Skupni in ionizirani kalcij v krvi

Referenčne vrednosti (norma) za koncentracijo celotnega kalcija v krvnem serumu so 2,15–2,5 mmol/l oziroma 8,6–10 mg %; ionizirani kalcij - 1,15–1,27 mmol/l.

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

Določanje ravni ioniziranega kalcija

Ionizirani kalcij je mogoče izmeriti z rutinskimi laboratorijskimi testi, običajno z razumno natančnostjo. Acidoza poveča ionizirani kalcij z zmanjšanjem vezave na beljakovine, medtem ko alkaloza zmanjša ionizirani kalcij. Pri hipoalbuminemiji je zaznavni kalcij v plazmi običajno nizek, kar odraža nizko vezavo kalcija na beljakovine, medtem ko je ionizirani kalcij lahko normalen. Skupni kalcij v plazmi se zmanjša ali poveča za 0,8 mg/dl (0,2 mmol/l) za vsako zmanjšanje ali povečanje albumina za 1 g/dl. Tako raven albumina 2 g/dl (normalno 4,0 g/dl) zmanjša zaznavni kalcij v plazmi za 1,6 mg/dl. Tudi povišane plazemske beljakovine, kot se to zgodi pri multipli mielomi, lahko povečajo skupni kalcij v plazmi.

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

Fiziološki pomen kalcija

Kalcij je potreben za normalno krčenje mišic, prevajanje živčnih impulzov, sproščanje hormonov in strjevanje krvi. Kalcij pomaga tudi pri uravnavanju številnih encimov.

Vzdrževanje zalog kalcija v telesu je odvisno od vnosa kalcija s hrano, absorpcije kalcija v prebavilih in izločanja kalcija skozi ledvice. Z uravnoteženo prehrano je vnos kalcija približno 1000 mg na dan. Približno 200 mg na dan se izgubi z žolčem in drugimi izločki prebavil. Glede na koncentracijo vitamina D v krvnem obtoku, zlasti 1,25-dihidroksiholekalciferola, ki nastaja v ledvicah iz neaktivne oblike, se v črevesju vsak dan absorbira približno 200–400 mg kalcija. Preostalih 800–1000 mg se pojavi v blatu. Ravnovesje kalcija se vzdržuje z izločanjem kalcija skozi ledvice, ki v povprečju znaša 200 mg na dan.

Zunajcelične in znotrajcelične koncentracije kalcija uravnava dvosmerni transport kalcija skozi celične membrane in znotrajcelične organele, kot so endoplazemski retikulum, sarkoplazemski retikulum mišičnih celic in mitohondriji. Citosolni ionizirani kalcij se vzdržuje na mikromolarnih ravneh (manj kot 1/1000 plazemske koncentracije). Ionizirani kalcij deluje kot znotrajcelični sekundarni prenašalec; sodeluje pri krčenju skeletnih mišic, vzbujanju in krčenju srčnih in gladkih mišic, aktivaciji protein kinaze in fosforilaciji encimov. Kalcij sodeluje tudi pri delovanju drugih znotrajceličnih prenašalcev, kot sta ciklični adenozin monofosfat (cAMP) in inozitol 1,4,5 trifosfat, in tako sodeluje pri prenosu celičnega odziva na številne hormone, vključno z adrenalinom, glukagonom, ADH (vazopresinom), sekretinom in holecistokininom.

Kljub pomembni znotrajcelični vlogi se skoraj 99 % celotnega kalcija v telesu nahaja v kosteh, predvsem v obliki kristalov hidroksiapatita. Približno 1 % kostnega kalcija se prosto izmenjuje z zunajcelično tekočino (ECT) in zato lahko sodeluje pri pufriranju sprememb v ravnovesju kalcija. Normalne ravni kalcija v plazmi se gibljejo od 8,8 do 10,4 mg/dl (2,2 do 2,6 mmol/l). Približno 40 % celotnega kalcija v krvi je vezanega na plazemske beljakovine, predvsem na albumin. Preostalih 60 % je ioniziranega kalcija in kalcija, kompleksiranega s fosfatom in citratom. Celotni kalcij (tj. vezan na beljakovine, kompleksiran in ioniziran) se običajno meri klinično v laboratoriju. V idealnem primeru je treba meriti ioniziran ali prosti kalcij, ker je fiziološko aktivna oblika v plazmi; vendar so zaradi tehničnih težav takšne meritve običajno omejene na bolnike, pri katerih obstaja sum na pomembno okvaro vezave kalcija na beljakovine. Ionizirani kalcij na splošno velja za približno 50 % celotnega kalcija v plazmi.

Fiziološki pomen kalcija je zmanjšanje sposobnosti tkivnih koloidov, da vežejo vodo, zmanjšanje prepustnosti tkivnih membran, sodelovanje pri gradnji okostja in sistema hemostaze ter pri nevromuskularni aktivnosti. Ima sposobnost kopičenja na mestih poškodb tkiva zaradi različnih patoloških procesov. Približno 99 % kalcija se nahaja v kosteh, preostanek pa je predvsem v zunajcelični tekočini (skoraj izključno v krvnem serumu). Približno polovica serumskega kalcija kroži v ionizirani (prosti) obliki, druga polovica pa je v kompleksu, predvsem z albuminom (40 %) in v obliki soli - fosfatov, citrata (9 %). Spremembe vsebnosti albumina v krvnem serumu, zlasti hipoalbuminemija, vplivajo na skupno koncentracijo kalcija, ne da bi vplivale na klinično pomembnejši kazalnik - koncentracijo ioniziranega kalcija. "Korigirano" skupno koncentracijo kalcija v serumu pri hipoalbuminemiji lahko izračunamo po formuli:

Ca (popravljen) = Ca (izmerjen) + 0,02 × (40 - albumin).

Kalcij, fiksiran v kostnem tkivu, interagira s serumskimi ioni. Deluje kot puferski sistem in odloženi kalcij preprečuje, da bi njegova vsebnost v serumu nihala v velikih razponih.

Presnova kalcija

Presnovo kalcija uravnavajo paratiroidni hormon (PTH), kalcitonin in derivati vitamina D. Paratiroidni hormon poveča koncentracijo kalcija v serumu s pospeševanjem njegovega izločanja iz kosti, reabsorpcije v ledvicah in spodbujanjem pretvorbe vitamina D v aktivni presnovek kalcitriol. Paratiroidni hormon prav tako poveča izločanje fosfata skozi ledvice. Raven kalcija v krvi uravnava izločanje paratiroidnega hormona preko mehanizma negativne povratne zveze: hipokalcemija spodbuja, hiperkalcemija pa zavira sproščanje paratiroidnega hormona. Kalcitonin je fiziološki antagonist paratiroidnega hormona; spodbuja izločanje kalcija skozi ledvice. Presnovki vitamina D spodbujajo absorpcijo kalcija in fosfatov v črevesju.

Vsebnost kalcija v krvnem serumu se spreminja pri disfunkciji obščitničnih in ščitničnih žlez, neoplazmah različnih lokalizacij, zlasti pri metastazah v kosti, pri odpovedi ledvic. Sekundarna vpletenost kalcija v patološki proces se pojavi pri patologiji prebavil. Pogosto je hipo- in hiperkalcemija lahko primarna manifestacija patološkega procesa.

Regulacija presnove kalcija

Presnova kalcija in fosfata (PO) sta medsebojno povezana. Uravnavanje ravnovesja kalcija in fosfata je določeno z ravnmi obtočnega paratiroidnega hormona (PTH), vitamina D in v manjši meri kalcitonina. Koncentracije kalcija in anorganskega PO so povezane z njihovo sposobnostjo sodelovanja v kemijski reakciji, pri kateri nastane CaPO. Produkt kalcija in koncentracije PO (v mEq/L) je običajno 60; ko produkt preseže 70, je verjetno obarjanje kristalov CaPO v mehkih tkivih. Obarjanje v žilnem tkivu prispeva k razvoju arterioskleroze.

PTH proizvajajo obščitnične žleze. Ima različne funkcije, vendar je morda najpomembnejša preprečevanje hipokalciemije. Obščitnične celice se na zmanjšanje kalcija v plazmi odzovejo s sproščanjem PTH v krvni obtok. PTH poveča kalcij v plazmi v nekaj minutah s povečanjem ledvične in črevesne absorpcije kalcija ter z mobilizacijo kalcija in PO iz kosti (resorpcija kosti). Izločanje kalcija skozi ledvice je na splošno podobno izločanju natrija in ga uravnavajo skoraj enaki dejavniki, ki nadzorujejo transport natrija v proksimalnih tubulih. Vendar pa PTH neodvisno od natrija poveča reabsorpcijo kalcija v distalnem nefronu. PTH tudi zmanjša ledvično reabsorpcijo PO in s tem poveča ledvične izgube PO. Ledvične izgube PO preprečujejo povečanje vezavnega produkta Ca2+PO2 v plazmi, ker se raven kalcija kot odziv na PTH zviša.

PTH prav tako zviša raven kalcija v plazmi s pretvorbo vitamina D v njegovo najbolj aktivno obliko (1,25-dihidroksiholekalciferol). Ta oblika vitamina D poveča odstotek kalcija, ki se absorbira iz črevesja. Kljub povečani absorpciji kalcija povečano izločanje PTH običajno vodi do nadaljnje resorpcije kosti z zaviranjem delovanja osteoblastov in spodbujanjem aktivnosti osteoklastov. PTH in vitamin D sta pomembna regulatorja rasti in preoblikovanja kosti.

Preiskave delovanja obščitnic vključujejo določanje ravni PTH v krvnem obtoku z radioimunološkim testom in merjenje celotnega ali nefrogenega izločanja cAMP z urinom. Testiranje cAMP z urinom je redko, vendar so natančni testi PTH pogosti. Najboljši testi so za intaktne molekule PTH.

Kalcitonin izločajo parafolikularne celice ščitnice (celice C). Kalcitonin znižuje koncentracijo kalcija v plazmi s povečanjem celičnega privzema kalcija, izločanja skozi ledvice in tvorbe kosti. Učinki kalcitonina na presnovo kosti so veliko šibkejši kot učinki PTH ali vitamina D.