Общ и йонизиран калций в кръвта

Референтните стойности (норма) за концентрацията на общ калций в кръвния серум са 2,15-2,5 mmol/l или 8,6-10 mg%; йонизиран калций - 1,15-1,27 mmol/l.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Определяне на нивото на йонизиран калций

Йонизираният калций може да се измери чрез рутинни лабораторни изследвания, обикновено с разумна точност. Ацидозата увеличава йонизирания калций чрез намаляване на свързването с протеини, докато алкалозата намалява йонизирания калций. При хипоалбуминемия, откриваемият плазмен калций обикновено е нисък, което отразява ниското ниво на свързан с протеини калций, докато йонизираният калций може да е нормален. Общият плазмен калций намалява или се увеличава с 0,8 mg/dL (0,2 mmol/L) за всяко намаление или увеличение на албумина с 1 g/dL. По този начин, ниво на албумин от 2 g/dL (нормално 4,0 g/dL) намалява откриваемия плазмен калций с 1,6 mg/dL. Също така, повишените плазмени протеини, както се случва при множествен миелом, могат да увеличат общия плазмен калций.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Физиологично значение на калция

Калцият е необходим за нормалното свиване на мускулите, провеждането на нервните импулси, освобождаването на хормони и съсирването на кръвта. Калцият също така помага за регулирането на много ензими.

Поддържането на калциевите запаси в организма зависи от приема на калций с храната, стомашно-чревната абсорбция на калций и бъбречната екскреция на калций. При балансирана диета приемът на калций е около 1000 mg на ден. Около 200 mg на ден се губят в жлъчката и други стомашно-чревни секрети. В зависимост от концентрацията на циркулиращия витамин D, особено 1,25-дихидроксихолекалциферол, който се образува в бъбреците от неактивната форма, около 200-400 mg калций се абсорбират в червата всеки ден. Останалите 800-1000 mg се появяват във фекалиите. Калциевият баланс се поддържа чрез бъбречната екскреция на калций, която е средно 200 mg на ден.

Екстрацелуларните и вътреклетъчните концентрации на калций се регулират чрез двупосочен транспорт на калций през клетъчните мембрани и вътреклетъчните органели, като ендоплазмения ретикулум, саркоплазмения ретикулум на мускулните клетки и митохондриите. Цитозолният йонизиран калций се поддържа на микромоларни нива (по-малко от 1/1000 от плазмената концентрация). Йонизираният калций действа като вътреклетъчен вторичен посредник; той участва в свиването на скелетните мускули, възбуждането и свиването на сърдечната и гладката мускулатура, активирането на протеин киназата и ензимното фосфорилиране. Калцият участва и в действието на други вътреклетъчни посредници, като цикличен аденозин монофосфат (цАМФ) и инозитол 1,4,5 трифосфат, и по този начин участва в предаването на клетъчния отговор към множество хормони, включително епинефрин, глюкагон, ADH (вазопресин), секретин и холецистокинин.

Въпреки важната си вътреклетъчна роля, почти 99% от общия калций в тялото се намира в костите, предимно под формата на кристали хидроксиапатит. Около 1% от костния калций се обменя свободно с извънклетъчната течност и следователно може да участва в буферирането на промените в калциевия баланс. Нормалните плазмени нива на калций варират от 8,8 до 10,4 mg/dL (2,2 до 2,6 mmol/L). Около 40% от общия калций в кръвта е свързан с плазмените протеини, предимно с албумин. Останалите 60% са йонизиран калций плюс калций, комплексиран с фосфат и цитрат. Общият калций (т.е. свързан с протеини, комплексиран и йонизиран) обикновено се измерва клинично в лаборатория. В идеалния случай трябва да се измерва йонизиран или свободен калций, тъй като той е физиологично активната форма в плазмата; поради технически трудности обаче, такива определяния обикновено са ограничени до пациенти, за които се подозира, че имат значителен дефект в свързването на калция с протеините. Йонизираният калций обикновено се счита, че съставлява приблизително 50% от общия плазмен калций.

Физиологичното значение на калция е да намали способността на тъканните колоиди да свързват вода, да намали пропускливостта на тъканните мембрани, да участва в изграждането на скелета и хемостатичната система, както и в нервно-мускулната дейност. Той има способността да се натрупва в местата на увреждане на тъканите от различни патологични процеси. Приблизително 99% от калция се намира в костите, останалата част е предимно в извънклетъчната течност (почти изключително в кръвния серум). Приблизително половината от серумния калций циркулира в йонизирана (свободна) форма, другата половина е в комплекс, главно с албумин (40%) и под формата на соли - фосфати, цитрат (9%). Промените в съдържанието на албумин в кръвния серум, особено хипоалбуминемията, влияят върху общата концентрация на калций, без да засягат клинично по-важния показател - концентрацията на йонизиран калций. "Коригираната" обща концентрация на калций в серума при хипоалбуминемия може да се изчисли по формулата:

Ca (коригиран) = Ca (измерен) + 0,02×(40 - албумин).

Калцият, фиксиран в костната тъкан, взаимодейства със серумните йони. Действайки като буферна система, отложеният калций предотвратява колебанията в серумното му съдържание в големи диапазони.

Калциев метаболизъм

Калциевият метаболизъм се регулира от паратироиден хормон (ПТХ), калцитонин и производни на витамин D. Паратироидният хормон повишава серумната концентрация на калций, като засилва отделянето му от костите, реабсорбцията в бъбреците и стимулира превръщането на витамин D в активния метаболит калцитриол. Паратироидният хормон също така засилва бъбречната екскреция на фосфат. Нивата на калций в кръвта регулират секрецията на паратироиден хормон чрез механизъм на отрицателна обратна връзка: хипокалцемията стимулира, а хиперкалцемията потиска освобождаването на паратироиден хормон. Калцитонинът е физиологичен антагонист на паратироидния хормон; той стимулира бъбречната екскреция на калций. Метаболитите на витамин D стимулират чревната абсорбция на калций и фосфати.

Съдържанието на калций в кръвния серум се променя при дисфункция на паращитовидните и щитовидните жлези, неоплазми с различна локализация, особено с метастази в костите, при бъбречна недостатъчност. Вторичното участие на калция в патологичния процес се наблюдава при стомашно-чревна патология. Често хипо- и хиперкалцемията може да бъде първичната проява на патологичния процес.

Регулиране на калциевия метаболизъм

Калциевият и фосфатният (PO) метаболизъм са взаимосвързани. Регулирането на калциевия и фосфатния баланс се определя от циркулиращите нива на паратиреоиден хормон (PTH), витамин D и в по-малка степен калцитонин. Концентрациите на калций и неорганичен PO са свързани чрез способността им да участват в химическа реакция за образуване на CaPO. Произведението от калций и PO концентрация (в mEq/L) обикновено е 60; когато произведението надвиши 70, е вероятно утаяването на CaPO кристали в меките тъкани. Утаяването в съдовата тъкан допринася за развитието на артериосклероза.

ПТХ се произвежда от паращитовидните жлези. Той има различни функции, но може би най-важната е предотвратяването на хипокалцемия. Паращитовидните клетки реагират на намаляване на плазмения калций чрез освобождаване на ПТХ в кръвообращението. ПТХ увеличава плазмения калций в рамките на минути чрез увеличаване на бъбречната и чревната абсорбция на калций и чрез мобилизиране на калций и PO от костите (костна резорбция). Бъбречната екскреция на калций е като цяло подобна на екскрецията на натрий и се регулира от почти същите фактори, които контролират транспорта на натрий в проксималните тубули. ПТХ обаче увеличава реабсорбцията на калций в дисталния нефрон, независимо от натрия. ПТХ също така намалява бъбречната реабсорбция на PO и по този начин увеличава бъбречните PO загуби. Бъбречните PO загуби предотвратяват увеличаването на плазмения продукт на свързване на Ca2+PO2, тъй като нивата на калций се повишават в отговор на ПТХ.

ПТХ също повишава плазмените нива на калций чрез превръщане на витамин D в най-активната му форма (1,25-дихидроксихолекалциферол). Тази форма на витамин D увеличава процента на абсорбиран калций от червата. Въпреки повишената абсорбция на калций, повишената секреция на ПТХ обикновено води до по-нататъшна костна резорбция чрез потискане на остеобластната функция и стимулиране на активността на остеокластите. ПТХ и витамин D са важни регулатори на растежа и ремоделирането на костите.

Тестовете за паратироидна функция включват определяне на нивата на циркулиращия ПТХ чрез радиоимунологичен анализ и измерване на общата или нефрогенна екскреция на цАМФ в урината. Изследването на цАМФ в урината е рядко, но точните тестове за ПТХ са често срещани. Най-добрите тестове са за непокътнати молекули на ПТХ.

Калцитонинът се секретира от парафоликуларните клетки на щитовидната жлеза (С-клетки). Калцитонинът понижава плазмените концентрации на калций чрез увеличаване на клетъчното усвояване на калций, бъбречната екскреция и образуването на костна тъкан. Ефектите на калцитонина върху костния метаболизъм са много по-слаби от тези на ПТХ или витамин D.