钙、磷酸盐和镁的稳态

钙、磷酸盐和镁是人体主要的二价矿物质，对骨骼结构、神经肌肉兴奋性、能量代谢和细胞内信号传导至关重要。它们在血液中的浓度通过一个整合系统维持在狭窄的范围内，该系统在内分泌控制下作用于肠道、肾脏和骨骼。

Definition

矿物质稳态是指在甲状旁腺激素、活性维生素D、成纤维细胞生长因子23和钙敏感受体的调控下，对肠道吸收、肾脏处理和骨骼交换中的钙、磷酸盐和镁平衡进行协调调节。

Scope

本条目描述了人体如何维持钙、磷酸盐和镁的平衡：移动这些矿物质的三个器官系统、调节它们的激素，以及骨骼作为矿物质储存库的作用。它将稳态视为一个生理学参考主题，不提供针对个体患者的诊断阈值或治疗指导。

Core questions

• 尽管摄入量可变，血清钙如何保持在狭窄范围内？
• 哪些器官和激素调节磷酸盐平衡？
• 镁是如何处理的，它如何与钙调节相互作用？
• 骨骼作为矿物质储存库扮演什么角色？

Key concepts

• 离子钙与总钙
• 钙敏感受体
• 肠道矿物质吸收
• 肾小管重吸收
• 成纤维细胞生长因子23 (FGF23)
• 骨骼作为矿物质储存库
• 镁依赖性甲状旁腺激素分泌

Mechanisms

血清钙约有一半以具有生物活性的离子形式循环，并被甲状旁腺细胞上的钙敏感受体感知；离子钙的下降会增加甲状旁腺激素的分泌，通过动员骨骼中的钙、增加肾脏重吸收和刺激肾脏产生活性维生素D来提高钙水平。活性维生素D随后增强钙和磷酸盐的肠道吸收。磷酸盐平衡还受到成纤维细胞生长因子23的额外控制，这是一种骨源性激素，可促进肾脏磷酸盐排泄并抑制活性维生素D，从而对抗甲状旁腺激素的磷酸盐保留倾向。镁在肠道中吸收并在肾脏中重吸收；严重的镁缺乏会损害甲状旁腺激素的分泌和作用，从而将镁状态与钙调节联系起来。骨骼储存着人体绝大部分的钙和磷酸盐，通过骨骼重塑充当一个被利用和补充的缓冲器。

Clinical relevance

该系统的紊乱会导致血清钙、磷酸盐和镁的异常，并导致代谢性骨病。本条目阐述了生化矿物质检测结果所反映的生理学；它解释了调节系统是如何组织的，而不是诊断或纠正个体电解质异常的指南。

Evidence & guidelines

此处总结的生理学内容来源于已有的关于维生素D和矿物质处理以及骨骼矿物质交换的权威综述。该系统的疾病，如高钙血症和代谢性骨病，由相关主题条目中涵盖的专门学会指南进行阐述。

History

钙调节的经典图景以甲状旁腺激素和维生素D作用于肠道、肾脏和骨骼为中心。钙敏感受体的克隆阐明了甲状旁腺细胞如何检测钙，随后成纤维细胞生长因子23的鉴定增加了一种专门调节磷酸盐的激素，从而完善了矿物质稳态的更对称视图。

Key figures

• Michael Holick
• Edward Brown
• Harald Jüppner

Seminal works

• holick-2007
• stewart-2005

Frequently asked questions

为什么离子钙比总钙更重要？

只有离子部分具有生物活性并被甲状旁腺感知；总钙还包括与蛋白质结合的钙和复合钙，因此离子水平能更好地反映受调节的变量。

除了甲状旁腺激素和维生素D，还有什么调节磷酸盐？

成纤维细胞生长因子23，一种由骨细胞产生的激素，是主要的调节因子，它增加尿磷酸盐排泄并抑制活性维生素D，有助于使磷酸盐平衡独立于钙的控制。