軀體的智慧 · 第九章 血鈣的穩態

I 在我們討論關於氯化鈉的充滿式儲存時我就說過我們將在後面一段里提出血液中另一種礦物質成分——鈣，因為對它的處理方式是十分不同的。事實上，鈣通過一種特殊的轉化方式得到儲存。它之所以值得專門提出來加以考察，還因為它在機體中有如此多和廣泛的用途——骨骼和牙齒的生長，骨折的修復，神經和肌肉組織反應性所需特定條件的維持，血液的凝固作用，以及用以生成合乎要求的乳汁。 血液中鈣的正常含量約為10毫克％。這種濃度發生改變是危險的。例如，利用注射枸櫞酸鈉所產生的效應將鈣從溶液中析出而使血鈣降低，則隨之發作搐搦和驚厥動作，但通過注射足量的可溶性鈣鹽以恢復血中鈣的固有濃度，則這些現象可很快地解除。此外，摘除頸部甲狀腺近旁的四小塊組織，即甲狀旁腺，可使血鈣下降到7毫克％以下，而對鈉和鉀的百分率則不發生任何影響。當鈣濃度接近5毫克％時即發生驚厥。從靜脈或經口給予鈣劑能制止痙攣性收縮，但如血鈣再次減少，則又復發。有人曾經提出這樣的看法：摘除甲狀旁腺所造成的實際障礙，其原因就在於血中鈣/磷比率的下降，要恢復正常狀態，就要增加鈣來恢復固有的比率。 當血鈣含量增加到超過正常水平時所帶來的危險，來自血液本身黏性的嚴重改變。柯利普(Collip)通過反覆注射一種甲狀旁腺浸出液，發現能把鈣濃度從10提高到20毫克％。但在這種情況下，血中非蛋白氮和脲氮增加到4倍，血中磷酸鹽則增加到兩倍，滲透壓大大增高。血液就變得如此黏稠而幾乎難於進行循環。在注射氯化鈣和酸性磷酸鈉時引起類似狀態，但單獨用其中一種則不發生。因此，血鈣含量增高的嚴重後果一定伴隨磷酸鹽濃度的增高。顯然血中鈣的穩態是十分重要的一條。 II 雖然對我們每個人來說，在形成軀體骨骼的生活階段里明顯地不斷需要過量的鈣，但在婦女的生活歷程中有著尤其大量需要鈣的時期。在妊娠期間她們對生長的胎兒供給鈣，而在整個哺乳期內她們必須在奶中供給更大量的鈣以滿足嬰兒在成長中對鈣的需要。如果母親的每日攝入的鈣不足以滿足這些需要，則她體內骨質結構中的鈣就要被動用。在這種情況下可能發生牙齒特殊的「軟化」，也就是脫鈣現象。非常值得注意的是，在此過程中血鈣保持在一個相當恆定的水平。 和其他物質的穩態一樣，鈣的穩態也是通過充足時建立儲存——在此情況下使用轉化方式——和需要時取出利用的方法來實現的。鈣儲存在何處?奧勃及其同事最近用貓和兔的研究證明，在連續長期給以缺鈣飼料的條件下，中空骨的骨小梁很易消失，而飼以富鈣飼料後，就很快恢復。兔置於高鈣或低鈣飼養條件下，數個月之後從肩部斷離其左前肢；然後再給以相反飼料。經過一段同樣長的一段時期後將動物殺死，每例都取出另外一側腿的上段長骨(肱骨)，拿來和對側比較。不論是開始餵以高鈣或低鈣飼料的動物，其比較結果總是相符的；高鈣餵養後取出的骨內有許多細小的骨針或骨小梁伸向骨腔，而其相反一側，在低鈣餵養後骨小梁極少。圖26是按包爾(Bauer)、奧勃和阿爾布萊特(Albright)一篇論文中的照片畫下來的，表現了我剛才描述過的特徵性差異。圖中表示一隻貓的肱骨；該動物在高鈣飼養下過了80天(見圖上方)， 圖26：根據照片畫成的圖。表明食物對貓肱骨中骨小梁產生的效果。上方肱骨是經高鈣食物飼養後切除的，與對側低鈣飼養者相比有更多的骨小梁。 然後在低鈣飼養下369天(圖下方)。兩種條件下骨小梁數量的差異是非常顯著的。在其他例子中也看到類似差異。通過這些出色的研究更加清楚地看到，長骨的骨小梁具有很大量的表面以供鈣的沉著和溶解，因而成為便於利用的鈣的貯藏庫。 鈣的穩態如何得到調節，現在還不明確。已有的一些證據說明甲狀旁腺與這種調節有一定聯繫。我們已經知道，部分或全部摘除這些腺體能造成血中鈣含量的減少；還能造成生長中牙齒的牙質沉著不足以及骨折部位支持骨形成缺損。此外，低鈣飲食——妊娠和哺乳也同樣——能引起甲狀旁腺的過度增生，而血中鈣的比率沒有任何減少。另外，某些以骨質鈣化不良為特點的疾患，例如佝僂病和骨質軟化症(骨的軟化現象)，伴有甲狀旁腺的腫大——這種情況的確留下了因果關係上尚未解決的問題。最後，如艾德海姆(Erdheim)所證明，在一隻事先摘除甲狀旁腺的鼠身上再移植此腺體，能使摘除後已停止的牙齒上正常牙質沉著又得到恢復。甲狀旁腺與鈣代謝的控制有著密切的關係這一點是清楚的；但是如何來控制——究竟是直接作用還是靠神經刺激，究竟是單獨起作用——通過本身活動性增減的變化來引起儲存或釋放，還是與機體中其他可能是相拮抗的裝置協同作用，所有這些問題仍待探討。 甲狀腺可能與鈣的穩態有關。投以甲狀腺素，可以大大促進體內鈣的丟失，不管他是正常人還是黏液水腫的患者。還有跡象說明，在甲狀腺機能異常亢進的病例中，骨質或多或少要受到破壞，而且鈣從軀體的排出增加。但這些僅僅是一種提示，在它們未受到實驗的驗證之前尚須持保留態度。正與蛋白和脂肪的控制一樣，在這裡也是如此，我們必須接受這樣一個事實：對我們來說，幸運的是，這些物質在血中濃度保持著恆定；而遺憾的是，現有知識還不能告訴我們這是如何得以實現的。 至此，我們已討論了血液中葡萄糖、氯化鈉、蛋白和鈣恆定性的有關事實。這些包括了決定血液滲透壓的一些主要因素。馬蓋利亞(Margaria)在20到45歲年齡組的18名男性和16名女性身上測定了血液的滲透壓。他們代表九個不同的國籍。所有受試者在(從臂靜脈)採血前休息數分鐘，但在飲食、試驗時間，事前的活動等方面並未加限制。所得滲透壓結果表現出驚人的一致；可能的個體差異，男性只有0．5％，女性只有0．6％。 參考文獻 Aub, Bauer, Heath and Ropes. Journ. Clin. Invest., 1929, vii, 97. Bauer, Aub and Albright. Journ. Exper. Med., 1929, xlix, 145. Collip. Journ. Biol. Chem., 1926, lxiii, 395. Erdheim. Zeitschr. f. Pathol., 1911, vii, 175, 238, 259. Margaria. Journ. Physiol., 1930, lxx, 417.