借放一下

= =”媽的

我打到都快要吐血了

shit

死內分泌 這次真痛苦

憑什麼我這組分到這麼多

很累耶…………………………………………………..

 

 

 

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[圖二] 調節鈣離子與磷離子有關的賀爾蒙

l          跟生命危險有很大的關係，當體內鈣離子不平衡時，神經傳導以及肌肉活動會受阻。不論血鈣過高或是過低，人體都會有抽筋現象﹝肌肉痙孿﹞。鈣離子若與其他物質結合而非以解離方式存在，將會失去活性。

l          磷離子則做為緩衝器。當血鈣太高，磷離子濃度會提升，增多的磷離子會與鈣離子結合，使血鈣降低。血鈣太少的情形之下，磷離子濃度急速下降，把與之結合的鈣離子釋放到血液裡，使血鈣上升。

 

[圖三]

l          每天鈣離子的turnover會達到一個平衡。攝取進人體的鈣為1克，能夠被吸收的只有0.4克，能不能被吸收要依靠vitamin-D3。血漿鈣會維持一個非常平衡的濃度：每一百毫升的血漿裡含有10mg，這是很精準的，太高或太低都不行。其中0.3克會回到骨頭裡，而每天骨頭也會釋放0.3克到血液裡，維持平衡。攝取中的0.2克藉由糞便排出；對腎臟而言，每天會有10克的鈣經由腎被排出，但大部分都會被重新吸收﹝9.8克﹞。因此每天攝取的鈣1克中，共有0.8克經糞便排出，達到恰恰好的濃度，一絲一毫都不能有差異。

l          體內99%的鈣儲存在骨頭及牙齒裡，大約為1公斤。

 

[圖四]

血鈣的濃度為10mg/dl，稍微低一點，血鈣不平衡，人體會馬上分泌PTH提升血鈣；稍為高一點，Calcitonin會釋放以降低血鈣，維持一個很精準的濃度。

 

[圖五] 副甲狀腺素(PTH)

l          位於甲狀腺體後方的四小顆副甲狀腺體parathyroid gland，其中的chief cell端視血鈣濃度的高低調控分泌。當血鈣太低的情況下﹝< 10mg/dl﹞，當血液一流過chief cell的sensor會馬上感應到，並馬上活化cAMP分泌PTH。

l          PTH是種含有84個胺基酸的賀爾蒙，分泌之後傳訊到腎臟使之分泌出vitamin-D3，因vitamin-D3可直接從小腸裡吸收鈣離子進體內。因此在血鈣太低時，體內要開源節流：開源是指vitamin-D3從小腸內重新吸收鈣離子，節流則是腎臟再吸收、從骨頭裡挖一點鈣到血液。最後血鈣能夠達到平衡。

l          PTH並不會直接作用在小腸，必須依賴分身vitamin-D3吸收。

 

[圖六] PTH在腎臟的作用

血鈣中的鈣離子平常與磷離子結合在一起形成磷酸鈣，當血鈣濃度過低時，充當buffer的磷酸根必須減少使游離鈣離子濃度上升。

l          左圖：磷的再吸收管控就是在這一段prox. Convoluted tubule進行，目的是要讓磷不再被吸收。因磷離子濃度一降低，鈣離子濃度就會上升。此段管中含有NaPi-type 2 transporter，PTH會作用使transporter close住，磷離子便無法通過，降低磷離子濃度，而尿液中磷離子濃度會提高，血鈣上升。

l          右圖：只有此段能夠增加鈣離子的再吸收。主要是PTH作用使之去極化，打開cation/calcium channel，本來要流失到尿液的鈣離子便會重新被吸收進來。

 

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[圖一] PTH作用於人體

當施打PTH後，可看到血中鈣離子馬上上升，磷離子則下降。提高血鈣的所有方法都是降低磷，把與之結合的鈣釋放出來，提升血鈣達到平衡。

 

[圖二] PTH在骨頭的作用

由圖一可看出，當血鈣濃度經由PTH作用，藉由腎臟再吸收到達某個高度後便不會再向上提升，量仍然不足，因此人體也藉由另一方式提高鈣離子濃度。即是從骨頭裡挖一點鈣出來，因人體99%的鈣都儲存在骨頭裡，當血鈣不夠，PTH會與骨母細胞﹝此處須注意的是，一般的想法是要從骨頭裡取出鈣應是藉由噬骨細胞去侵蝕骨頭才對，但因為噬骨細胞沒有接收PTH的receptor，因此必須先由骨母細胞上的受器接收PTH﹞結合，再與cAMP的受器結合使骨母細胞產生Protaglandin E2 & IL 6，這兩種物質再活化噬骨細胞，把骨頭吃掉，並把鈣跟磷釋放出來，提升血鈣與磷的濃度。

*作用於腎臟：減少磷增加鈣

       骨頭：鈣與磷都增加，因磷是體內維持酸鹼度重要的緩衝器

 

[圖三]

vitamin-D3可作用於小腸、腎臟或是骨頭裡，增加血液中鈣離子濃度。主要作用於小腸，直接把攝取的鈣離子吸收進體內。但它本身無法活化，人體內中只有一個鈣的sensor：甲狀腺裡的chief cell，只有chief cell能夠感受到血鈣中的濃度過高或過低。當chief cell感受到血鈣過低時會刺激分泌PTH → PTH作用於腎臟，活化1-α hydroxylase酵素，將25-OH-D3轉換為1,25-(OH)2-vitamin-D3 → 作用於小腸、腎臟或是骨頭 → 增加血液中鈣、磷、鎂離子濃度。

 

[圖四]

血中鈣離子濃度一經改變之後，1,25-(OH)2-vitamin-D3馬上急速上升，靈敏度比PTH還強，但它無法感受到血液中鈣離子的高低，也無法自己被活化，鈣離子的平衡只有透過一個頭，就是副甲狀腺體，由它來感受、決定血液當中鈣離子是太高或是太低。在太低的情況之下，會分泌PTH出來活化1-α hydroxylase酵素，1,25-(OH)2-vitamin-D3才會被釋放出來。體內要依靠1,25-(OH)2-vitamin-D3才能使鈣離子濃度sharply增加。此方法相當於開源，直接從小腸內吸收鈣離子進體內。

 

[圖五] vitamin-D3如何被活化

膽固醇經由代謝轉換而來的7-dehydrocholesterol在皮膚經由陽光照射 → Previtamin-D3 → Vitamin-D3 → 25-(OH)-vitamin-D3﹝或是直接從食物中攝取vitamin-D3亦可﹞，進入腎臟裡 → 若是體內分泌PTH，就被轉換為1,25-(OH)2-vitamin-D3﹝有活性，半生期短，約1/4天﹞；若是沒有PTH，則轉換為24,25-(OH)2-vitamin-D3﹝缺乏活性，半生期長，約15-40天﹞。

 

[圖六] 活化之1,25-(OH)2-vitamin-D3作用

l          打開鈣離子channel吸收鈣進體內：左圖，於十二指腸內，鈣的再吸收只發生於此，因只有十二指腸可以吸收鈣離子。Vitamin-D3是種類固醇的賀爾蒙，須進入細胞核裡與receptor結合之後，從DNA、RNA開始做起。它的主要功能為增加在十二指腸裡的Ca entry channel (CaT-1) & calbindin D9k﹝此為負責與鈣結合的蛋白質，與游離的鈣離子結合後攜鈣進入血液﹞→ 鈣離子再吸收。

l          右圖：因PTH會阻礙磷的吸收，此處會補回血液中磷的濃度。整個小腸裡都有分布NaPi-type 2b transporter，一樣從DNA、RNA開始做起，增加transporter使磷離子被吸收。

 

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[圖一] 1,25-(OH)2-vitamin-D3於腎臟的作用

1,25-(OH)2-vitamin-D3於腎臟亦把鈣、磷再吸收回體內。不像PTH會減少磷，1,25-(OH)2-vitamin-D3的作用是通通都吸收進來，皆是從DNA、RNA開始做起，增加鈣與磷的濃度。

 

[圖二] 1,25-(OH)2-vitamin-D3於骨頭的作用

1,25-(OH)2-vitamin-D3作用在小腸，增加血液中磷、鈣的濃度，吸收入的鈣、磷馬上送回骨頭裡，傳訊給骨頭血中鈣、磷離子濃度已回升，使鈣與磷重新回到骨質裡面，減少骨質的流失。

 

[圖三] 抑鈣激素calcitonin

血鈣太高的情況下，位於甲狀腺體旁的chief cell製造Calcitonin(CT)，目的為降低血液中鈣、磷離子的濃度。CT含有33個胺基酸，半生期只有幾分鐘。目前對於CT的研究非常少，因缺乏CT人體亦能存活，若甲狀腺腫大，現今可藉手術拿掉甲狀腺體。血中鈣離子平衡固然重要，但主要的調控者是PTH：若血鈣太高，抑制PTH分泌自然能夠降低血鈣；血鈣過低，PTH會分泌出來再吸收鈣離子，把血鈣濃度拉回水平。PTH是由副甲狀腺體所分泌出來，而甲狀腺體與副甲狀腺體是連在一起的，若開刀切除甲狀腺時意外切除副甲狀腺體，人體可能馬上會有生命危險；但就算只剩下一顆副甲狀腺體在，人體仍可存活。

 

[圖四]

甲狀腺體內的C cell上的calcium sensor感應到血液中的鈣離子濃度過高，會促使parafollicular cell分泌出CT，作用於骨頭及腎臟，降低鈣的重新再吸收：主要機制為抑制骨頭裡的鈣流失、加速排出腎臟裡的鈣。

 

[圖五] 骨質疏鬆症Osteoporosis

女性須特別注意的一種鈣離子不平衡最相關之疾病。在普遍人口的一輩子裡，男性有1/5、女性有1/3機率罹患骨質疏鬆症，即bone resorption > bone formation，流失的比合成的還多。以骨質密度來看，精華期為30歲左右，30歲以後只有往下走的趨勢。因此為了防止骨質疏鬆症，最好的方法為趁年輕、30歲之前把骨質密度盡可能往上提升，爬得越高、往後得到骨質疏鬆症的機率就越低。若超過30歲，只能盡量減少骨質的流失，想要增加bone formation是不可能的。

 

[圖六]

骨質疏鬆症最危險的是跌倒，一跌倒骨頭便極容易斷裂，生活行動會很不方便。

 

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[圖一]

唯一能從體內骨頭中拿出骨質的賀爾蒙為PTH。不論男性或女性，隨著年齡的增加，PTH的分泌也隨之增加。雖然男性的PTH分泌比女性更多，但男性的骨質流失並不會多於女性，原因為男性終其一生都會分泌睪固醇作用於骨頭上增加骨頭的密度，但女性停經後女性荷爾蒙減少，所以bone disposition減弱。總之，不論男女，在老化過程中骨頭會逐漸流失的比合成的多。

 

[圖二]

鈣的再吸收只有vitamin-D3，作用於小腸裡把管腔食物中把外界的鈣離子重新吸收進來。vitamin-D3之吸收方法可由食物當中獲得，或從皮膚裡經陽光照射得到vitamin-D3。而PTH分泌後1,25-(OH)2-vitamin-D3被分泌出來，接著1,25-(OH)2-vitamin-D3直接作用於小腸吸收鈣離子，做骨頭之disposition把鈣直接送到骨頭裡去。vitamin-D3有15% – 40%的來源是經由陽光照射。直接從食物中攝取的vitamin-D3再怎麼吃也只有一定程度的幫助而已，每日建議攝取量為2 microgram，但其實不需要吃那麼多、吃一點點或是沒有吃也沒關係，吃得越多仍無法轉換為25-OH-vitamin-D3。

 

[圖三]

陽光照射很有幫助，隨著照射程度體內的vitamin-D3會跟著改變。脫光衣服去做日光浴，體內的vitamin-D3馬上上升，穿著夏天的薄汗衫、秋天的薄外套、夏天塗抹的防曬油會層遞地降低體內的vitamin-D3，因UV會被阻絕於皮膚之外，無法活化vitamin-D3。

 

[圖四]

77歲的老人家，在夏天裡太陽比較多，骨頭的disposition較好，不會流失還有增加的趨勢；但到了秋天或是冬天，陽光減少，骨質流失馬上多了3%。因此為了減少骨質流失、增加骨質密度，在30歲前最好多曬太陽，並不要穿外套及抹防曬油。