第四节 钙磷代谢障碍
一、正常钙磷代谢、调节和功能
（一）体内钙、磷的含量和分布
成人体内含钙总量约为1000～1300g，其中99%以骨盐的形式存在于骨骼中。绝大部分钙存在于细胞内液，有三种存在形式：①贮存钙：细胞内大部分钙贮存在内质网、肌浆网等细胞器内。②结合钙：约10%～20%的钙分布在胞浆中，主要与可溶性胞浆蛋白和细胞膜结合。③游离钙：仅占0.1%或更低，作为细胞内主要的第二信使参与细胞的增殖、肌肉收缩、激素分泌等生命活动过程。存在于细胞外液的钙仅占总钙量的0.1%，约1g 左右。正常成人血清钙浓度为2.25～2.75mmol／L，血钙分为非扩散钙和可扩散钙。非扩散钙是指与血浆蛋白结合的钙（约占血浆总钙的40%），不易透过毛细血管。可扩散钙主要为游离钙（45%）及与有机酸结合的钙如柠檬酸钙、磷酸钙等，可通过毛细血管，但只有游离钙发挥直接的生理作用。
成人体内含磷700～800g，其中86%以骨盐的形式存在于骨骼中。存在于细胞外液的磷仅约2g 左右，血液中的磷以有机磷和无机磷两种形式存在。血磷通常是指血浆中的无机磷，正常人为1.1～1.3mmol／L。
（二）钙、磷的吸收和排泄
日常饮食中成人每天摄入的钙约1g、磷约0.8g。钙、磷的吸收部位在小肠，钙的吸收率为30%，而磷为70%。人体钙80%随粪便排出，20%经肾排出，95%滤过的钙被肾小管重吸收。70%的磷经肾排出，剩余30%由粪便排出。肾小球滤过的磷约85%～95%被肾小管重吸收。
（三）钙、磷的生理功能
1．钙磷共同参与的生理功能
（1）成骨作用 钙、磷是构成骨骼和牙齿的主要成分，钙在骨中与磷形成羟磷灰石结晶，起支持和保护作用。
（2）凝血作用钙是凝血过程必不可少的因子，称第Ⅳ 凝血因子。血小板因子3和凝血因子Ⅲ的主要成分是磷脂，它们为凝血过程提供充分的磷脂表面。
2．钙的其他生理功能
（1）调节细胞功能的信使作用 Ca2＋在调节细胞运动、分泌、代谢、生长、增殖等过程中发挥信使作用。当细胞受到刺激时，细胞膜对Ca2＋的通透性发生微小的变化都会使胞浆Ca2＋产生明显的波动，从而引起相应的生理效应，如肌肉的兴奋-收缩耦联、激素的分泌释放、神经元的兴奋和细胞的增殖。
（2）调节酶的活性 参与细胞代谢的许多酶，如腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶、磷酸化酶激酶、磷酸二脂酶、酪氨酸羟化酶、色氨酸羟化酶等，其活性都受Ca2＋的调节或需Ca2＋激活。
3．磷的其他生理功能
（1）生命重要物质的组分 核酸、磷酸、磷蛋白是机体遗传物质、膜结构和重要功能蛋白的基本组分，而磷是这些基本组分的必需元素。
（2）调节生物大分子活性 蛋白质的磷酸化与脱磷酸化是机体调控机制中最普遍而重要的调节方式，如细胞膜蛋白的磷酸化可改变膜的通透性，酶蛋白的磷酸化可改变酶的活性，组蛋白的磷酸化可使基因去阻抑而加速转录作用，核糖体的蛋白磷酸化可加速翻译作用等。
二、钙、磷代谢异常
（一）低钙血症
当血清蛋白浓度正常时，血钙浓度低于2.2mmol／L 或血清Ca2＋低于1mmol／L，称为低钙血症（hypocalcemia）。
1．原因和机制
（1）维生素D代谢障碍 维生素D可促进小肠对钙的吸收及肾小管上皮细胞重吸收钙，当维生素D不足时，肠吸收钙减少，尿丢失钙增加，导致低钙血症。主要见于：①食物中维生素D缺乏。②肠道功能紊乱使维生素D吸收障碍；⑤维生素D羟化障碍，使有活性的维生素D减少。
（2）甲状旁腺功能减退 PTH 具有动员骨钙、增高血钙的作用，各种原因引起原发性或继发性甲状旁腺功能减退，均可导致低钙血症。原发性甲状旁腺功能减退较少见，可见于先天性甲状旁腺发育不全或体内有PTH 抗体等；继发性甲状旁腺功能减退较多见，可见于甲状腺手术、放射治疗使甲状旁腺受损。
（3）肾功能衰竭 慢性肾功能衰竭常发生低钙血症，其主要发生机制为：①由于肾小球滤过率降低，磷酸盐排出受阻，血磷升高，因血液钙磷乘积为一常数，故血钙降低。②肾实质损伤使维生素D羟化障碍，肠道吸收钙减少。③慢性肾功能衰竭时毒性物质在体内蓄积，损伤肠道，影响肠道钙吸收。
2．对机体的影响
（1）对神经肌肉的影响 由于Ca2＋可降低神经肌肉的兴奋性，因而低血钙时神经肌肉的兴奋性增高，可出现手足搐搦、肌肉痉挛、惊厥，严重者可致癫痫发作及精神症状。
（2）对骨骼的影响 可引起骨质钙化障碍，婴幼儿表现为佝偻病、囟门闭合迟晚；成人则表现为骨质软化、骨质疏松等。
（3）对心肌的影响 细胞外Ca2＋有竞争性抑制Na＋、K＋内流的作用。当细胞外液Ca2＋浓度降低时，Na＋内流增加，心肌的兴奋性升高，兴奋的传导加速。低钙血症时由于细胞膜内外的Ca2＋浓度差减小，Ca2＋内流减慢，使动作电位平台期延长。心电图表现为Q‐T间期和ST 段延长，T 波低平或倒置。
3．防治原则
病因治疗，补充钙剂和维生素D。
（二）高钙血症
当血清蛋白浓度正常时，血钙浓度高于2.75mmol／L 或血清Ca2＋高于1.25mmol／L，称为高钙血症（hypercalcemia）。
1．原因和机制
（1）甲状旁腺功能亢进 PTH 可促进破骨细胞活性，骨钙释放增多，引起血钙升高。原发性甲状旁腺功能亢进是高钙血症最常见的原因，主要见于甲状旁腺腺瘤和甲状旁腺增生。
（2）恶性肿瘤 恶性肿瘤引起高血钙的发生率仅次于原发性甲状旁腺功能亢进。肿瘤细胞可分泌破骨细胞激活因子，引起骨质破坏，骨钙释放，血钙升高。
（3）维生素D中毒 治疗甲状旁腺功能低下或预防佝偻病而长期服用维生素D可造成维生素D中毒，过量的维生素D可促使肠吸收钙增加，血钙升高。
2．对机体的影响
（1）对神经肌肉的影响 由于Ca2＋可降低神经肌肉的兴奋性，高钙血症时神经肌肉兴奋性降低，轻症患者常表现乏力、表情淡漠、腱反射减弱，重症患者则出现精神障碍甚至精神分裂以至木僵、昏迷等。
（2）对心肌的影响 Ca2＋对心肌细胞Na＋内流有竞争抑制作用，称为膜屏障作用。高血钙时膜屏障作用增强，Na＋内流受抑制，心肌兴奋性和传导性降低。同时动作电位平台期Ca2＋内流加速，平台期缩短，复极化加快。心电图可显示Q‐T 间期缩短、房室传导阻滞。
（3）对肾的损害 高钙血症可致肾血流减少，严重时可导致肾衰。肾对高钙血症敏感，肾功能损害以肾小管受损为主，包括肾小管水肿、坏死、肾小管基底膜钙化等。早期表现为浓缩功能障碍，晚期会发展为肾功能衰竭。
3．防治原则
病因治疗，支持疗法和降钙治疗等。
（三）低磷血症
血清磷浓度低于0.8mmol／L 称为低磷血症（hypophosphatemia）。
1．原因和机制
（1）摄入减少 天然食物中磷含量丰富，因饮食摄入不足引起低磷血症较为少见。但剧烈呕吐、腹泻、吸收不良综合征及应用可与磷结合的抗酸药，如氧化铝、碳酸铝等可影响磷的吸收而发生低磷血症。
（2）排泄增多 甲状旁腺功能亢进症、肾小管酸中毒可减少肾小管对磷的重吸收，尿磷排出增多引起低磷血症。
（3）磷向细胞内转移 输入葡萄糖、胰岛素使糖原合成增加时伴有磷酸盐进入细胞；呼吸性碱中毒时，磷酸果糖激酶激活，糖酵解增强，大量葡萄糖和果糖磷酸化使磷酸盐进入细胞。
2．对机体的影响
通常无特异症状。低磷血症主要引起ATP 合成不足和红细胞内2，3‐DPG减少。轻者无症状，重者可有肌无力、感觉异常、鸭步态、骨痛、佝偻病、病理性骨折、易激惹、精神错乱、抽搐及昏迷。
3．防治原则
治疗原发病，适当补磷。
（四）高磷血症
成人血清磷高于1.61mmol／L，儿童高于1.90mmol／L 称为高磷血症（hyperphos‐phatemia）。
1．原因和机制
（1）排泄减少 急、慢性肾功能衰竭时，当肾小球滤过率降至20～30ml／min，肾排磷减少，血磷升高。同时肾功能衰竭继发甲状旁腺功能亢进，骨盐释放增加使血磷升高。
（2）磷向细胞外移出 急性酸中毒或淋巴瘤及白血病等疾病进行化疗时，磷可从细胞内释出使血磷增加。
2．对机体的影响
严重的高磷血症可导致低钙血症，引起骨质疏松和骨质软化。
3．防治原则
治疗原发病，降低肠道磷的吸收，必要时使用透析治疗（汪洋）
主要参考文献
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