Ukupni i ionizirani kalcij u krvi

Referentne vrijednosti (norma) za koncentraciju ukupnog kalcija u krvnom serumu su 2,15-2,5 mmol/l ili 8,6-10 mg%; ionizirani kalcij - 1,15-1,27 mmol/l.

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

Određivanje razine ioniziranog kalcija

Ionizirani kalcij može se izmjeriti rutinskim laboratorijskim testovima, obično s razumnom točnošću. Acidoza povećava ionizirani kalcij smanjenjem vezanja proteina, dok alkaloza smanjuje ionizirani kalcij. Kod hipoalbuminemije, detektabilni kalcij u plazmi obično je nizak, što odražava nisku razinu kalcija vezanog za proteine, dok ionizirani kalcij može biti normalan. Ukupni kalcij u plazmi smanjuje se ili povećava za 0,8 mg/dL (0,2 mmol/L) za svako smanjenje ili povećanje albumina od 1 g/dL. Dakle, razina albumina od 2 g/dL (normalno 4,0 g/dL) smanjuje detektabilni kalcij u plazmi za 1,6 mg/dL. Također, povišeni proteini u plazmi, kao što se događa kod multiplog mijeloma, mogu povećati ukupni kalcij u plazmi.

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

Fiziološki značaj kalcija

Kalcij je neophodan za normalnu kontrakciju mišića, provođenje živčanih impulsa, oslobađanje hormona i zgrušavanje krvi. Kalcij također pomaže u regulaciji mnogih enzima.

Održavanje zaliha kalcija u tijelu ovisi o unosu kalcija prehranom, gastrointestinalnoj apsorpciji kalcija i bubrežnom izlučivanju kalcija. Uz uravnoteženu prehranu, unos kalcija iznosi oko 1000 mg dnevno. Oko 200 mg dnevno gubi se žuči i drugim gastrointestinalnim sekretima. Ovisno o koncentraciji vitamina D u cirkulaciji, posebno 1,25-dihidroksikolekalciferola, koji se stvara u bubrezima iz neaktivnog oblika, oko 200-400 mg kalcija apsorbira se u crijevima svaki dan. Preostalih 800-1000 mg pojavljuje se u stolici. Ravnoteža kalcija održava se bubrežnim izlučivanjem kalcija, koje u prosjeku iznosi 200 mg dnevno.

Izvanstanične i unutarstanične koncentracije kalcija regulirane su dvosmjernim transportom kalcija kroz stanične membrane i unutarstanične organele poput endoplazmatskog retikuluma, sarkoplazmatskog retikuluma mišićnih stanica i mitohondrija. Citosolni ionizirani kalcij održava se na mikromolarnim razinama (manje od 1/1000 koncentracije u plazmi). Ionizirani kalcij djeluje kao unutarstanični sekundarni glasnik; uključen je u kontrakciju skeletnih mišića, ekscitaciju i kontrakciju srčanih i glatkih mišića, aktivaciju protein kinaze i fosforilaciju enzima. Kalcij je također uključen u djelovanje drugih unutarstaničnih glasnika poput cikličkog adenozin monofosfata (cAMP) i inozitol 1,4,5 trifosfata, te je stoga uključen u prijenos staničnog odgovora na brojne hormone, uključujući adrenalin, glukagon, ADH (vazopresin), sekretin i kolecistokinin.

Unatoč svojoj važnoj unutarstaničnoj ulozi, gotovo 99% ukupnog kalcija u tijelu nalazi se u kostima, prvenstveno kao kristali hidroksiapatita. Oko 1% kalcija u kostima slobodno se izmjenjuje s izvanstaničnom tekućinom (ECT) i stoga može sudjelovati u puferskim promjenama u ravnoteži kalcija. Normalne razine kalcija u plazmi kreću se od 8,8 do 10,4 mg/dL (2,2 do 2,6 mmol/L). Oko 40% ukupnog kalcija u krvi vezano je za proteine plazme, prvenstveno za albumin. Preostalih 60% je ionizirani kalcij plus kalcij u kompleksu s fosfatom i citratom. Ukupni kalcij (tj. vezan za proteine, kompleksiran i ionizirani) obično se klinički mjeri u laboratoriju. Idealno bi bilo mjeriti ionizirani ili slobodni kalcij jer je to fiziološki aktivni oblik u plazmi; međutim, zbog tehničkih poteškoća, takva su određivanja obično ograničena na pacijente za koje se sumnja da imaju značajan defekt u vezanju kalcija za proteine. Općenito se smatra da ionizirani kalcij čini približno 50% ukupnog kalcija u plazmi.

Fiziološki značaj kalcija je smanjenje sposobnosti tkivnih koloida da vežu vodu, smanjenje propusnosti tkivnih membrana, sudjelovanje u izgradnji kostura i hemostatskog sustava, kao i u neuromuskularnoj aktivnosti. Ima sposobnost nakupljanja na mjestima oštećenja tkiva raznim patološkim procesima. Otprilike 99% kalcija nalazi se u kostima, ostatak se uglavnom nalazi u izvanstaničnoj tekućini (gotovo isključivo u krvnom serumu). Otprilike polovica serumskog kalcija cirkulira u ioniziranom (slobodnom) obliku, druga polovica je u kompleksu, uglavnom s albuminom (40%) i u obliku soli - fosfata, citrata (9%). Promjene u sadržaju albumina u krvnom serumu, posebno hipoalbuminemija, utječu na ukupnu koncentraciju kalcija, bez utjecaja na klinički važniji pokazatelj - koncentraciju ioniziranog kalcija. "Korigirana" ukupna koncentracija kalcija u serumu kod hipoalbuminemije može se izračunati pomoću formule:

Ca (korigirani) = Ca (izmjereni) + 0,02 × (40 - albumin).

Kalcij fiksiran u koštanom tkivu interagira sa serumskim ionima. Djelujući kao puferski sustav, taloženi kalcij sprječava fluktuacije njegovog sadržaja u serumu u velikim rasponima.

Metabolizam kalcija

Metabolizam kalcija reguliraju paratireoidni hormon (PTH), kalcitonin i derivati vitamina D. Paratireoidni hormon povećava koncentraciju kalcija u serumu pojačavajući njegovo izlučivanje iz kostiju, reapsorpciju u bubrezima i stimulirajući pretvorbu vitamina D u aktivni metabolit kalcitriol. Paratireoidni hormon također pojačava bubrežno izlučivanje fosfata. Razina kalcija u krvi regulira izlučivanje paratireoidnog hormona putem mehanizma negativne povratne sprege: hipokalcemija stimulira, a hiperkalcemija potiskuje oslobađanje paratireoidnog hormona. Kalcitonin je fiziološki antagonist paratireoidnog hormona; stimulira bubrežno izlučivanje kalcija. Metaboliti vitamina D stimuliraju crijevnu apsorpciju kalcija i fosfata.

Sadržaj kalcija u krvnom serumu mijenja se s disfunkcijom paratireoidnih i štitnjača, neoplazmama različitih lokalizacija, posebno s metastazama u kosti, s bubrežnim zatajenjem. Sekundarno uključivanje kalcija u patološki proces javlja se s gastrointestinalnom patologijom. Često hipo- i hiperkalcemija mogu biti primarna manifestacija patološkog procesa.

Regulacija metabolizma kalcija

Metabolizam kalcija i fosfata (PO) međusobno je povezan. Regulacija ravnoteže kalcija i fosfata određena je razinama paratireoidnog hormona (PTH), vitamina D i u manjoj mjeri kalcitonina u cirkulaciji. Koncentracije kalcija i anorganskog PO povezane su njihovom sposobnošću sudjelovanja u kemijskoj reakciji stvaranja CaPO. Produkt kalcija i koncentracije PO (u mEq/L) normalno je 60; kada produkt prelazi 70, vjerojatno je taloženje kristala CaPO u mekim tkivima. Taloženje u vaskularnom tkivu doprinosi razvoju arterioskleroze.

PTH proizvode paratireoidne žlijezde. Ima različite funkcije, ali možda najvažnija je sprječavanje hipokalcemije. Paratireoidne stanice reagiraju na smanjenje kalcija u plazmi oslobađanjem PTH u cirkulaciju. PTH povećava kalcij u plazmi unutar nekoliko minuta povećanjem bubrežne i crijevne apsorpcije kalcija te mobilizacijom kalcija i PO iz kostiju (resorpcija kostiju). Izlučivanje kalcija u bubrezima općenito je slično izlučivanju natrija i regulirano je istim čimbenicima koji kontroliraju transport natrija u proksimalnim tubulima. Međutim, PTH povećava reapsorpciju kalcija u distalnom nefronu neovisno o natriju. PTH također smanjuje bubrežnu reapsorpciju PO i time povećava gubitke PO putem bubrega. Gubici PO putem bubrega sprječavaju povećanje produkta vezanja Ca2+PO2 u plazmi jer razina kalcija raste kao odgovor na PTH.

PTH također povećava razinu kalcija u plazmi pretvarajući vitamin D u njegov najaktivniji oblik (1,25-dihidroksikolekalciferol). Ovaj oblik vitamina D povećava postotak kalcija apsorbiranog iz crijeva. Unatoč povećanoj apsorpciji kalcija, povećano lučenje PTH-a obično dovodi do daljnje resorpcije kostiju potiskivanjem osteoblastne funkcije i stimuliranjem aktivnosti osteoklasta. PTH i vitamin D važni su regulatori rasta i pregradnje kostiju.

Testovi za paratireoidnu funkciju uključuju određivanje razine PTH u cirkulaciji radioimunotestom i mjerenje ukupnog ili nefrogenog izlučivanja cAMP-a u urinu. Testiranje cAMP-a u urinu je rijetko, ali točni testovi PTH su uobičajeni. Najbolji testovi su za intaktne molekule PTH.

Kalcitonin izlučuju parafolikularne stanice štitnjače (C stanice). Kalcitonin snižava koncentraciju kalcija u plazmi povećavajući staničnu apsorpciju kalcija, bubrežno izlučivanje i stvaranje kostiju. Učinci kalcitonina na metabolizam kostiju mnogo su slabiji od učinaka PTH-a ili vitamina D.