3 概述
鈣是人體內含量最多的陽離子。原子式爲Ca，原子量爲40.08。正常成人含鈣25～30mol，其中99%以上存在於骨骼及牙齒，骨骼是體內最大的儲鈣庫，細胞外液含鈣只有27mmol左右，含量雖少但在維持正常的神經肌肉應激性，腺體分泌以及一些酶系統的活性特別是在血凝過程中起着重要作用。細胞內液幾乎不含鈣。
血液中的鈣絕大部分存在於血漿中，血漿鈣有非擴散性鈣及擴散性鈣兩部分。非擴散性鈣與蛋白質結合（大約1g蛋白質結合0.87mg的鈣），約佔血漿總鈣的40%～50%，擴散性鈣主要爲離子鈣（Ca2＋），還有小部分的鈣鹽（如檸檬酸鈣，其他有機酸鈣鹽及碳酸氫鈣等）。非擴散性鈣與擴散性鈣之間受H＋濃度和HCO3－濃度的影響，在生理狀態下保持平衡，可用下式表示。
4 血清鈣的醫學檢查
4.1 檢查名稱
4.2 分類
4.3 取材
4.4 血清鈣的測定原理
（1）甲基百里香酚藍比色法（MTB）：血清中的鈣離子在鹼性溶液中與甲基百里香酚藍（MTB）結合，生成一種藍色的絡合物。加入適量8-羥基喹啉，可消除鎂離子對測定的干擾，與同樣處理的鈣標準液進行比較，求得血清總鈣含量。
（2）鄰甲酚酞絡合酮直接比色法：鄰甲酚酞絡合酮（OCPC）是金屬絡合染料，也是酸鹼指示劑，在pH11.0溶液中與鈣及鎂螯合，生成紫紅色螯合物。作鈣測定時，在試劑中加入8-羥基喹啉以消除標本中鎂離子的干擾。與同樣處理的鈣標準液比色，可求得血清鈣含量。
（3）乙二胺四乙酸二鈉滴定法：標本中鈣離子在鹼性溶液中與鈣紅指示劑結合成爲可溶性複合物，使溶液成淡紅色。乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA-Na2）對鈣離子的親和力很大，能與該複合物中的鈣離子絡合，指示劑重新遊離而使溶液呈現藍色。所以在滴定鈣時，加入鈣紅爲淡紅色，用ED-TA-Na2滴定轉變爲藍色時，爲滴定終點。與同樣處理的鈣標準液滴定，計算出標本中的鈣的含量。
（4）離子鈣測定：離子選擇電極是一種化學傳感器，它能將溶液中某種特定離子的活度轉變成電位信號，然後通過儀器來測量。電極電位隨溶液中離子活度變化的關係服從Nernst方程。
血液抽出後，溶解於其中的CO2氣體會釋放到空氣中，使血液pH值變鹼性，而血液pH值則與離子鈣濃度之間成負相關的關係，pH值增加0.1，離子鈣濃度約降低4%～5%。所以新型的離子型的離子鈣分析儀都是在測定血清離子鈣濃度的同時，測量血清pH值，再計算出pH7.4時的標準化離子鈣（nCa2＋）濃度。
離子濃度分析儀通常採用比較法來測定樣品溶液中離子鈣和pH值，即先測量二個已知濃度標準液中的離子鈣和pH的電極電位，在儀器程序內建立一條斜率曲線，然後測量樣品溶液中離子鈣和pH的電極電位，從已建立的斜率曲線上求出樣品溶液中離子鈣濃度和pH值，並計算出標準化離子鈣濃度，直接在儀器上顯示出結果或打印出分析報告。
4.5 試劑
①MFB試劑：取去離子水20ml，加濃鹽酸1.2ml，再加8-羥基喹啉1.45g溶解。另取去離子水500ml，加甲基百里香酚藍絡合劑0.114g使溶，再加聚乙烯吡咯烷酮（PVP）1.5g溶解，混合兩液，加16.75g/L乙二胺四乙酸二鈉水溶液2.2～2.4ml混勻，加去離子水至1L。
②顯色基礎液：取去離子水700ml加無水亞硫酸鈉24g溶解，加單乙醇胺200ml混勻，用去離子水稀釋至1L。
③鈣標準液（2.5mmol/L）：精稱恆重的碳酸鈣（CaCo3，AR）0.25g，加稀鹽酸（1份濃鹽酸加9份去離子水）7ml溶解後，加去離子水900ml，然後用500g/L醋酸銨溶液調pH至7.0，移入1L容量瓶中，再用去離子水稀釋至刻度，混勻。
①鄰甲酚酞絡合酮顯色劑：稱取8-羥基喹啉0.5g，置燒杯中，加濃鹽酸5ml，使其溶解並轉入500ml容量瓶中，再加入鄰甲酚酞絡合酮25mg，待完全溶解後，加Triton X-1001ml，混勻，然後加去離子水至刻度。置聚乙烯瓶內保存。
②1mol/LAMP鹼性緩衝液：稱取2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）89.14g，加500ml去離子水溶解後移入1L容量瓶中，再用去離子水稀釋至刻度，置聚乙烯瓶中室溫保存。
③顯色應用液：應用時根據標本的多少將上述兩液等量混合。
④鈣標準液（2.5mmol/L）見MTB法。
⑤5g/L EGTA溶液：稱取乙二醇二乙醚二胺四乙酸鹽（EGTA）0.5g於100ml去離子水中，此試劑用於測定混濁標本。
①0.2mol/L的氫氧化鈉溶液：稱取氫氧化鈉8g，用去離子水溶解並稀釋至1L。
②鈣紅指示劑：稱取鈣羧酸鈉［化學名2-羥基-1-（2-羥基-4-磺基-1-萘基偶氮）-3-萘甲酸鈉］0.1g，溶於甲醇20ml中，置棕色瓶中保存。
③乙二胺四乙酸二鈉溶液：稱取ED-TA-Na20.1g，加去離子水50ml，加1mol/L氫氧化鈉2ml，待完全溶解，加去離子水至100ml。
④鈣標準液（2.5mmol/L）：配法同MTB法。
（4）離子鈣測定：各廠家生產的儀器所需試劑都是配套供應的，其配方未完全公開。
4.6 操作方法
按表1操作。
混勻，靜置5min後，用波長610nm或紅色濾光板，光徑1.0cm比色，以空白管調吸光度至0點，分別讀取各管吸光度。
按表2操作。
混勻，5min後用波長575nm或紅色濾光板，光徑1.0cm比色，以空白管調吸光度至0點，分別讀取各管吸光度。
如果標本混濁，黃疸或溶血，需作校正試驗，即：於空白管及測定管中各加入5g/LEGGGTA溶液0.05ml，再測吸光度，兩次讀取的吸光度差，即爲校正吸光度。
按表3操作。
混勻，管內液體呈淡紅色，迅速用乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定至溶液呈淡藍色爲終點，記錄各管EDTA-Na2用量（ml）。
（4）離子鈣測定：商品的離子鈣分析儀所用的鈣電極都採用中性載體作鈣電極的活性材料製成聚氯乙烯（PVC）電極膜，電極的壽命約半年左右：pH電極由特殊玻璃毛細管制成；參考電極採用銀/氯化銀製成。
各種型號的離子鈣分析儀的試劑配方、試劑用量、操作方法有所不同，一般要進行下列步驟。本法以一種國產的離子鈣分析儀爲例。
①接上電源，儀器首先進行顯示及電子線路檢測，結束後即可進行二點斜率定標。
②斜率定標時，推出吸樣針先後將其浸入盛有低、高二個濃度斜率定標儀的小瓶中，吸取斜率定標液，待儀器發出“嘟”聲後移去。吸樣針推回原處，儀器自動進行斜率定標。
A.毛細血管血測量：將毛細管血混勻，推出吸樣針，取掉兩端塞子，一頭裝上接頭，將接頭另一端裝在取樣針上，按“測量”鍵至樣品完全充滿樣品測量腔後，再鬆開“測量”鍵，進樣泵即停止工作。此時應檢查樣品測量腔內的樣品是否有氣泡，如有氣泡存在，應在鬆開“測量”鍵8s內，再按“測量”鍵，繼續吸取樣品，直至排除氣泡爲止。移去樣品，擦淨吸樣針並推回原位，在進樣結束8s後即顯示測量數據並打印結果。
④標本測量結束，儀器沖洗管路和樣品測量，沖洗好後即可進行下一個樣品的測量。
⑤在最後一次定標或血樣測量結束後10min不操作儀器，儀器將進入“休眠”狀態。此時如需進行血樣測定，必須先進行一點定標。若沒有血樣測定，儀器每隔30min自動進行一次一點定標。
4.7 正常值
①血清鈣：成人2.03～2.54mmol/L
兒童2.25～2.67mmol/L
③紅細胞鈣：全血中的鈣幾乎都在血漿中，紅細胞中只有15.72μmol/L壓積細胞。
A.低鈣飲食時＜3.75mmol/24h；
B.一般鈣飲食時＜6.25mmol/24h；
C.高鈣飲食時可達＜10mmol/24h。
⑤唾液鈣：0.74～1.69mmol/L。
（4）離子鈣測定：血清離子鈣 成人爲1.10～1.34mmol/L。
4.8 化驗結果臨牀意義
①血鈣增高：
A.甲狀腺功能亢進症：有原發性和繼發性兩種。繼發於佝僂病、軟骨病和慢性腎功能衰竭。血鈣增高大於2.6mmol/L，最高可達4.5mmol/L，同時血磷降低，小於1.13mmol/L，最低可達0.64mmol/L。尿鈣增高，男性大於9.68mmol/24h，女性大於8.07mmol/24h。
B.維生素D過多症：血清鈣、磷均可增多，鈣質沉積於腎臟可發展成腎臟鈣化病。
D.腫瘤廣泛骨轉移：血鈣中度增多，但磷正常或略高，尿鈣排泄增多，尿中羥脯氨酸排泄增多，反映骨質膠原的分解。
E.阿狄森病。
②血鈣降低：血鈣減低可引起神經肌肉應激性增強而使手足搐搦，可見於下列疾病：
A.甲狀旁腺功能減退：甲狀腺手術摘除時以及甲狀旁腺而引起功能減退，血清鈣可下降到1.25～1.50mmol/L，血清磷可增高到1.62～2.42mmol/L，假性甲狀旁腺功能減退並非缺乏甲狀旁腺激素，而腎臟中缺乏對甲狀旁腺激素起反應的腺苷酸環化酶，故引起血清鈣降低。
B.慢性腎炎尿毒症：腎小管中維生素D33-1羥化酶不足，活性維生素D33不足，使血清總鈣下降，由於血漿白蛋白蛋白減低使結合鈣減低，但代謝性酸中毒而使離子鈣增高，所以不易發生手足搐搦。
C.佝僂病與軟骨病：體內缺乏維生素D，使鈣吸收障礙，血清鈣、磷均偏低。
D.吸收不良性低血鈣：在嚴重乳糜瀉時，因爲飲食中的鈣與不吸收的脂肪酸生成鈣皁而排出。
（2）離子鈣測定：
①離子鈣的測定對較大的外科手術是最重要的，如心臟手術、移植及其他需大量輸入檸檬酸鹽的抗凝血的手術或術後膿毒血癥、腎、心肺衰竭的病人，或燒傷病人，因這些狀態下血清蛋白的水平已經減少，出現酸鹼失衡和輸入檸檬酸鹽血液製品，反覆測定總鈣已經沒什麼意義。如果要補充鈣，離子鈣測定對於這些病人的正確治療是最好的指南。
②當懷疑有新生兒低鈣血癥時，應測定離子鈣，如果繼續出現併發症，更應該經常測定。
③腎臟疾病在腎移植後，或進行血液透析的病人，鈣代謝經常改變而且有時很激烈。因此在做血透時維持輕微的血鈣平衡對保持良好的心臟功能是重要的。而離子鈣的測定是對此監測的最好手段，腎病綜合徵以血清蛋白減少爲特徵，總鈣和離子鈣水平均下降。以蛋白水平糾正總鈣可能引起過高估計離子鈣。
④原發性甲狀旁腺功能亢進的病人，90%以上的病例離子鈣升高，大約80%的病例總鈣升高。
⑤急性胰腺炎的病人，離子鈣在發病後24h內降低，而到48h恢復正常。總鈣在48h還輕度降低，這時由於白蛋白也降低之故，持續的離子鈣降低與嚴重的胰腺炎有關。
⑥惡性腫瘤病人離子鈣增高的百分比大於總鈣，也許可用於腫瘤的過篩試驗。當高鈣血癥的原因難於確定時，必須考慮到惡性腫瘤的存在。
4.9 附註
①MTB與EDTA有相似的氨羧結構，能螯合多種陽離子，但絡合穩定常數不同。
②加入：EDTA的作用，目的在於掩蔽試劑中污染的鈣以及其他的金屬離子。能降低空白管吸光度，提高測定管吸光度，從而使方法靈敏度提高。
③EDTA的用量選擇，絕大部分金屬離子與EDTA的絡合穩定常數大於鈣，小於鈣的僅是少數微量元素。限量的EDTA僅能掩蔽試劑中的干擾元素，沒有多餘的EDTA絡合血清鈣，一般加入配試劑中的濃度EDTA99～108μmol/L，最終絡合顯色反應的EDTA濃度50～54μmol/L。
④所用的試管清洗後用去離子水浸泡兩次，再烤乾備用。清潔管加入試劑後應顯一致的淺灰綠色，若顯藍色則試管表示有鈣污染。
①本測定用血清或肝素抗凝血漿標本。不能用鈣螯合劑（EDTA-Na2）及草酸鹽作抗凝劑的標本。
②鄰甲酚酞是一種酸鹼指示劑，在結構上與甲基百里香酚藍相似，在中性或酸性環境中無色，僅在鹼性溶液中和鈣離子絡合呈紫紅色。所以pH對顯色有很大的影響，在pH10.5～12時，此反應敏感性最好，故用pH11爲宜。
③試劑中加入8-羥基喹啉消除鎂的干擾，能特異地絡合鎂，TritonX-100具有消化蛋白的影響。有的作者，在試劑中還加入氰化物掩蔽其他金屬離子；二甲亞碸消除蛋白影響及抑制鄰甲酚酞絡合物的解離，從而降低空白液的吸光度；聚乙烯吡咯烷酮亦能消除蛋白質、膽紅質及磷的干擾。
④用來作血清鈣測定的鹼性緩衝液較多，可根據條件選用，常用的有乙二胺-氰化鉀、乙二胺-醋酸鉀-鹽酸、乙二胺-乙二醇、乙醇胺-硼酸、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等。用乙二胺-乙二醇緩衝液測定呈色穩定。乙醇胺-硼酸緩衝容量較大，並能使空白試劑的吸光度保持較低讀數。2-氨基-2-甲基-1-丙醇無毒，無刺激性，也能使空白管有較低的讀數。
⑤顯色劑有時略有結晶析出，是8-羥基喹啉在水中溶解度很低，易析出結晶所致，這時可取上清液應用。
①測定標本若有黃疸或溶血時，終點不易觀察，則必須將標本進行處理，首先用草酸鹽將鈣沉澱，再用鹽酸及檸檬酸鈉重溶。
A.尚需增加幾種試劑：0.7mol/L草酸銨；0.05mol/L檸檬酸鈉；1mol/L鹽酸。
B.按下法操作：吸取血清0.1ml，置於離心管中，加去離子水0.25ml、0.7mol/L草酸銨0.05ml，混勻。置56℃水浴中15min。離心沉澱2000轉/分10min。小心傾去上清液，並將離心管倒立於濾紙上吸乾。加1mol/L鹽酸及0.05mol/L檸檬酸鈉各0.1ml於離心管中，溶解沉澱。按直接滴定法進行滴定及計算。
②鈣指示劑種類繁多，名稱較亂，不同指示劑所顯滴定終點不同，受其他離子干擾的作用也不一樣，鈣紅指示劑終點明顯，且較少受鎂離子等干擾。但本身不穩定。要經常新鮮配置，加入標本內後要立即用EDTA-Na2滴定。所用鈣紅爲鈣-羧酸鈉，應與乙二醛縮雙鄰氨基酚的別名“鈣紅”相區別。
（4）離子鈣測定：
①測定離子鈣最好用血清。優點不參入抗凝劑，減少蛋白對電極的污染。肝素抗凝全血亦可用於離子鈣測定，尤其急需要結果減少了凝血時間和離心分離血清的時間。但過量的肝素（30u/ml）能使離子鈣濃度降低3%～5%。
②pH改變對Ca2＋影響較大。pH降低能使Ca2＋增加，反之能使鈣離子減少，故採到的血標本儘可能防止CO2逸出，避免pH增加。
③標本應儘快測定，最好在採樣後1h內完成。全血密封貯存於4℃冰箱可穩定6h或更長些時間。密封在注射器中的血清，若無氣泡存在，室溫可保存1～2h，4℃可保存24h以上。
④離子鈣含量還與下列因素有關：
A.站立能使離子鈣增高約1%～2%。
B.延長靜脈淤血的時間能使離子鈣增加2%，淤血時前臂運動幾分鐘離子鈣可增加8%。
C.臥牀3～12天足以使離子鈣超出正常範圍。
4.10 相關疾病
黃疸、甲狀腺功能亢進症、慢性腎功能衰竭、多發性骨髓瘤、結節病、代謝性酸中毒、乳糜瀉、燒傷、新生兒低鈣血癥、低鈣血癥、腎病綜合徵、急性胰腺炎、高鈣血癥