Укупни и јонизовани калцијум у крви

Референтне вредности (норма) за концентрацију укупног калцијума у крвном серуму су 2,15-2,5 ммол/л или 8,6-10 мг%; јонизовани калцијум - 1,15-1,27 ммол/л.

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

Одређивање нивоа јонизованог калцијума

Јонизовани калцијум се може мерити рутинским лабораторијским тестовима, обично са разумном тачношћу. Ацидоза повећава јонизовани калцијум смањењем везивања за протеине, док алкалоза смањује јонизовани калцијум. Код хипоалбуминемије, детектабилни калцијум у плазми је обично низак, што одражава низак калцијум везан за протеине, док јонизовани калцијум може бити нормалан. Укупни калцијум у плазми се смањује или повећава за 0,8 мг/дл (0,2 ммол/л) за свако смањење или повећање албумина од 1 г/дл. Дакле, ниво албумина од 2 г/дл (нормално 4,0 г/дл) смањује детектабилни калцијум у плазми за 1,6 мг/дл. Такође, повишени протеини у плазми, као што се дешава код мултиплог мијелома, могу повећати укупни калцијум у плазми.

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

Физиолошки значај калцијума

Калцијум је неопходан за нормалну контракцију мишића, спровођење нервних импулса, ослобађање хормона и згрушавање крви. Калцијум такође помаже у регулацији многих ензима.

Одржавање залиха калцијума у телу зависи од уноса калцијума храном, гастроинтестиналне апсорпције калцијума и бубрежног излучивања калцијума. Уз уравнотежену исхрану, унос калцијума је око 1.000 мг дневно. Око 200 мг дневно се губи путем жучи и других гастроинтестиналних секрета. У зависности од концентрације витамина Д у циркулацији, посебно 1,25-дихидроксихолекалциферола, који се формира у бубрезима из неактивног облика, око 200-400 мг калцијума се апсорбује у цревима сваког дана. Преосталих 800-1.000 мг се појављује у столици. Равнотежа калцијума се одржава бубрежним излучивањем калцијума, које у просеку износи 200 мг дневно.

Екстрацелуларне и интрацелуларне концентрације калцијума регулисане су двосмерним транспортом калцијума кроз ћелијске мембране и интрацелуларне органеле као што су ендоплазматски ретикулум, саркоплазматски ретикулум мишићних ћелија и митохондрије. Цитосолни јонизовани калцијум се одржава на микромоларним нивоима (мање од 1/1000 концентрације у плазми). Јонизовани калцијум делује као интрацелуларни секундарни гласник; укључен је у контракцију скелетних мишића, ексцитацију и контракцију срчаних и глатких мишића, активацију протеин киназе и фосфорилацију ензима. Калцијум је такође укључен у деловање других интрацелуларних гласника као што су циклични аденозин монофосфат (цАМП) и инозитол 1,4,5 трифосфат, и стога је укључен у пренос ћелијског одговора на бројне хормоне, укључујући епинефрин, глукагон, АДХ (вазопресин), секретин и холецистокинин.

Упркос својој важној интрацелуларној улози, скоро 99% укупног калцијума у телу налази се у костима, првенствено као кристали хидроксиапатита. Око 1% калцијума у костима се слободно размењује са ванцефалном течности и стога може учествовати у пуферским променама у равнотежи калцијума. Нормални нивои калцијума у плазми крећу се од 8,8 до 10,4 мг/дл (2,2 до 2,6 ммол/л). Око 40% укупног калцијума у крви везано је за протеине плазме, првенствено за албумин. Преосталих 60% је јонизовани калцијум плус калцијум комплексован са фосфатом и цитратом. Укупни калцијум (тј. везан за протеине, комплексован и јонизован) се обично мери клинички у лабораторији. Идеално би било да се мери јонизовани или слободни калцијум јер је то физиолошки активни облик у плазми; међутим, због техничких потешкоћа, таква одређивања су обично ограничена на пацијенте за које се сумња да имају значајан дефект у везивању калцијума за протеине. Генерално се сматра да јонизовани калцијум чини приближно 50% укупног калцијума у плазми.

Физиолошки значај калцијума је смањење способности ткивних колоида да везују воду, смањење пропустљивости ткивних мембрана, учешће у изградњи скелета и система хемостазе, као и у неуромускуларној активности. Има способност акумулације на местима оштећења ткива различитим патолошким процесима. Приближно 99% калцијума се налази у костима, остатак је углавном у екстрацелуларној течности (скоро искључиво у крвном серуму). Приближно половина серумског калцијума циркулише у јонизованом (слободном) облику, друга половина је у комплексу, углавном са албумином (40%) и у облику соли - фосфата, цитрата (9%). Промене у садржају албумина у крвном серуму, посебно хипоалбуминемија, утичу на укупну концентрацију калцијума, без утицаја на клинички важнији показатељ - концентрацију јонизованог калцијума. „Коригована“ укупна концентрација калцијума у серуму код хипоалбуминемије може се израчунати помоћу формуле:

Ca (кориговани) = Ca (измерени) + 0,02×(40 - албумин).

Калцијум фиксиран у коштаном ткиву интерагује са јонима серума. Депоновани калцијум, делујући као пуферски систем, спречава да његов садржај у серуму варира у великим опсезима.

Метаболизам калцијума

Метаболизам калцијума регулишу паратироидни хормон (ПТХ), калцитонин и деривати витамина Д. Паратироидни хормон повећава концентрацију калцијума у серуму побољшавајући његово испирање из костију, реапсорпцију у бубрезима и стимулишући конверзију витамина Д у активни метаболит калцитриол. Паратироидни хормон такође појачава бубрежну повратну екскрецију фосфата. Нивои калцијума у крви регулишу секрецију паратироидног хормона путем механизма негативне повратне спреге: хипокалцемија стимулише, а хиперкалцемија сузбија ослобађање паратироидног хормона. Калцитонин је физиолошки антагонист паратироидног хормона; стимулише бубрежну екскрецију калцијума. Метаболити витамина Д стимулишу цревну апсорпцију калцијума и фосфата.

Садржај калцијума у крвном серуму се мења са дисфункцијом паратироидних и штитних жлезда, неоплазмама различитих локализација, посебно са метастазама у костима, са бубрежном инсуфицијенцијом. Секундарно укључивање калцијума у патолошки процес јавља се код гастроинтестиналних патологија. Често хипо- и хиперкалцемија могу бити примарна манифестација патолошког процеса.

Регулација метаболизма калцијума

Метаболизам калцијума и фосфата (PO) је међусобно повезан. Регулација равнотеже калцијума и фосфата одређена је нивоима паратироидног хормона (PTH), витамина D и у мањој мери калцитонина у циркулацији. Концентрације калцијума и неорганског PO су повезане њиховом способношћу да учествују у хемијској реакцији и формирају CaPO. Производ концентрације калцијума и PO (у mEq/L) је нормално 60; када производ пређе 70, вероватно је таложење кристала CaPO у меким ткивима. Таложење у васкуларном ткиву доприноси развоју артериосклерозе.

ПТХ производе паратироидне жлезде. Има различите функције, али је можда најважнија превенција хипокалцемије. Паратироидне ћелије реагују на смањење калцијума у плазми ослобађањем ПТХ у циркулацију. ПТХ повећава калцијум у плазми у року од неколико минута повећавајући бубрежну и цревну апсорпцију калцијума и мобилизацијом калцијума и PO из костију (ресорпција костију). Бубрежно излучивање калцијума је генерално слично излучивању натријума и регулисано је углавном истим факторима који контролишу транспорт натријума у проксималним тубулама. Међутим, ПТХ повећава реапсорпцију калцијума у дисталном нефрону независно од натријума. ПТХ такође смањује бубрежну реапсорпцију PO и тиме повећава губитке PO путем бубрега. Бубрежни губици PO спречавају повећање производа везивања Ca2+PO2 у плазми јер нивои калцијума расту као одговор на ПТХ.

ПТХ такође повећава ниво калцијума у плазми претварајући витамин Д у његов најактивнији облик (1,25-дихидроксихолекалциферол). Овај облик витамина Д повећава проценат калцијума апсорбованог из црева. Упркос повећаној апсорпцији калцијума, повећана секреција ПТХ обично доводи до даље ресорпције костију сузбијањем остеобластне функције и стимулисањем активности остеокласта. ПТХ и витамин Д су важни регулатори раста и ремоделирања костију.

Тестови за паратироидне функције укључују одређивање нивоа ПТХ у циркулацији радиоимунолошким тестом и мерење укупног или нефрогеног излучивања цАМП-а урином. Тестирање цАМП-а урином је ретко, али су прецизни тестови ПТХ чести. Најбољи тестови су за интактне молекуле ПТХ.

Калцитонин луче парафоликуларне ћелије штитне жлезде (Ц ћелије). Калцитонин смањује концентрацију калцијума у плазми повећавајући ћелијски апсорпцију калцијума, бубрежну екскрецију и формирање костију. Ефекти калцитонина на метаболизам костију су много слабији од ефеката ПТХ или витамина Д.