钙
代 谢
钙(Ca)对许多细胞内和细胞外正常功能活动程序是需要的,包括肌肉收缩,神经传导,激素释放和血液凝固.此外,钙离子在细胞内信息传递起独特作用并参与诸多酶调节.因而,维持钙稳定极为重要.
钙的细胞内和细胞外浓度严格调节是通过细胞浆膜双向钙转运和细胞内细胞器膜,如内质网,肌细胞肌质网和腺粒体.钙向细胞外和进入不同腔室转运和高度钙蛋白结合保持细胞浆"μmol/L"水平离子钙浓度(即少于血浆钙浓度的1/1000).因为钙在胞液中如此低浓度,仅适于作为细胞内"第二信使".在骨骼肌肉,一过性增加细胞质钙浓度导致钙和钙结合蛋白质的肌钙蛋白C和调钙蛋白之间相互作用,引发肌肉收缩.心和平滑肌兴奋-收缩耦联同样是钙-依赖.细胞内钙浓度通过激活蛋白激酶和酶磷酸化调节各种其他细胞程序.钙同样参与其他细胞内信使作用,像环腺苷酸(cAMP),1,4,5-三磷酸肌醇,并因此介导细胞对许多激素的反应,包括肾上腺素,升血糖素,血管加压素,胃泌素和缩胆囊素.
尽管其细胞内的重要作用,但粗略估计99%钙是在骨里,主要与其他离子复合呈羟磷灰石晶体形式.约1%骨钙自由地与ECF交换,因此提供缓冲钙平衡中变化.正常总血浆钙水平介于8.8~10.4mg/dl(2.2~2.6mmol/L).约40%总血钙与血浆蛋白结合,主要是白蛋白,其余60%包括离子化钙和与磷酸盐和枸橼酸盐络合的钙.总钙(即蛋白结合,络合物和离子钙)通常是实验室测定的血浆钙.理想的是应该测定游离钙或离子钙,因为这是生理上活性形式的血浆钙.离子钙过去很难测定,现在仍不作常规测定.然而,用特异离子电极测定偶尔用于疑有血浆钙蛋白结合明显改变的病人.
离子钙一般从总血浆钙中推测而得.离子钙粗略估计为总血浆钙的50%,其值介于4.7~5.2mg/dl(1.17~1.3mmol/L).蛋白结合钙受pH浓度影响.酸中毒由于蛋白结合钙降低增加了离子钙,而碱中毒由于增加蛋白结合钙,离子钙降低.血浆蛋白浓度改变同样影响离子钙部分.例如低白蛋白血症,测出血浆钙常常低,离子钙可以正常,因为主要反映钙结合部分水平低.总血浆钙浓度可从白蛋白水平推算近似值得以矫正,即每降低或增加白蛋白1g/dl测定总血浆钙应减少或增加0.8mg/dl(0.2mmol/L).因此,白蛋白2g/dl(正常4g/dl)病人,仅仅因为低血清白蛋白应该减少测定血浆钙1.6mg/dl(2X0.8mg/dl).在这种情况下可接受血浆钙范围应减少1.6mg/dl(0.4mmol/L)；换言之,病人血浆钙可因同一因素而增加,可参照上述列出的正常血浆钙范围.不幸的是,这些预测离子钙的演算表常常不精确.因此,无论什么时候疑有离子钙异常,尽管有正常总血浆钙,都应该直接测定血浆离子钙.当血浆蛋白增加发生在多发性骨髓瘤,因蛋白结合部分增加而提高总血浆钙.因异常蛋白结合血浆钙不能预测,但为了指导临床决策,应该直接测定血浆离子钙.
保持体钙贮备和最终血浆钙浓度最终依赖于饮食中钙摄入,肠道钙吸收和肾脏钙排泄.每日平衡膳食,粗略估计摄入钙1000mg.约200mg/d丧失在胃肠道,胆汁和其他分泌液中.依赖循环中1,25-二羟维生素D浓度,每天从肠吸收约200~400mg钙.其余800~1000mg(20~25mmol)出现在粪便.净钙平衡维持通过肾钙排泄,平均200mg/d(5mmol/d).
钙代谢调节
钙和磷酸盐(PO- 4 ,见下文)代谢密切相关.钙和PO4
平衡调节很大程度受循环中下述激素水平影响：甲状旁腺激素(PTH),维生素D和较少程度的降钙素.钙和PO4 浓度同样相关联,由于能在化学上相互反应形成磷酸钙.估计体内钙和PO4
(mEq/L)积正常值是60.当钙和PO4 浓度乘积超过70,磷酸钙晶体沉积在软组织危险大大增加.血管组织沉积特别受到关注,因为可以导致动脉硬化性血管病.
PTH是由甲状旁腺分泌的84-氨基酸多肽.有若干个作用,但最重要的是阻止低钙血症.甲状旁腺细胞感知血浆钙降低,大概是通过钙受体增加PTH基因表达,释放现存PTH进入循环.由于PTH的种种作用包括增加肾和肠道钙吸收,迅速动员骨钙和PO4
(骨吸收),数分钟内血浆钙增加.肾钙排泄一般和钠平行可受许多支配钠近端小管转运同一因素影响.然而,PTH增加远端小管钙重吸收不依赖钠.PTH同样降低肾小管PO4
重吸收,因此增加肾PO4 丢失.当对PTH反应钙水平升高,肾磷丢失阻止血浆中磷酸钙超过溶解度.
PTH同样影响维生素D代谢.维生素D增加肠道饮食钙吸收百分率.经肾脏1-α-羟化酶,维生素D转换成最具活性的形式1,25-二羟维生素D3
[1,25(OH)2 D 3 ].1,25(OH)2 D 3 增加肠道钙转运部分是由于介导粘膜钙结合蛋白合成.PTH增加肠道钙吸收通过增加1,25(OH)2
D 3 形成.尽管增加肠道钙吸收作用,但长期增加PTH分泌,一般通过抑制成骨细胞功能和促进破骨细胞活动导致进一步骨吸收.在体内,这两种激素的功能作为骨生长和重建的重要调节因子(参见第3节).
甲状旁腺功能试验包括循环中PTH水平的放射免疫测定和测定尿中总或肾源性cAMP排泄.精确PTH测定已普遍提供,现在测定尿cAMP很少进行.完整PTH分子测定优于其他,应该首先选用.以往羧基端PTH测定有肾功能不足病人很难解释.
降钙素是由甲状腺C细胞分泌的32-氨基酸多肽激素.降钙素增加细胞钙吸取,肾脏排泄和骨形成而降低血浆钙浓度.降钙素在骨代谢上的作用远较PTH或维生素D为弱.
钙代谢障碍
低钙血症
正常血浆蛋白浓度而总血浆钙浓度降低＜8.8mg/dl(＜2.2mEq/L).
新生儿低钙血症在第260节新生儿的代谢问题中讨论.
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