人体的钙平衡及钙平衡调节.ppt

人体的钙平衡及钙平衡调节 王勇 yongwang@stu.edu.cn 一、钙在体内的分布及其生理功能 钙在体内的分布 钙总量体重的1.5%~1.9%（平均每公斤体重17.2g）。 各种软组织的钙含量 钙的生理功能? 构成骨和牙等组织的中坚成分；其中部分可作为钙储备库缓冲血钙浓度的变化; 参与调节神经肌肉的兴奋性； 参与形成肌细胞的动作电位和肌细胞收缩； 影响毛细血管的通透性； 参与跨膜物质转运（如吞噬、分泌等）； 参与血液凝固； 参与神经递质和激素的释放； 作为第二信使介导激素的作用；参与信号转导过程， 调节多种物质代谢与活动；调节羟化酶、ATP酶和脂肪酶等酶的活性。 参与心肌慢反应自律细胞自动去极化； 二、钙在体内的动态平衡 三、血钙稳态的调节 正常血钙 5~10.5mg/dl 四、甲状旁腺激素 PTH是甲状旁腺主细胞分泌的含有84个氨基酸的直链肽，分子量为9000，其生物活性决定于N端的第1-27个氨基酸残基。在甲状旁腺主细胞内先合成一个含有115个氨基酸的前甲状旁腺激素原(prepro-PTH)，以后脱掉N端二十五肽，生成九十肽的甲状旁腺激素原(pro-PTH)，再脱去6个氨基酸，变成PTH。 在甲状旁腺主细胞内，部分PTH分子可以第33位与第40位氨基酸残基之间裂解，形成两个片断，可与PTH一同进入血中。正常人血浆PTH浓度为10-50ng/L，半衰期为20-30min。PTH主要在肝水解灭活，代谢产物经肾排出体外。近年从鳞状上皮癌伴发高血钙的患者癌组织中，分离出一种在化学结构上类似PTH的肽，称为甲状旁腺激素相关(parathyroid hormone related peptide,PTHrp)，并进一步发现正常组织如皮肤、乳腺以及胎儿甲状旁腺中也存在这种肽。PTHrp与PTH从来源上是同族的，尤其两者的N端1-13位氨基酸残其完全相同，PTHrp也具有PTH活性。 甲状旁腺激素的生物学作用 （一）对骨的作用 骨是体内最大的钙贮存库，PTH动员骨钙入血，使血钙浓度升高，其作用包括快速效应与延缓效应两个时相。 1、快速效应：在PTH作用后数分钟即可发生，是将位于骨和骨细胞之间的骨液中的钙转运至血液中，骨细胞和成骨细胞在骨内形成一个膜系统，全部覆盖了骨表面和腔隙的表面，在骨质与细胞外液之间形成一层可通透性屏障。在骨膜与骨质之间含有少量骨液，骨液中含有Ca 2+(只有细胞外流人的1/3)。PTH能迅速提高骨细胞膜对Ca 2+的通透性，使骨液中的钙进入细胞，进而使骨细胞膜上的钙泵活动增强，将Ca 2+转运到细胞外液中。 (2)延缓效应：在PTH作用后2-14h出现，通常在几天甚至几周后达高峰，这一效应是通过刺激破骨细胞活动增强而实验的。PTH既加强已有的破骨细胞的溶骨活动，又促进破骨细胞的生成。破骨细胞向周围骨组织伸出绒毛样突起，释放蛋白水解酶与乳酸，使骨组织溶解，钙与磷大量入轿，使血钙浓度长时间升主。PTH的两个效应相互配合，不但能对血钙急切需要作出迅速应答，而且能使血钙长时间维持在一定水平。 （二）对肾的作用 PTH促进远球小管对钙的重吸收，使尿钙减少，血钙升高，同时还抑制近球不管对磷的重吸收，增加尿磷酸盐的排出，使血磷降低。 PTH对肾的另一重要作用是激活α-羟化酶，使25-羟维生素D3(25-OH-D3)转变为有活性的1，25-二羟维生素D3(1,25-(OH)2-D3)。 甲状旁腺激素分泌的调节 PTH的合成与分泌主要受血浆 Ca2+浓度的性调节。 血浆 Ca2+ 浓度降低时，甲状旁腺主细胞活动增强，合成与分泌PTH的数量增加，速度加快。长时间的低血钙可引起腺体增殖，甚至体积可增大5倍以上； 血浆 Ca2+ 浓度升高，则甲状旁腺分泌 PTH受到抑制，腺体体积可能缩小，激素的合成与分泌减少。 血磷升高亦能刺激 PTH的分泌，这是由于血磷升高，可降低血钙间接地引起 PTH释放。 降钙素 甲状腺的腺泡旁细胞(又称 C细胞)分泌的降钙素，是由32个氨基酸组成的单链多肽，分子量为3000。主要作用为降低血钙水平。 降钙素生理作用 对骨的作用 降钙素主要是通过影响骨的代谢而降低血钙。 ①抑制破骨细胞的活动，加强成骨细胞的活动，于是溶骨过程减弱，成骨过程加速，使骨组织释放入细胞外液中的钙盐减少，钙盐沉积增加， ②降低骨细胞膜系统对 Ca2+的通透性。降钙素的作用十分迅速，但时间甚短。 降钙素对于骨更新速度非常快的儿童作用十分明显，对于成年人则作用较弱，由于降钙素引起 Ca2+ 浓度下降可强烈刺激 PTH释放，其作用可超过降钙素的效应。加以成年人每日由破骨细胞向细胞外液提供的骨钙量很少，故抑制破骨细胞活动对血钙水平的影响甚微。 对肾的作用 降钙素还能直接抑制肾小管对钙、磷等离子的重吸收，使尿中