第十二章钙磷镁和微量元素检验

第十二章钙、磷、镁和微量元素检验第一节概述一、钙、磷代谢及调节（一）含量与分布钙是体内含量最多的无机盐，占体重的1.5%～2%，总量约700～1400g，其次是磷，占体重0.8%～1.2%，总量约400～800g。99%以上的钙和86%以上的磷是以羟磷灰石形式沉积于骨、牙。（二）吸收与排泄吸收：在pH较低的小肠上段，钙的吸收率随年龄的增长而降低，每增加10岁减少5%～10%，婴儿吸收率可达50%以上，儿童40%，成人20%左右，故老人易发生骨质疏松症。磷的吸收率约70%，低磷时可达90%。排泄：主要通过肠道和肾脏。钙：80%肠道20%肾脏磷：30%肠道70%肾脏（三）血钙与血磷血液中钙几乎全部存在于血浆，正常血清钙2.25～2.75mmol/L（9～11mg/dl）。离子钙50%可扩散钙血钙存在形式柠檬酸钙碳酸氢钙结合钙50%蛋白结合钙非扩散钙发挥生理作用的是离子钙，但临床实验室测定的大多数是总钙。血磷是指血液中的无机磷酸盐（HPO42－、H2PO4－）正常人血清无机磷0.97～1.61mmol/L（3～5mg/dl），儿童稍高。[Ca]×[P]=35～40大于40骨盐沉积，有利于骨钙化。小于35骨盐溶解。（四）钙、磷生理功能钙：1.参与血液凝固。2.参与肌肉收缩。3.维持神经肌肉应激性。H+HCO3－4.作为第二信使。磷：1.作为核酸、磷脂、磷蛋白合成的原料。2.参与高能磷酸化合物的合成。3.构成核苷酸辅酶。4.构成磷酸盐缓冲对。（五）钙、磷代谢调节1.维生素D3（VitD3）3233DOH251OHD25D）（，肾肝促进肠道对钙、磷的吸收；促进肾小管对钙、磷的重吸收；协同PTH促进骨重建。2.甲状旁腺素（PTH）甲状旁腺主细胞分泌的84肽。促进溶骨作用，促进间充质细胞转化成破骨细胞，抑制破骨细胞转化为成骨细胞；促进肾小管对钙的重吸收，抑制磷的重吸收。3.降钙素（CT）甲状腺滤泡旁细胞分泌的32肽，与PTH拮抗。促进成骨作用，抑制间充质细胞转化为破骨细胞，促进破骨细胞转化为成骨细胞；抑制肾小管对钙、磷的重吸收。间充质细胞破骨细胞成骨细胞骨细胞PTHCT++--二、镁代谢和生理功能（一）镁代谢1.镁的含量与分布占体重的0.03%，正常成人镁的总量20～28g，其中60%存在于骨骼，20%～30%存在于骨骼肌，其余10%存在于其它组织中。体液中细胞内液镁的含量占总量的39%，而细胞外液仅占1%。2.血镁血浆镁的浓度约0.67～1.23mmol/L，存在形式主要有三种：离子镁55%血镁碳酸氢镁、柠檬酸镁、磷酸镁等15%蛋白结合镁30%发挥生理作用的是离子镁。3.吸收与排泄食物镁含量丰富，人体每天需要量300～350mg，镁的吸收主要在小肠，吸收率只有30%～40%，吸收率与肠腔中镁的含量成反比。体内镁的排泄主要通过肾脏。（二）镁的生理功能1.作为酶的辅助因子体内约300种酶的辅助因子是Mg2+。2.维持神经肌肉的应激性Mg2+能降低神经肌肉的应激性。三、微量元素与疾病（一）体内化学元素组成和分类人体约含有50多种元素。主要元素含量＞0.1g/kg体重C、H、O、N、S、P、Ca、K、Na、Cl、Mg等必需的Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Ni、Se、I、F等14种微量元素含量＜0.1g/kg体重非必需的Si、As、Rb、B、Al等有害的Bi、Hg、Pb、Be等（二）必需微量元素对人体各种生命活动的影响1.促进机体的生长发育铁、铜、锌、锰、钴、碘等，作为酶和激素的重要组成成分。2.对神经系统结构和功能的影响铁、铜、锌、锰、钴、碘等缺乏时可导致神经系统结构和功能的异常，智力低下。3.对内分泌系统的影响铜、铁、锌、锰、铬等元素的缺乏或过量可引起内分泌功能失常。4.对免疫系统的影响铁、铜、锌等缺乏时可降低机体的免疫力。5.对心血管疾病及创伤的影响适量的锌、锰、铬、硒等元素有利于心血管的结构和功能。如食物中的锌/镉比与高血压的发生和预后密切相关。多种微量元素还能影响核酸和蛋白质的生物合成，故有利于创伤的愈合和疾病的恢复。第二节钙、磷、镁和微量元素测定一、钙的测定血钙测定方法很多。化学法①滴定法（氧化还原滴定，络合滴定）；②比色法（邻甲酚酞络合法，甲基麝香草酚蓝法）。血钙测定物理法①火焰光度法；②ISE法；③原子吸收分光光度法；④同位素稀释质谱法。1.EDTA-Na2络合滴定法在碱性溶液中，血清钙与钙红指示剂结合成可溶性的复合物，使溶液呈淡红色，EDTA-Na2对钙有很大的亲和力，能与复合物中的钙络合，使钙红指示剂重新游离，溶液变蓝色，根据EDTA-Na2滴定用量可计算人体元素出血清钙含量。钙＋钙红————→钙-钙红复合物淡红色钙-钙红复合物＋EDTA-Na2————→EDTACa＋钙红蓝色钙指示剂除钙红外，还有依地铬黑T（红→蓝），钙黄绿素（黄→绿），紫红酸铵（红→紫）。钙红指示剂终点明显，不受血清镁干扰，血清镁在强碱性条件下生成Mg（OH）2↓，指示剂在强碱性条件下不稳定，加指示剂后应立即滴定。操作简便，无需特殊仪器设备，适合于基层医院，但终点判断人为误差较大，溶血、黄疸影响终点判断。2.邻甲酚酞络合酮法（O-CPC）邻甲酚酞络合酮是一种金属络合染料，也是一种酸碱指示剂，在碱性溶液中能与钙和镁螯合，生成紫红色螯合物（吸收峰575nm），作钙测定时，加入8-羟基喹啉消除镁的干扰。Mg2+＋8-羟基喹啉————→可溶性络合物Ca2+＋邻甲酚酞络合酮————→紫红色螯合物灵敏度很高，试管、器皿如有微量的钙污染亦会引起误差，最好使用一次性试管，所有试剂置塑料瓶中保存。3.甲基麝香草酚蓝法（MTB）血清钙在碱性溶液中与甲基麝香草酚蓝（MTB）结合，生成一种蓝色络合物，加入8-羟基喹啉消除镁干扰。显色稳定，线性范围大，溶血、黄疸无干扰。4.离子选择电极法（ISE）此法迅速、简便、灵敏度高、重复性好，并可同时测定总钙和离子钙，离子钙测定最好用血清，不用抗凝剂，在急需检测结果时可用肝素抗凝。【正常参考值】成人总钙2.25～2.75mmol/L离子钙1.15～1.42mmol/L二、无机磷测定目前还不能直接测定人体内的磷元素，各种方法都是直接地分析两种磷酸盐阴离子（HPO42－、H2PO4－），常用的方法有磷钼酸法，染料法，酶法。1.磷钼酸法以三氯醋酸沉淀蛋白，在无蛋白滤液中加入钼酸铵试剂，与无机磷结合成磷钼酸，再以硫酸亚铁为还原剂，还原成钼蓝。（NH4）6Mo7O24＋3H2SO4＋4H2O——→7H2MoO4＋3（NH4）2SO412H2MoO4＋H3PO4——→12MoO3·H3PO4＋12H2O12MoO3·H3PO4＋还原剂——→钼蓝还原剂有很多种，1-氨基-2-萘酚-4-磺酸，应用历史较久，试剂不太稳定，显色时间长，灵敏度不高。氯化亚锡，灵敏度较高，颜色强度随显色时间时间而改变，偏离Beer定律。硫酸亚铁，显色较稳定。2.孔雀绿直接显色法血清经浓尿素溶液稀释后，用孔雀绿-钼酸试剂显色，加入吐温-20使标准液与血清标本显色反应速度接近。灵敏度较高，但影响因素多，重复性差，显色不稳定。3.酶法磷酸葡萄糖酸葡萄糖磷酸变位酶糖原磷酸化酶6NADPP6GP6GP1GP1GGPOHGPD6G1n43n紫红色复合物乙酰乙胺甲基苯基）（乙基尿酸次黄嘌呤次黄嘌呤次黄苷黄嘌呤氧化酶嘌呤核苷磷酸化酶POD22222243N3NNOHOHOOHP1RPOH发色底物555nm三、镁的测定化学法钙镁试剂比色法，达旦黄比色法，甲基麝香草酚蓝比色法。传统方法测定方法物理法原子吸收分光光度法，（参考方法）同位素稀释中子活化法（决定性方法）酶法新进展，将成为新的自动方法。1.钙镁试剂（Calmagite）比色法血清镁在碱性条件下与钙镁试剂生成紫红色络合物，颜色深浅与镁浓度成正比。加入EGTA乙二醇双（β-氨基乙醚）-N，N，Nˊ，Nˊ-四乙酸，可消除钙的干扰。吸收峰520nm。显色稳定，操作简便，快速，可手工操作，也可用于自动化分析。2.原子吸收分光光度法血清经酸性氯化镧溶液作50倍稀释，直接用原子吸收分光光度计检测285.2nm的吸光度。操作简便，准确，精密度好，可同时进行钙的测定422.7nm。3.酶法NADPH6NADP6ADPMg6ATPMgPD6GHK磷酸葡萄糖右旋磷酸葡萄糖右旋磷酸葡萄糖右旋葡萄糖右旋【正常参考值】0.67～1.23mmol/L四、铁的测定血清铁测定血清铁测定血清总铁结合力（TIBC）测定TIBC是指可与血清运铁蛋白结合的铁的最大量。血清铁和总铁结合力的百分比称为铁饱和度。%100总铁结合力血清铁铁饱和度测定方法，亚铁嗪比色法。323Fe2Fe运铁蛋白）（运铁蛋白酸性Fe3+＋还原剂————→Fe2+Fe2+＋3亚铁嗪————→Fe2+-亚铁嗪（紫红色）562nmTIBC测定，在血清中加入一定铁标准液，使之与未带铁的运铁蛋白结合，多余的铁用轻质碳酸镁粉末吸附除去，然后测定血清总铁含量。【正常参考值】1.血清铁男11.6～31.3μmol/L女9.0～30.4μmol/L2.血清总铁结合力48.3～71.6μmol/L3.铁饱和度20%～55%