1)钙磷代谢及其调节胎儿以及新生儿钙磷代谢以及调节钙磷在体内代谢受甲状旁腺激素(parathyroidhormonePTH)、降钙素(calcitonin,CT)和125-二羟维生素D[1,25(OH)2D]的调节。
钙是人体内含量最丰富的矿物质其中99%存在于骨骼中,约1%存在细胞外液和软组织中生理情况下,血浆钙浓度受甲状旁腺素1,25-二羟维生素D以及降钙素严格调控。血浆钙以3种形式存在:与蛋白质结合,与乳酸磷酸和枸橼酸等阴离子结合以及离子钙,其中离子钙为生物活性形式。钙在小肠以主动和被动方式吸收。维生素D通过与肠黏膜细胞的胞质受体结合促进基因表达合成钙结合蛋白促进钙主动吸收妊娠期胎盘主动向胎儿运输钙于孕后期到达高峰每天向胎儿主动转运150mg/kg钙。对大鼠的研究表明胎鼠经胎盘获得的钙主要来自母鼠的食物以及30%来自母鼠的骨骼孕晚期胎儿血浆钙浓度高于母体。
85%~90%的磷存在于骨骼中磷的吸收取决于食物中磷的含量和钙磷比例(不论哪一种含量过高将影响另一种物质的吸收),磷经肾脏排泄。胎盘可将磷从母体主动转运给胎儿胎儿血浆中磷的浓度高于母体生后磷主要在空肠主动吸收和被动吸收。血浆离子钙的浓度与血浆磷索的浓度呈负相关。
维生素D主要有两种类型:麦角骨化醇(活化的麦角固醇维生素D2),存在于辐照过的酵母中;另一种是胆骨化醇(活化7-脱氢胆固醇维生素D3)鵻经日光照射(紫外线照射)存鵻在于人的皮肤内的维生素D3形成原维生素D3鱼肝油和蛋黄内含有较多的维生素D3除来源不同外,维生素D2和维生素D3的代谢过程和生理作用基本相似皮肤合成维生素D通常是人类的主要来源1µg维生素D相当于40U维生素D被摄入血循环后即与血浆中的维生素D结合蛋白(DBP)相结合,并被转运、贮存于肝、脂肪肌肉等组织。它们在体内经2次羟化作用后始发挥生物效应鵻。首先在肝内生成25-羟维生素D(25-OHD);然后经肾再次羟化,生成1,25-二羟维生素D即125-(OH)2D肝细胞内的25位羟化反应基本不受调控25-OHD是血浆中维生素D的主要代谢产物和反应机体维生素营养状态的指标与之相反,肾脏中1位羟化反应受到机体严格控制PTH、低钙血症和低磷血症增加1,25-(OH)2D的合成鵻。125-(OH)2D通过细胞特异受体作用于靶器官:①促进小肠的钙、磷吸收。②动员骨骼中钙磷到血。③促进肾小管对钙、磷的重吸收。
25-OHD能够通过胎盘从母体转运给胎儿,是胎儿维生素D的主要来源,而1鵻25-(OH)2D很少经胎盘转运胎儿体内的125-(OH)2D主要由自身合成。
PTH是甲状旁腺主细胞分泌的含有84个氨基酸的直链肽。PTH的分泌主要受血浆钙浓度变化的调节。血浆钙浓度轻微下降(或升高)时,就可使甲状旁腺分泌PTH迅速增加(或减少)PTH是调节血钙水平的最重要激素它有升高血钙和降低血磷含量的作用。PTH对靶器官的作用是通过cAMP系统而实现的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;PTH促进远曲小管对钙的重吸收,使尿钙减少,血钙升高,同时还抑制近曲小管对磷的重吸收,增加尿磷酸盐的排出使血磷降低此外PTH对肾的另一重要作用是激活α-羟化酶,使25-羟维生素D(25-OH-D)转变为有活性的125-二羟维生素D[125-(OH)2D]。
降钙素是由甲状腺旁细胞(C细胞)合成的三十二肽分子量为3400。降钙素的主要作用是降低血钙和血磷其主要靶器官是骨,对肾也有一定的作用。降钙素抑制破骨细胞活动,减弱溶骨过程增强成骨过程,使骨组织释放的钙磷减少,钙磷沉积增加,因而血钙与血磷含量下降降钙素能抑制肾小管对钙磷钠及氯的重吸收使这些离子从尿中排出增多。
2)发病机制及病理改变组织周围的钙磷达到正常水平是骨质钙化的必要条件。任何原因导致钙磷水平下降,将导致钙盐沉着障碍。维生素D缺乏,主要是1,25-(OH)2D缺乏时钙磷从肠道吸收减少,导致血钙磷下降而促使甲状旁腺激素分泌增加从而骨质脱钙,使血钙维持正常但肾小管对磷的重吸收减少,使尿磷增加而血磷减少这样,维生素D缺乏时血钙在正常或偏低水平,而血磷减少结果使钙磷浓度积(正常在34~40)降低,钙磷不能在骨基质中充分沉积,导致类骨组织大量堆积。
骺板软骨是骨生长最活跃的部位,正常时软骨内化骨必须通过软骨细胞增生区内软骨细胞和基质不断退化和钙化以及不断被破骨细胞清除吸收同时血管和骨母细胞侵入形成类骨组织,进而钙化成骨组织。佝偻病时,软骨细胞增生区钙化吸收受阻,软骨组织大量堆积并突向干骺端侧,呈半岛样或舌状生长。同时软骨区内所形成的类骨组织也不能钙化或钙化明显不足,从而构成软骨组织和干骺端类骨组织相互混杂的中间带,致使在正常状态下本应呈一条整齐面狭窄健康搜索的骨骺线显著增宽而且变得参差不齐,在X线片上构成骺板软骨带明显增宽,钙化带模糊不清呈毛刷状此外干骺端下的骨膜内化骨也有钙化障碍及类骨组织堆积,使干骺端膨大增宽X线片上呈杯口状改变。
扁骨的改变为骨化中心周围由于钙化不良而不能成骨,由于钙盐沉积减少或钙盐脱失使骨质软化及变形(如可见颅骨软化)由于大量类骨组织堆积使局部形成圆形隆起(如可见方颅)。