甲状旁腺腺瘤②甲状旁腺素异位分泌③恶性肿瘤骨转移是引起血钙升高最常见的原因④维生素D中毒，长期大量服用维生素D时而引起⑤其他：肾上腺功能不全、酸中毒、脱水等情况2）血清钙降低：较多见，尤多见于婴幼儿。
①甲状旁腺功能低下。
②维生素D缺乏：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：新生儿期常见惊厥原因之一。
④长期低钙饮食或吸收不良。
⑤严重肝病、慢性肾病、尿毒症等时血清钙可下降，血浆蛋白减低时可使非扩散性钙降低。
⑥血pH影响血清游离钙浓度：酸碱中毒总钙不变,离子钙可有改变。
酸中毒，游离钙增加。
2.血磷测定：包括有机磷和无机磷。
无机磷主要以磷酸盐形式存在，构成血液的缓冲系统。
（1）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。
酶法是一个偶联反应，反应中使NADP+还原成NADPH。
该方法不受有机磷酸酯的干扰。
（2）参考值：血清磷：0.81～1.45mmol/L1）血清无机磷升高：①甲状旁腺功能减退；②慢性肾功能不全：血磷上升，血钙降低；③维生素D中毒；④其他：甲状腺功能亢进、酮症酸中毒等情况。
2）血清无机磷降低：①原发性或继发性甲状旁腺功能亢进；②维生素D缺乏：见于佝偻病、软骨病等；③肾小管病变。
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。
（1）测定方法：多采用化学法。
如Calmagite比色法、达旦黄比色法、甲基麝香草酚比色法。
（2）参考值：甲基麝香草酚比色法：成人：0.67～1.04mmol/L（3）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。
②其他：甲低、Addison病、多发性骨髓瘤等。
2）血清镁减低：多见，且常伴有水电解质紊乱。
①镁摄入量不足，如禁食、呕吐、慢性腹泻等。
②尿排镁量过多，如肾功不全多尿期，服用利尿剂等。
③甲状旁腺功能亢进、原发性醛固酮症、糖尿病酸中毒时也可出现血镁降低。
例题机体缺钙的病因不包括：A.长期日照不足B.维生素D摄入不足C.食物中钙磷比例不当D.肾功能障碍E.只补维生素D正确答案：E二、微量元素（一）微量元素分布及生理功能微量元素：指其含量以毫克或更少/每千克组织来计算的元素（含量占体重0.01%以下元素）。
微量元素的生理功能：①酶的激活剂；②构成体内重要的载体及电子传递系统；③参与激素和维生素的合成；④影响生长发育、免疫系统的功能。
（二）微量元素与疾病的关系1.铁：体内含量最丰富的微量元素。
（1）生理功能①维持正常造血功能：铁是血红蛋白的主要成分，铁缺乏时可引起缺铁性贫血②参与体内氧的转运、交换和组织呼吸过程③对其他微量元素代谢的影响：缺铁可致锌、钴、镁、铅的代谢障碍（2）测定方法：多采用化学比色法，如亚铁嗪比色法、双联吡啶比色法、菲洛嗪比色法等。
血样中的铁常用血清铁和血清总铁结合力来表示。
血清总铁结合力（TIBC）：在血清样品中加足量的铁标准液使运铁蛋白被铁饱和。
过量的铁用MgCO3除出，离心取上清液，按测血清铁的方法求出铁的含量，即为TIBC。
铁饱和度＝血清铁/总铁结合力×100%（3）临床意义：①血清铁增高：溶血性贫血、再生障碍性贫血、巨幼红细胞性贫血等。
②血清铁降低：常见于缺铁性贫血、急性或慢性感染、恶性肿瘤等。
③血清总铁结合力增高：缺铁性贫血、急性肝炎等。
④血清总铁结合力降低：见于肝硬化、肾病、尿毒症等。
2.锌：锌是体内含量仅次于铁的微量元素，在正常成人体内含量为2～2.5g。
锌在小肠上皮细胞内吸收，从粪便、尿、汗、头发及乳汁排泄。
可以测定血锌或发锌判断体内含锌情况。
①可作为多种酶的功能成分或激活剂。
②促进生长发育，促进核酸及蛋白质的生物合成。
③增强免疫及吞噬细胞的功能。
④抗氧化、抗衰老、抗癌；3.铜：正常人体内含铜100～200mg，约50%～70%存于骨骼和肌肉内，20%存于肝。
成年人每日摄取铜2mg可满足生理需要。
①参与造血和铁的代谢，影响铁的吸收和储存。
②构成许多含铜酶及含铜生物活性蛋白质。
③与DNA结合，与维持核酸结构的稳定性有关。
④许多氧化酶含有铜。
Wilson病时血清铜明显降低。
4.硒：人体内含硒量约14～21mg。
①硒是谷胱甘肽过氧化物酶的必需组成成分。
②参与辅酶A和辅酶Q的合成。
③和视力及神经传导有密切关系。
④对某些有毒元素和物质的毒性有拮抗性。
⑤刺激免疫球蛋白和抗体的产生。
⑥可以保护心肌的正常结构、代谢和功能。
⑦调节维生素A、C、E、K的代谢。
⑧具有抗肿瘤作用：克山病、心肌缺血、癌、多发性硬化症、肌营养不良等时血硒降低。
5.铬：成人体内含铬6mg，日摄入量5～150μg。
①形成葡萄糖耐量因子，协助胰岛素发挥作用；②降低血浆胆固醇及调节血糖；③促进血红蛋白的合成及造血功能。
6.钴：维生素B12重要的辅因子，因此也是重要的营养素。
维生素B12缺乏可导致叶酸的利用率下降，造成巨红细胞性贫血。
恶性贫血、急性白血病时血清钴降低，慢性粒细胞白血病时血钴升高。
7.锰：正常人体内含锰12～20mg。
①锰是多种酶的组成成分和激活剂，与蛋白质合成及生长、发育有密切关系。
②参与造血及卟啉合成。
③构成Mn-SOD，有抗衰老作用。
8.氟：成人体内含氟量约2.6g。
氟为牙齿和骨骼的必需成分，与牙齿和骨骼的形成有关。
缺氟易生龋齿，氟多可增加斑釉齿及骨密度。
9.碘：人体含碘量约11毫克。
碘是构成甲状腺激素的必需成分。
甲状腺素的功能是维持生长及智力发育和调节能量代谢。
缺碘可发生地方性甲状腺肿及呆小症。
为防治地方性甲状腺肿，应食用加碘盐。
例题（B型题）A.氟B.硒C.锌D.钙E.碘1.地方性呆小病和甲状腺肿与那种元素缺乏有关：正确答案：E2.克山病和大骨节病与哪种元素缺乏有关：正确答案：B3.佝偻病年与那种元素缺乏有关：正确答案：D。
