临床生物化学-微量元素与维生素异常的生物化学检验课件

1、第八章 微量元素与维生素异常的 生物化学检验,KEY POINTS,Define trace element，list the characteristics of trace elements. State absorption, transport, metabolism, the basic function and the clinical significance of trace elements . List the analytical methods for the assessment of trace elements . Define vitamin, classify the vitamins accoding to solubility, state the basic functions of each vitamin. The tests for Diabetes Mellitus diagnosis. State absorption, transport, metabolism and symptoms of vitamin excess and d

2、eficiency. State the method of analysis for each vitamin, the principle of reactions.,Major Objectives,了解其他微量元素缺乏的原因、微量元素对健康的影响及检测的意义。其它维生素的缺乏症、检测方法。 熟悉其他 微量元素的生理功能、缺乏症和过多症。 熟悉其他维生素的生理功能、活性形式。 掌握主要微量元素和维生素的生理功能、代谢及代谢紊乱和生物化学检验。 重点主要微量元素和维生素的生理功能、代谢、缺乏症及生物化学检验。 难点主要微量元素和维生素的生理功能、代谢及生物化学检验。,概 述,人体元素的分类：宏量元素和微量元素 微量元素 是指含量占人体总重量0.01%，每人每日需要量在100mg以下的元素。 维生素是维持机体生长和代谢所必需，需要量很小，但机体内不能合成或合成不足，必须由食物提供的一类低分子化合物 。 微量元素和维生素测定的意义,Brief Contents,第一节 微量元素的生物化学检验 一、微量元素的生物学特性及与临床的关系 二、主要的微量元素代谢紊乱 三、常见微量元素的检测 第

3、二节 维生素异常的生物化学检验 一、维生素的分类及其生理功能 二、主要的维生素的代谢 三、常见的维生素生物化学检验,第一节 微量元素的生物化学检验,一、微量元素的生物学特性及与临床的关系 （一）微量元素的分类 1.必需微量元素是指维持人的生命，保持正常生理功能所必需的，缺乏时会导致某种疾病或严重功能不全。 2.非必需微量元素是指无明显生理功能，也不是机体所必需的微量元素。这类微量元素有些对人体有害，如汞、铅，有些作用不明，如钛、锆等,（一）人体微量元素的分类,必需微量元素 铁（Fe）、铜(Cu)、锌(Zn)、锰(Mn)、钼(Mo)、钴(Co)、钒(V)、 铬(Cr)、锡(Sn)、氟(F)、碘(I)、硒(Se)、镍(Ni)、锶(Sr) 可能必需微量元素 硼（B）、铋（Bi）、铷（Rb）、硅（Si）、砷（As） 非必需的无害微量元素 锆（Zr）、钛（Ti）、铌（Nb）、钡（Ba） 有害微量元素 铍（Be）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）、铝（Al）,类 别 元 素,（二）引起微量元素缺乏的因素,1. 微量元素供应不足 食物和饮水中缺乏某种微量元素。 2. 微量元素的利用率低 肠道疾病造

4、成吸收不良或膳食中某些成分含量过高时可能影响某些微量元素的吸收和利用。 3. 微量元素需要量增加 一般情况下，微量元素的摄入量能满足正常需要，但在某些情况下，如生长、妊娠、哺乳时需要量增加，可发生微量元素的缺乏。 4. 遗传缺陷病 如隐性遗传的Menkes卷发综合征可使人体铜代谢异常。,（三）微量元素的生物学特性,1同族置换现象 属于同一族的元素，尤其是原子量相同的元素，常能相互置换改变元素的生物学效应，改变酶的作用，引起生化紊乱和多种疾病。 2微量元素的相互作用 “拮抗作用”是指体内一种微量元素抑制另一种或多种微量元素的正常生理功能的现象。“协同作用”是指体内各元素相互配合增强生理功能的现象。 3量效关系 微量元素对人体的影响都有一个安全和适宜的范围，过高或过低都会对机体产生不良影响。,（四）微量元素对健康的影响,必需微量元素存在于生物体的各种组织中，其浓度相当稳定。正常情况下，人体对微量元素的摄入与排泄是相对平衡的。如果人体对微量元素的摄入不足、吸收障碍或排泄过多，会导致微量元素的缺乏，干扰必需微量元素的生理功能和营养作用，引起一定的生理及生物化学过程紊乱，对疾病的发生发展产生严重

5、影响。,（五）微量元素检测的意义 不同疾病时血清或血浆部分微量元素水平变化,二、主要的微量元素代谢紊乱,环境中的微量元素可通过消化道、呼吸道及皮肤粘膜进入人体。元素本身的理化状态、胃肠道内食物成分及pH环境、机体的生理或病理状态都将影响元素的吸收 。 微量元素吸收入血后，通常与特异的载体结合转运到身体特定的组织 。 微量元素主要通过粪便、尿液、汗液、呼出气体和皮肤粘膜排出体外。,二、主要的微量元素代谢紊乱,微量元素摄入量过多时，机体可减少肠道吸收，促进排泄； 摄入量不足时，机体可增加肠道吸收，减少排泄来维持体内该元素浓度的相对稳定。 体内的“贮存库”也可调节其血浓度，维持内稳态，但调节能力有限。 环境的剧烈变化或身体的生理病理情况超过机体内稳态调节能力时，则平衡失调，可出现代谢紊乱或疾病。,（一）铁,1.铁的吸收、运输和代谢 （1）量：35g 。 （2）分布：70%存于红细胞血红蛋白中，25%分布在单核巨噬细胞系统，主要以铁蛋白及含铁血黄素形式沉积于肝、脾、骨髓、骨骼肌、肠粘膜和肾等器官中；4.9%分布于肌红蛋白、细胞色素、含铁的酶；0.1%为循环血浆中铁。,（一）铁,（3）来源：食物

6、。 （4）消化吸收：由消化道经十二指肠吸收，胃和回肠吸收能力小。 （4）影响因素： （5）去路：吸收入肠粘膜的铁有两条去路：一是与脱铁蛋白结合成铁蛋白贮存于细胞内；二是以Fe2+ 形式进入血液。 （6）排泄：主要通过肠道、肾脏、汗腺等排出体外。,（一）铁,2. 铁的生理作用 铁为血红蛋白与肌红蛋白、细胞色素及某些呼吸酶的成分，参与体内氧与二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程。 催化促进-胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原合成、抗体产生、脂类从血液中转运及药物在肝脏中解毒等。,（一）铁,3. 铁代谢紊乱 （1）铁缺乏及铁缺乏症 缺铁性贫血是常见营养缺乏病 。 （2）铁中毒 铁中毒包括急性中毒和慢性中毒。,（二）碘,1. 碘的吸收、运输和代谢 （1）量：2550mg 。 （2）分布：7080%被甲状腺滤泡细胞摄取和浓聚 。 （3）消化吸收：碘在胃和小肠上段迅速并几乎完全被吸收，皮肤、呼吸系统及黏膜也可吸收碘。 （4）血液中存在形式：游离和可透析。 （5）排泄：体内碘80由尿排出，10由粪便排出，随汗液或通过呼吸排出较少。,（二）碘,2. 碘的生理功能 参与甲状腺素合成 促进蛋白质的合成和细胞

7、分化 促进维生素吸收和利用 加速生长发育； 保持正常的生殖功能； 促进神经系统发育、组织的发育和分化。,（二）碘,3. 碘代谢紊乱 （1）碘缺乏及碘缺乏症 临床表现是克汀病，其他类型包括甲状腺肿、认知及神经肌肉障碍、胚胎和新生儿死亡率增加、聋哑和生育力降低。 （2）碘过量,（三）硒,1. 吸收、运输和代谢 （1）量：约1421 mg 。 （2）分布：肝脏、胰腺、胃和脾 。以含硒酶或硒蛋白的形式存在 （3）消化吸收：十二指肠吸收，无机硒与有机硒都易被吸收 。 （4）载体：-球蛋白或-球蛋白 。 （5）排泄：大部分硒经尿排出，少量随胆汁、胰液、肠液分泌到肠内由粪便排出。,（三）硒,2. 生理功能 （1）硒与酶、维生素的关系 （2）增强免疫作用 （3）保护心血管功能 （4）促进生长、保护视觉器官及抗肿瘤 （5）解毒作用,（三）硒,3. 代谢紊乱 （1）硒缺乏及硒缺乏症 硒缺乏已 被证实是发生克山病的重要原因。 （2）硒中毒 多由误服或接触所致。,（四）锌,1. 吸收、运输和利用 （1）量：约1.52.5g 。 （2）分布：骨骼、前列腺、视网膜、肌肉。 （3）消化吸收：通过十二指肠和空肠吸收。

8、 （4）载体：清蛋白（占60%70%）或2-巨球蛋白（占30%40%） 。 （5）排泄：粪便排出，仅小部分从尿液和汗液中排出。,（四）锌,2. 生理功能 （1）组成酶成分或酶激活剂 （2）促进生长发育与组织再生 （3）维持生物膜结构和功能 （4）促进维生素A代谢和生理作用 （5）参与免疫功能,（四）锌,3. 代谢紊乱 （1）锌缺乏及缺乏症 原因 临床表现 （2）锌中毒 原因 临床表现,（五）铜,1. 吸收、运输和代谢 （1）分布：肌肉、骨骼和肝脏。 （2）消化吸收：在十二指肠依靠主动吸收或被动扩散的方式吸收 。 （3）锌和镉 对铜的吸收有拮抗作用。 （4）血液载体：清蛋白、转铜蛋白 。 （5）排泄：通过粪、尿和汗排出 。,（五）铜,2. 生理功能 （1）参与铁代谢，维持正常造血功能 （2）促进结缔组织形成，促进蛋白交联 （3）超氧化物转化,（五）铜,3.代谢紊乱 （1）缺乏及缺乏症 原因 临床表现 （2）铜中毒 原因 临床表现,（六）铝,1. 吸收、运输和代谢 （1）一种对人体有害的微量元素 （2）量：约45150mg 。 （3）分布：所有组织。 （4）消化吸收：胃及十二指肠的酸性环境

9、中 。 （5）载体：运铁蛋白、清蛋白 。 （6）排泄：主要通过肾脏 ，胆汁可排出少量铝。,（六）铝,2. 生理功能 对酶的影响 3. 毒性 可以在脑组织中蓄积 直接作用于骨组织 可引起低色素性贫血 对免疫功能有明显抑制作用 影响多种酶活性,（七）铅,1. 吸收、运输和代谢 （1）一种对人体有害的微量元素 。 （2）进入途径：手-口途径 ，呼吸道 ，皮肤 。 （3）分布：交换池和储存池。 （4）消化吸收：胃及十二指肠的酸性环境中 。 （6）排泄：约70%80%经肾脏，15%通过胆汁，约8%头发和指甲、汗液排出体外。,（七）铅,2. 中毒 铅是一种具有神经毒性的金属元素，在人体内无任何生理功能，其理想的血浓度为零。 血铅水平超过450g/L时可能出现临床症状。,（七）铅,临床表现 (1)神经系统 (2)消化系统 (3)血液系统 (4)泌尿系统,（八）其他微量元素 其他微量元素的生理功能缺乏症、过多症,三、常见微量元素的检测,（一）样品的采集与保存 样品主要包括 ： 体液：血液、血清、血浆、尿液、脑脊液、唾液、胃液、胆汁、乳汁、汗液、精液等。 固体：主要为毛发、指甲、骨骼、粪便、结石、牙齿等。 脏器组织：肝、肾、心、肠、肺、脑、脾、睾丸、胎盘、肌肉、脂肪和肿瘤组织等。 蛋白质。,（一）样品的采集与保存,遵循的原则 均一性和代表性 针对性 适时性,（一）样品的采集与保存,1. 血液样品 包括全血、血浆、血清、白细胞、血小板、红细胞等。 注意保存 2.毛发样品 包括头发、胡须、腋毛等。为非侵入性 。 采集：枕部发际以上2cm的全发12g，或随机取样。,（一）样品的采集与保存,3. 尿液样品 4. 唾液样品 5. 脏器样品的采集 6. 指甲样品,(二)样品的制备和前处理方法,处理目的 处理原则 处理方法：稀释法、高压湿消化法、微波消解法、高温干灰化法、常压湿消化法、燃烧法等。,(三)样品的分析测定方法,1. 分光光度法 原理： 主要优点：精密度较高、准确性好、选择性也较好、仪器设备价格便宜、操作容易。 缺点：易受干扰、灵敏度低、且必须用掩蔽剂或其他分离手段排除复杂基底或干扰离子。,(三)样品的分析测定方法,2. 电化学分析法

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