钙、磷、镁,微量元素检验

钙、磷、镁和微量元素检验第一节概述一、钙、磷、镁的代谢及调节二、钙、磷、镁的生理功能三、微量元素与疾病第二节钙、磷、镁和微量元素测定（一）钙、磷、镁的代谢1.钙：（1）吸收:吸收部位:十二指肠，是在活性D3调节下的主动吸收，影响吸收的因素:②肠管的pH:偏酸时促进吸收②食物成分:食物中草酸和植酸可以和钙形成不溶性盐，影响吸收（2）排泄:80%肠道排出,20%肾脏排出。肾小球滤过钙约10g/天，由尿中排出的仅约150mg/天,大部分被肾小管重吸收了。尿钙排出量直接受血钙浓度影响，血钙低于2.4mmol／L时，尿中几无钙排出。2.磷：食物中磷以有机磷酸酯和磷脂为主，在肠管内磷酸酶的作用下被分解为无机磷被吸收。由于磷的吸收不良引起的缺磷现象较少见。磷主要由肾排泄，其排出量约占总排出量的70%，每天经肾小球滤过磷约5g，但85%～95%被肾小管回吸收。3.镁：镁的日摄入量约250mg，其中2／3来自于谷物和蔬菜。吸收:部位主要在回肠,是主动运转过程。消化液中也有多量镁，长期丢失消化液（如消化道造瘘）是缺镁的主要原因。排泄:主要是肾经肾小球滤过的镁大量被肾小管回吸收，仅2%～5%由尿排出，每日排出约100mg。（二）钙磷代谢的调节调节钙磷代谢的因素有三个:甲状旁腺激素、降钙素和活性维生素D。1.甲状旁腺激素（PTH）是维持血钙正常水平最重要的调节因素，有升高血钙、降低血磷和酸化血液等作用。作用机制：肠:促进活性维生素D的形成，间接促进小肠对钙的吸收肾：促进肾小管对钙的重吸收，抑制对磷的重吸收（作用强）骨：具有溶骨、成骨双重作用和1-25-（OH）2-D3协同作用促进骨代谢总结果：血钙升高、血磷下降。（升钙降磷）血钙降低刺激PTH分泌。2.降钙素（CT）：由甲状腺滤泡旁细胞合成、分泌，其主要功能是降低血钙和血磷。作用机制：肠:抑制活性维生素D的形成，间接抑制小肠对钙的吸收肾：抑制肾小管对钙、磷的重吸收骨：抑制溶骨、促进成骨总结果：降低血钙、降低血磷。（降钙降磷）血钙升高能刺激降钙素的分泌，二者呈正比关系。3.活性维生素D(1-25-（OH）2-D3)：在肝和肾的作用下，维生素D3转变成1-25-（OH）2-D3作用机制：肠:促进小肠对钙、磷的吸收和转运肾：促进肾小管对钙、磷的重吸收骨：具有溶骨、成骨双重作用有利于骨的更新和生长总结果：升高血钙、升高血磷。（升钙升磷）血钙PTH1-25-（OH）2-D3血钙CT一、钙、磷、镁的生理功能（一）钙的生理功能1.血浆钙可降低毛细血管和细胞膜的通透性，降低神经、肌肉的兴奋性。2.血浆钙参与凝血过程。3.骨骼肌中的钙可引起肌肉收缩。4.是重要的调节物质：（1）作用于细胞膜，影响膜的通透性；（2）在细胞内作为第二信使，起着重要的代谢调节作用；（3）是许多酶的激活剂；（二）磷的生理功能（1）构成血液的磷酸盐缓冲体系（2）细胞内的磷酸盐参与许多酶促反应（3）构成核苷酸辅酶类的辅酶（4）细胞膜磷脂在构成生物膜结构、维持膜的功能（5）通过化学修饰起代谢调控作用。（三）镁的生理功能镁一半以上沉积在骨中。1.Mg2+对神经、肌肉的兴奋性有镇静作用；2.Mg2+是近300种酶的辅助因子。与体内重要的生物高分子并且和ATP、DNA、tRNA、mRNA的生化反应有关系，参与氨基酸的活化等，在维持机体内环境相对稳定和维持机体的正常生命活动中起着重要的作用。二、微量元素与疾病的关系微量元素过多或缺乏，可导致某些地方病的发生。如缺碘与地方性甲状腺肿及呆小症有关；低硒与克山病和骨节病有关；铁过剩致血红蛋白沉着病、汞中毒时发生“水俣病”、先天性铜代谢异常引起Wilson病等。（一）铁1.铁的生理功能：铁是体内含量最丰富的微量元素。1.维持正常造血功能铁是血红蛋白的主要成分由于铁缺乏，使血红蛋白合成障碍引起的贫血称为缺铁性贫血。血红蛋白中铁对氧摄取、释放、运输起重要作用。2.参与体内氧的转运、交换和组织呼吸过程3.对其他微量元素代谢的影响：缺铁可致锌、钴、镁、铅的代谢障碍血样中的铁常用血清铁和血清总铁结合力来表示。（二）锌1.含量分布：锌是体内含量仅次于铁的微量元素。锌在在正常成人体内含量为2～2.5g，男性略高于女性，视网膜、前列腺、胰腺浓度最高；肌肉内储锌占全身锌的62%，骨占28%。血锌：80%存在于红细胞，约18%的锌分布于血浆。2.吸收排泄：锌在小肠上皮细胞内吸收，运送至肝和全身。从粪便、尿、汗、头发、及乳汁排泄。可以测定血锌或发锌判断体内含锌情况。3.生理功能（1）锌可以作为多种酶的功能成分或激活剂；（2）促进生长发育，促进核酸及蛋白质的生物合成；（3）增强免疫及吞噬细胞的功能；（4）有抗氧化、抗衰老、抗癌的作用。（三）铜正常人体内含铜100～200mg，约50%～70%存于骨骼和肌肉内；20%存于肝。成年人每日摄取铜2毫克可满足生理需要。铜的生物学作用有：1.参与造血和铁的代谢，影响铁的吸收和储存；2.构成许多含铜酶及含铜生物活性蛋白质；3.与DNA结合，与维持核酸结构的稳定性有关；4.许多氧化酶含有铜。Wilson病时血清铜明显降低。（四）硒人体内含硒量约14～21mg，以肝、胰、肾中含量较多。人体对硒的摄入量受食含硒量影响，体内硒由尿、粪、汗排泄。硒的生物学作用：1.硒是谷胱甘肽过氧化物酶的必须组成成分；2.参与辅酶A和辅酶Q的合成；3.和视力及神经传导有密切关系；4.对某些有毒元素和物质的毒性有拮抗性刺激免疫球蛋白和抗体的产生；5.可以保护心肌的正常结构、代谢和功能；6.调节维生素A、C、E、K的代谢；7.具有抗肿瘤作用。克山病、心肌缺血、癌、多发性硬化症、肌营养不良等时血硒降低。(五)铬成人体内含铬6mg，日摄入量5～150pg。进入血浆的铬与运铁蛋白结合运至肝及全身。铬主要随尿排出。铬的生物学作用：1.形成葡萄糖耐量因子，协助胰岛素发挥作用；2.降低血浆胆固醇及调节血糖；3.促进血红蛋白的合成及造血功能。糖尿病时可降低，接触铬可引起急、慢性铬中毒。(六)钴正常人体内含钴1.1～1.5mg，食物中钴在小肠内吸收入血浆后，与三种运钴蛋白结合，运至肝及全身，主要由尿排出。维生素B12重要的辅因子，因此也是重要的营养素。维生素B12有复杂的生理功能，其缺乏可导致叶酸的利用率下降，造成巨红细胞性贫血。当内因子、运钴蛋白缺乏，钴摄入量不足或因消化系统疾病而干扰吸收时，可引起钴及维生素B12。缺乏。恶性贫血、急性白血病时血清钴降低，慢性粒细胞白血病时血钴升高。(七)锰正常人体内含锰12～20mg，分布于体内各组织。食物中锰经小肠吸收人血与运锰蛋白结后迅速运至富含线粒体的细胞。体内锰主要由肠道、胆汁、尿液排出。锰的生物学作用：1.锰是多种酶的组成成分和激活剂，与蛋白质合成及生长、发育有密切关系；2.参与造血及卟林合成；3.有抗衰老作用。(八)氟成人体内含氟量约2.6g，主要分布在骨骼、牙齿、指甲、毛发中。大部由尿中排出。氟为牙齿和骨骼的必须成分，与牙齿和骨骼的形成有关，可增加骨硬度和牙的耐酸蚀能力。缺少氟易生龋齿，氟多可增加斑釉齿及骨密度增加。(九)碘人体含碘量约11毫克。碘是构成甲状腺激素的必需成分。甲状腺素的功能是维持生长及智力发育和调节能量代谢。缺碘可发生地方性甲状腺肿及呆小症。地方性甲状腺肿：甲状腺代谢性肿大，不伴有明显甲状腺功能改变。地方性克汀病：全身性碘缺乏疾病，生长发育迟缓、身材矮小、智力低下、聋哑、神经运动障碍及甲状腺功能低下等。为防治地方性甲状腺肿，应食用加碘盐。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）。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。血钙测定第二节钙、磷、镁和微量元素测定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-Na2EDTACa＋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，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，方法简便、快速、稳定，同时适于手工检测和自动化分析仪。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磷钼酸还原法我国推荐的常规方法非还原法染料结合法紫外分光光度法黄嘌呤氧化酶比色测定法WHO推荐的常规方法CV—多元络合超微量测定法同位素稀释质谱法决定性方法原子吸收分光光度法等二、血清磷测定在强酸条件下，无机磷酸盐与钼酸盐反应，形成非还原性磷钼酸复合物。在340/480nm的吸光度与标本中无机磷的浓度成正比。O23612)3(MoO4PO37H726)247(12437HHOMoPOH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＋4H2O7H2MoO4＋3（NH4）2SO412H2MoO4＋H3PO412MoO3·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①Gn＋H3PO4Gn－1＋G-1-PG-1-PG-6-PG-6-P＋NADP+6-磷酸葡萄糖酸＋NADPH②次黄苷＋H3PO4次黄嘌呤＋R-1-P次黄嘌呤＋H2O＋O2尿酸＋H2O2H2O2＋N-乙基-N-（3-甲基苯基）-N-乙酰乙胺紫红色复合物发色底物555nm糖原磷酸化酶葡萄糖磷酸变位酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶嘌呤核苷磷酸化酶黄嘌呤氧化酶POD比色法我国推荐MTB法钙镁试剂法作为常规方法荧光法离子层析法离子选择性电极法(ISE)酶法原子吸收分光光度法(AAS)参考方法同位素稀释质谱法(ID-MS)等决定性方法三、血清镁测定1.钙镁试剂(Calmagite)是一种金属色原指示剂，在碱性溶液中与镁结合形成紫色复合物检测。加入钙螯合剂EGTA可减少钙的干扰，减少蛋白质及血脂的干扰。2.甲基麝香草酚蓝法MTB与镁形成蓝色复合物，加入EGTA可减少钙的干扰。3.二甲苯胺蓝（一）分光光度（比色）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-