精液中钙的分析(测定方法、正常值及生理作用)

测定方法

  1. 中子活化法、原子吸收光谱法详见上一篇。
  2. EDTA络合滴定法:利用EDTA与Ca2+螯合生成的螯合物,在钙指示剂下显示蓝色终点来确定Ca2+的含量。
  3. 邻甲酚酞络合酮比色法:利用邻甲酚酞络合酮与Ca2+螯合生成紫红色螯合物来测定,同时用8-羟基喹啉消除镁的干扰。

正常参考值:中子活化法和原子吸收光谱法所测精浆钙为:7.72±3.09mmol/L;EDTA络合滴定法所测精浆钙为:4.14±0.59mmol/L。

生理功能及临床意义

精液钙是精液中重要的微量元素之一,其与精子的多种功能及男性生育力有关。精液钙含量约为血钙的3~4倍,前列腺按摩液含钙约10mmol/L,其中离子钙约为0.15mmol/L;精囊液中含钙约3mmol/L,其中离子钙约为0.3mmol/L。前列腺中离子钙较低,有利于血中钙向前列腺转运。精液钙约为7.7mmol/L,其中离子钙约占3%;精子钙含量较低,且主要以离子状态存在,这有利于精子内外Ca2+平衡。精液中非离子钙可能与磷酸盐的低分子量(LMW)配基结合。附睾尾部Ca2+含量约为1.5mmol/L,从附睾至精浆Ca2+的明显下降可能是精子运动的启动及维持精子运动的主要调节方向。研究认为钙启动附睾内未成熟精子运动可能是通过:

  1. 增强精子呼吸,为精子提供能量,促使精子运动;
  2. 直接刺激精子鞭毛的收缩装置,精子钙参与鞭毛收缩与松弛所需酶的活动类似于肌肉兴奋收缩耦联中的作用;
  3. 促进精子运动的钙结合蛋白融入精子膜。

精子内钙增加可抑制精子运动;钙降低使精子鞭毛呈无节律运动,只有合适的精子钙浓度,精子鞭毛才呈节律性摆动。同样,精子运动也受细胞外Ca2+浓度影响,低Ca2+不利于精子的最适运动,而高Ca2+则使精子泳动异常,螯合环境中Ca2+可阻止精子细胞膜上钙的结合位点,常可完全阻止精子运动。

精液钙与精子获能和顶体反应也密切相关。精子获能时必须首先吸收钙,其中精子线粒体在吸收钙上起重要作用。获能后精子发生顶体反应是由钙触发的,其中细胞外Ca2+起重要作用。细胞外Ca2+通过钙泵调节细胞外Ca2+流入,Ca2+进入精子后,通过如上所述(见第一节)的机制促进精子顶体外膜和精子膜的融合。而且,进入精子内的Ca2+可激活顶体膜外表面的钙依赖性ATP酶,进而激活顶体蛋白酶,使精子膜与顶体外膜的融合膜消化,囊泡形成,顶体酶释放。与此同时,精浆中钙结合物及精子膜上钙转运抑制蛋白可保护精子免于提前发生顶体反应。

另外,液化不良的精液中钙含量显著降低,提示精液中的钙可能与精液凝固和液化密切相关。

由此可见,精浆钙含量的显著升高或降低均为异常。另有报道,输精管粘堵术后精浆钙明显降低;睾丸内低钙浓度可降低间质细胞数及酯酶活性,以及间质细胞对外源性促性腺激素的敏感性;精浆Ca2+含量与精子平均运动速度有相关性。而且,Ca2+可影响精子cAMP的代谢。

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