第二十章钙、磷及微量元素代谢 钙和磷是体内含量较多的无机物,它们除参与骨和牙齿的组成之外,尚有广泛的生理功 能,本章重点讨论钙,磷在体内的生理功能及维生素D、甲状旁腺素和降钙素对钙磷代谢的 调节作用。此外,对微量元素作简要介绍。 第一节钙、磷的含量、分布及生理功能 钙、磷的含量及分布 成人体内钙总量约700~1400克,磷总量约400800克,其中99.3%的钙和86%的 磷以骨盐形式存在于骨骼和牙齿中。体液及其它组织中存在的钙不足总量的1%(约7-8克) 磷约为总量的14%,它们均具有重要的生理功用 、生理功用 (一)钙的生理功用 以骨盐形式组成人体骨架骨骼由骨细胞、骨基质和骨盐组成。骨盐主要成分磷酸钙 (占84%)、其它还有碳酸钙(10%)、柠檬酸钙(2%)、磷酸氢钠(2%)、磷酸镁(1%) 及微量钾氟化物等。骨盐主要以无定形的磷酸氢钙( CahPo4)及柱状或针状的羟磷灰石〔Cao (PO4)6(OH)2)结晶形式存在。前者是钙盐沉积的初级形式,它进一步钙化结晶而转变 成后者,分布于骨基质中。羟磷灰石结晶称骨晶( bonycrystal),非常坚硬,因为它有规律的 平行附着在胶原纤维上,故有良好的韧性。1克骨盐中含有1016个结晶体,总表面积大,可 达100M,有利于它和细胞外液进行离子交换,故对维持细胞外液的钙磷含量具有重要作用 它是钙、磷的储存库,当细胞外液钙浓度减少时,可迅速动员骨盐补充之。骨盐中的羟基被 氟取代后,骨骼硬度増加溶解度降低,所以适量的氟有助于预防龋齿。 2、Ca2的生理功能Ca2的含量虽不到其总量的0.1%,但有异常重要的生理功用 (1)作为细胞内的信使在细胞内离子钙是最常见到的信号转导者,这是因为细胞内部或 外部的剌激(如物理、电的、或化学的),可以通过细胞内钙储存库释放钙离子或使细胞外 的钙离子进入胞内,造成细胞的特定区域钙离子浓度的升高,这些钙离子能可逆地与胞内许 多蛋白质结合,这是钙离子发挥细胞内信使作用的必要条件,而且对控制游离钙离子的浓度 有重要作用。此外在维持细胞内钙平衡中起重要作用的是细胞质膜,它有Ca2Mg2+-ATP酶 泵,该泵受胞内Ca2+受体钙调蛋白的激活后,可以把Ca2+从胞浆泵至细胞外液,致使胞浆 钙离子浓度很快回到原先的水平 (2)传递信息外部或内部剌激如激素或神经传递介质结合到质膜的G蛋白偶联的受第二十章 钙、磷及微量元素代谢 钙和磷是体内含量较多的无机物，它们除参与骨和牙齿的组成之外，尚有广泛的生理功 能，本章重点讨论钙，磷在体内的生理功能及维生素 D、甲状旁腺素和降钙素对钙磷代谢的 调节作用。此外，对微量元素作简要介绍。 第一节 钙、磷的含量、分布及生理功能 一、钙、磷的含量及分布 成人体内钙总量约 700~1400 克，磷总量约 400~ 800 克，其中 99.3% 的钙和 86% 的 磷以骨盐形式存在于骨骼和牙齿中。体液及其它组织中存在的钙不足总量的 1％（约 7~8 克）。 磷约为总量的 14％，它们均具有重要的生理功用。 二、生理功用 （一）钙的生理功用 1．以骨盐形式组成人体骨架 骨骼由骨细胞、骨基质和骨盐组成。骨盐主要成分磷酸钙 （占 84％）、其它还有碳酸钙（10％）、柠檬酸钙（2％）、磷酸氢钠（2％）、磷酸镁（1%） 及微量钾氟化物等。骨盐主要以无定形的磷酸氢钙（CaHPO4）及柱状或针状的羟磷灰石〔Ca10 （PO4）6（OH）2 〕结晶形式存在。前者是钙盐沉积的初级形式，它进一步钙化结晶而转变 成后者，分布于骨基质中。羟磷灰石结晶称骨晶（bonycrystal），非常坚硬，因为它有规律的 平行附着在胶原纤维上，故有良好的韧性。1 克骨盐中含有 1016 个结晶体，总表面积大，可 达 100M2，有利于它和细胞外液进行离子交换，故对维持细胞外液的钙,磷含量具有重要作用。 它是钙、磷的储存库，当细胞外液钙浓度减少时，可迅速动员骨盐补充之。骨盐中的羟基被 氟取代后，骨骼硬度增加溶解度降低，所以适量的氟有助于预防龋齿。 2、Ca2＋的生理功能 Ca2＋的含量虽不到其总量的 0.1%,但有异常重要的生理功用。 （1）作为细胞内的信使 在细胞内离子钙是最常见到的信号转导者，这是因为细胞内部或 外部的剌激（如物理、电的、或化学的），可以通过细胞内钙储存库释放钙离子或使细胞外 的钙离子进入胞内，造成细胞的特定区域钙离子浓度的升高，这些钙离子能可逆地与胞内许 多蛋白质结合，这是钙离子发挥细胞内信使作用的必要条件，而且对控制游离钙离子的浓度 有重要作用。此外在维持细胞内钙平衡中起重要作用的是细胞质膜，它有 Ca2＋Mg2＋ -ATP 酶 泵，该泵受胞内 Ca2＋ 受体钙调蛋白的激活后，可以把 Ca2＋从胞浆泵至细胞外液，致使胞浆 钙离子浓度很快回到原先的水平。 （2）传递信息 外部或内部剌激如激素或神经传递介质结合到质膜的 G 蛋白偶联的受