梦：我们今接着学习钙离子。
强：我整理了钙的内容，确实还有许多内容没有学习。还有甲状腺分泌的“降钙素”和“升钙素”没有讲解。
梦：降钙素和升钙素是木系统应对失衡情况的调节手段，在学习降钙素和升钙素之前，我们要先理解肝细胞对钙离子的正常利用。我们知道肝脏的合成代谢中，蛋白质和脂质的合成都是在内质网上加工完成的，钙离子是操作内质网的高级钳工，内质网是超大型的加工机床，需要许多钙离子同时在岗工作，内质网才能正常运转。所以钙库内需要维持一定量的钙离子浓度，钙库既是钙离子的居住区，也是钙离子的工作区，当钙库内的钙离子浓度过低，内质网就要停工。所以钙库平时要尽可能多的存储钙离子，以备不时之需。
强：这部分您过去讲过，肝细胞需要钙离子时，细胞外的钙离子顺浓度梯度通过“离子通道”进入细胞内，完成对钙离子的补充。我现在好像理解了，进入细胞的钙离子最终目的是进入钙库，细胞浆液中的钙离子只是过渡。
梦：就是这样。细胞外的钙离子浓度高于细胞内，钙离子内流是不耗能量的；细胞浆液中钙离子浓度低于钙库，钙离子要通过“钙泵”逆浓度运输进入钙库，这个过程需要消耗能量。所以决定钙库内钙离子浓度的关键因素是Atp。如果内质网内的Atp充足，钙库的存储量充足，细胞浆液中的钙离子浓度低，是良性的循环，肝细胞健康有活力；相反，如果内质网内的Atp不足，钙离子内流钙库受阻。后果是胞浆内的钙离子相对过量，过量的钙会争夺镁离子的岗位，而内质网则缺少钙离子的操作，生产效率下降，形成双重损伤，肝细胞表现为虚弱无力。
强：细胞内钙离子相对过量，是不是降钙素可以出手了？
梦：还不到时候，细胞浆液中的钙离子浓度升高，首先启动“钙泵”，排出细胞内多余的钙离子。虽然细胞内的钙离子升高，但与细胞外的钙离子浓度相比还是较低的，钙泵将钙离子排出属于逆浓度传输，需要消耗Atp能量。钙泵携带的Atp是有限的，工作一段时间后Atp就会耗尽，需要补充新的能量。所以钙泵只能满足短期的爆发运动，无法持久。
强：钙泵能量耗尽了，是不是该“钠钙交换体”出场了？
梦：是的，由于钠离子的参与，使钠钙交换体的能耗比钙泵低，可运输更多的钙离子，坚持更久一些。正因为钠钙交换体的补充，在爆发运动后虽然疲劳，但还略有余力。当钠钙交换体上的Atp能量也耗尽的时候，僵尸的感觉就是彻底的疲惫，需要休息，否则就会抽筋。所以在工作和运动后，肌细胞表面的钙泵和钠钙交换体需要补充Atp。
强：钙泵和钠钙交换体是如何补充Atp的？
梦：Atp的来源是胞浆内葡萄糖的糖酵解，葡萄糖通过糖酵解释放少量Atp能量，并转化为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体进一步氧化磷酸化释放大量能量。虽然糖酵解产生的Atp数量不多，但可以满足钙泵在短时间内爆发巨大的能量，这一途径Atp供应的肌肉运动就是无氧运动。所以无氧运动只能满足短期的爆发运动，无法持久。长期的运动还需要丙酮酸在线粒体内的氧化磷酸化提供的大量能量。
强：Atp在胞浆内是如何传输的？
梦： Atp在胞浆内的运输属于扩散运动，哪里的Atp消耗大就会形成Atp负压区，Atp就会扩散过去。Atp的扩散传输就像竞争上岗，使高耗能的区域能得到充足供应。缺点是Atp供应的速度慢不连续，远赌Atp扩散目标区需要不短的路程。当胞浆内钙离子浓度高时，Atp从线粒体释放出来，朝向钙泵和钠钙交换体扩散，提供持续、缓慢、稳定的能量供应。
强：肝细胞与骨骼肌细胞内Atp供应相同吗？
梦：Atp供应的方式相同，都是扩散，但肝细胞与肌细胞内的结构不同，Atp的流向存在一些差别。在肌细胞内肌浆网的分布分布十分广，运动时在运动神经信号作用下骨骼肌内的肌浆网先释放钙离子，然后肌浆网的钙泵再将钙离子吸收进入肌浆网，通过钙离子的流出流入完成肌肉的收缩控制。健康的肝细胞主要接收激素信号控制代谢过程，内质网收到激素信号后释放钙离子启动机床生产。由于钙库只存在于内质网内部，当胞浆内钙离子浓度升高时，细胞膜和钙库的内钙泵同时启动，一部分钙离子排出细胞，一部分钙离子内流入钙库。所以肝细胞内的Atp扩散流向细胞膜和钙库，骨骼肌细胞内Atp扩散流向肌浆网。
强：我发现二者钙离子的流向不同，肌细胞内的钙离子是基本恒定的，而肝细胞的钙离子会流失。
梦：是的。但肝细胞不是单向的流失，细胞外的钙离子还会通过离子通道进入细胞内，形成离子平衡。骨骼肌细胞一般具有两种状态，一种是刚刚提到的运转状态，细胞的行为受运动神经控制，细胞内的钙离子基本是自循环的；还有一种是非运动时的代谢状态，这时细胞代谢与肝细胞类似，收激素信号调节，这时细胞外的钙离子通过离子通道内流，细胞膜的钙泵将多余的钙离子排出，形成物质交换。当长时间运动时，两种状态同时运校
强：我现在真正理解了离子平衡，正常状态下细胞依靠自己的能力完成离子调控，只有细胞自己无法解决的时候才需要外援激素来解决。
梦：就是这样。激素调节也是对细胞能力的考核，同样激素调节也是生命系统的福利，可以帮助弱化的细胞恢复健康的状态。现在再来思考甲状腺分泌“降钙素”的作用，是不是就容易多了？
强：是的，理解了细胞的常态，再来解决非常态，思路就清晰了。降钙素是根据细胞内部的钙离子浓度来判断的，细胞内临时的钙浓度变化不会引发降钙素的分泌，只有细胞内的钙浓度超标一段时间无法解决，才会呼叫激素外援指导。
梦：那么细胞内钙离子失衡的原因，你们也应该清楚了吧？
强：是的，钙离子浓度失衡的原因是Atp的能量供应，如果能量充足，细胞就能自己解决问题，如果细胞不能自己解决，明能量不足了。
梦：回答的很好。细胞内的能量来源是糖酵解和线粒体，细胞内首先耗尽能量的是钙泵，其次是钠钙交换体，钙泵和钠钙交换体分布在细胞膜表面和内质网钙库的表面。细胞内部能量不足就需要外部补充，内部告急，外部不能及时补充就是虚邪，虚邪是病的源头。
强：线粒体相当于细胞的心脏，线粒体如心脏一样时刻保持能量生产吗？
梦：线粒体在细胞内通常是持续工作的，但工作强度会根据细胞的需求动态调整。比如睡觉时，只维持基础的代谢率，线粒体的工作强度低；而在运动时，线粒体则增加工作效率。
强：调节线粒体的工作效率的因素是什么？
梦：还是钙离子。当细胞内钙泵和钠钙交换体的能量耗尽，细胞内的钙离子浓度会上升，这时钙离子会进入线粒体来降低浓度。线粒体膜上存在着钙离子单向转运体，它可以顺钙离子浓度梯度将细胞质中的钙离子转越线粒体基质郑钙离子进入线粒体的过程，也是线粒体增加生产和释放Atp的信号。当Atp增加并扩散至细胞膜和钙库，则钙泵恢复吸收钙离子，细胞逐步恢复正常代谢。钙库这种摄取机制有助于缓冲细胞质中过高的钙离子浓度，避免细胞因钙离子超载而受到损伤。
强：线粒体能像钙库一样大量存储钙离子吗？
梦：正常情况下线粒体内的钙离子浓度低于胞浆，钙离子顺浓度梯度进入线粒体，只能在一定程度缓解胞浆的高钙，不能像钙库那样逆浓度吸收钙离子。当大量的钙离子进入线粒体，明该细胞内的钙离子浓度严重超标，要么是长时间的积累钙库已满，要么是钙库内Atp缺乏无法启动钙泵，无论是哪个原因，钙库都不能再吸收钙离子了。这时线粒体已经彻底弹尽粮绝，无力回，细胞会启动细胞凋亡机制。
强：降低线粒体产生Atp的主要因素有什么？
梦：巧妇难为无米之炊，如果细胞内燃料分子不足或缺氧，那么线粒体得到钙离子的开工信号也无法实施。燃料分子是进入线粒体的丙酮酸和中间产物乙酰辅酶A，数量不足会影响三羧酸循环的运行，进而使Atp合成减少。氧气供应不足，电子传递链无法将电子顺利传递给氧气，会导致电子传递链受阻，质子梯度难以维持，Atp 合酶无法正常工作，Atp 合成大幅减少。严重缺氧时，细胞会转而进行无氧呼吸，但无氧呼吸产生的 Atp 量远少于有氧呼吸，大量糖酵解产生的丙酮酸能改变细胞环境，产生代谢酸中毒。
强：是不是线粒体自身损坏也能导致Atp供应不足？
梦：是的。线粒体就是生产能量的机器，在新生的细胞中，线粒体状态完好，能量缺乏都是原料不足形成的；而在老化的细胞中，线粒体的机器磨损率高，容易出现结构损坏、酶的活性降低的情况。另外老化的细胞内环境改变、甲状腺激素和胰岛素异常也能影响线粒体生产，而且容易产生氧化应激的生产事故。
强：这么看来，细胞活性降低和老化，都是线粒体造成的。
梦：是的，细胞活性是由线粒体控制的，而线粒体由进入细胞内的葡萄糖和氧气含量决定。细胞内的所有生命活动都需要能量供应，能量是生命运动的保障。细胞膜上的各种通道，最重要的是胰岛素介导的葡萄糖运输，其次是氧气和二氧化碳的交换，然后才是各种物质和各种离子。
强：线粒体这么重要，每个细胞内只有1个线粒体吗？
梦：不是。细胞内线粒体的数量因细胞类型和生理功能而异。由于Atp能量的运输依靠扩散作用，为了尽快将Atp运输至需要的位置，线粒体采用多点分布的方式供应能量，普通细胞的线粒体有几百个。在肝细胞内进行多种代谢活动，需要大量的能量供应，肝细胞中大约含有1000-2000个线粒体。心肌细胞持续进行有节律的收缩活动，需要消耗更多的能量，其线粒体数量也更多，通常心肌细胞含有约5000个线粒体，以保证心脏持续有力地泵血。卵细胞中的线粒体数量最多，为了受精卵在早期发育得到充足的能量，线粒体可达数十万个。而成熟的红细胞线粒体最少，为携带更多的血红蛋白腾出空间，也为了避免监守自盗消耗氧气，红细胞彻底阉割线粒体。
强：血液中的氧气是如何进入组织细胞的？
梦：当血液流经组织毛细血管时，由于组织细胞内的氧气不断被消耗，其氧气分压低于血液中的氧气分压，氧合血红蛋白便会释放出氧气，以物理溶解的方式进入血浆。血浆中的氧气通过组织毛细血管壁扩散到组织液中，然后再从组织液扩散进入组织细胞。在组织液中氧气从高浓度区域向低浓度区域扩散，不需要消耗细胞的能量，属于被动运输中的自由扩散方式。
强：氧气从血液至细胞的中间路途中，氧气完全是裸露的，会形成氧化应激的原因吗？
梦：不会。正常生理状态下，氧气从血液进入组织液再到细胞是一个有序的过程。机体存在完善的抗氧化防御系统，包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶，以及维生素 c、维生素 E、谷胱甘肽等抗氧化物质。这些物质能够及时清除少量产生的活性氧，使活性氮的产生和清除处于动态平衡，不会导致氧化应激的发生。
强：氧气进入细胞后，是如何进入线粒体的？
梦：由于细胞内的线粒体不断消耗氧气进行有氧呼吸，使得线粒体内部的氧气浓度低于细胞质基质中的氧气浓度。在这种浓度差的驱动下，氧气以自由扩散的方式穿过线粒体的外膜和内膜。线粒体的外膜和内膜对氧气具有良好的通透性，允许氧气分子自由通过，从而使氧气能够顺利进入线粒体基质，参与有氧呼吸的第三阶段，与氢结合生成水，并释放大量能量。
强：如果进入细胞内的氧气与葡萄糖不均衡，氧气过多会诱导氧化应激，葡萄糖过多则糖酵解后丙酮酸过量产生代谢酸中毒。氧气与葡萄糖是如何平衡的？
梦：氧气是通过自由扩散进入细胞的，氧气是不能精细调控的，氧气与葡萄肉的平衡由胰岛素来调节。胰岛素一方面促进细胞摄取葡萄糖，另一方面抑制肝脏葡萄糖的输出，同时还能调节细胞内的代谢途径，促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原和转化为脂肪等，从而降低血糖水平，间接调控细胞对氧气的利用，达成糖与氧的均衡。
强：当肝细胞不能自我平衡时，如何呼叫激素支援呢？
梦：单一的细胞失衡属于偶发事件，不会得到激素支援，这种情况被认为是细胞单体的能力不足，会执行细胞凋亡程序，进行细胞更新。只有细胞内的失衡成为普遍现象，才能形成民意被重视，由肝脏统一发出激素需求。
强：当肝细胞内的钙离子过多时，肝脏如何操作呢？
梦：当普遍肝细胞内的钙离子绝对超标时，肝细胞通过迷走神经将信息反馈给下丘脑，通过甲状腺激素释放素促甲状腺激素对甲状腺下达开工指令，甲状腺收到指令由c细胞分泌降钙素。
强：如果细胞内的钙离子相对过多，肝脏如何操作呢？
梦：细胞内的钙离子相对较多属于能量缺乏暂时情况，只要细胞通过休息，恢复能量供应自然就解决了，所以肝脏没有反应。如果是胰岛素抵抗和供养不足导致能量供应不足，职责不在木系统，解决方案在火系统和金系统，肝脏无能为力。
强：降钙素是如何发挥降钙作用的？
梦：降钙素通过三个方面降低血钙，首先是抑制骨钙释放，其次降低肾脏对钙的重吸收，然后抑制胃肠道对钙的吸收。降钙素可以抑制破骨细胞的活性，减少破骨细胞的数量，从而抑制骨吸收，阻止骨盐溶解，使骨骼中钙盐沉积增加，血钙降低；降钙素还能促进成骨细胞的活性，加速骨的形成，进一步降低血钙水平。降钙素能抑制肾管对钙、磷、钠、氯等电解质的重吸收，使这些离子从尿中排出增多，从而降低血钙和血磷。当血钙的含量降低，通过钙通道进入细胞的钙离子就会减少。
强：当肝细胞内的钙离子过少时，肝脏如何操作呢？
梦：当普遍肝细胞内的钙离子不足时，肝细胞通过胆汁酸向丘脑传递信息，形成下丘脑-垂体-甲状腺轴途径，对甲状腺下达开工指令，促进甲状腺释放甲状腺激素。
强：甲状腺激素如何提高细胞内的钙离子呢？
梦：因细胞外的钙浓度大于细胞内，增加钙离子浓度相对简单，甲状腺激素主要通过增加钙离子通道的活性，来增加细胞内的钙离子。甲状腺激素能促进L-型钙离子通道蛋白发生磷酸化修饰，通道的构象改变增加了开放概率和开发时间，促进更多的钙离子内流。甲状腺激素可增强胃肠道对钙离子的吸收，从源头增加血钙浓度。甲状腺激素在维持钙离子平衡方面具有重要作用，其分泌异常可能会导致钙离子代谢紊乱。
强：怎么感觉哪里不对呢，您讲的钙离子过多和过少的反应途径是相同的，都是通过促甲状腺激素下达指令，促进甲状腺分泌。但是，分泌降钙素的同时能分泌甲状腺激素，同理分泌甲状腺激素的同时也能分泌降钙素。
梦：很好，你能发现这一点。肝细胞内钙浓度是甲状腺激素的开关，肝细胞内钙离子过低能促进甲状腺激素分泌，钙过高同样有促进作用。降钙素和甲素的分泌原理虽然不同，实则结果相同。虽然分泌的结果相同，但两种激素发挥的作用不同。甲状腺激素作用于靶细胞时，需要与靶细胞内的甲状腺激素受体结合，启动一系列的信号转导过程，调节基因表达和细胞代谢。神经系统可以通过影响靶细胞内的信号转导通路、甲状腺激素受体的表达水平等，来调节靶细胞对甲状腺激素的敏感性和反应性。当干细胞需要降钙素发挥降钙作用时，神经会对甲状腺激素进行抑制。同理，肝细胞需要甲状腺激素发挥升钙作用时，由胆汁酸抑制降钙素的作用。只有在肝脏内，有神经和胆汁酸的调控，甲状腺激素和降钙素才能形成一对作用相反，同时又相互促进的作用。而在肝脏外的其他位置，则没有这种关系。在肝脏外，降钙素则与升钙素形成制约的关系，调节血钙的平衡。
强：我好像发现了一个秘密。甲状腺激素分泌的条件是肝细胞内的钙离子不足，如果肝细胞钙离子不足长期得不到解决，是不是就会促进甲状腺激素不断分泌，形成甲亢？
梦：是的，就是这样。不是甲亢引起缺钙，肝细胞缺钙引起甲亢。这个因果关系对治疗甲亢非常重要。僵尸的下医一直在研究如何降低甲状腺激素的影响，属于力量没有用在正确的点上，属于自残的治疗方法，并不能减少甲状腺的分泌。只要纠正肝细胞的钙含量，甲亢就治愈了。
强：既然甲状腺激素能增加肝细胞的钙含量，为什么会甲亢呢？
梦：在肝脏中，甲状腺激素与降钙素是同时存在的，且作用相反。想要甲状腺发挥作用，就要抑制降钙素，想要降钙素发挥作用，就要抑制甲状腺激素。如果抑制作用失效，或者起到反抑制效果，就会形成甲亢或甲减。
强：我明白了，如果肝脏内需要甲状腺激素发挥升钙作用时，如果肝脏内的胆汁酸不足或者神经抑制甲状腺激素的受体，那么肝细胞的低钙情况得不到解决，肝细胞形成甲亢。
梦：很好，基本是这样。影响甲状腺激素的神经主要是基底核，连接基底核与丘脑的神经纤维始终处于兴奋状态，相当于一直向丘脑发送激素援助信息。甲亢的本质是肝脏功能激活了基底耗神经通路，导致基底核多巴胺能系统功能失衡，进而影响患者的精神状况和运动功能。你再把甲减也分析了吧。
强：好的。如果肝脏内需要降钙素发挥作用时，如果肝脏内存在胆汁酸，或者甲状腺激素没有被神经抑制，那么肝细胞的高钙情况得不到解决，肝脏就不会向下丘脑发送激素需求信息，因而形成甲减。
梦：非常好，就是这样。降钙素的启动信号属于神经传导，当肝细胞内钙离子绝对过量时，肝脏会通过基底核向下丘脑发送激素支援信息。甲减属于神经损伤造成的信息传递障碍，根源在基底核与丘脑的连接通路，所以甲减患者出现记忆力减退、注意力不集症反应迟钝、嗜睡等症状。甲状腺激素的缺失会进一步影响神经细胞和神经纤维的髓鞘，延迟神经传导。治疗甲减的方向是基底耗神经通路，恢复肝脏的神经信息传递，降低肝细胞的钙离子水平，甲减就治愈了。而下医一直在为患者补充外源甲状腺激素，属于治标不治本，顶多维持甲减不恶化，而不能治愈。
强：看来基底耗作用还真不，您能详细讲解它的功能吗？
梦：下次吧，今讲的够多了，你该休息了。
强：谢谢您的指导。
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