Загальний та іонізований кальцій в крові

Референтні величини (норма) концентрації загального кальцію в сироватці крові - 2,15-2,5 ммоль / л або 8,6-10 мг%; іонізованого кальцію - 1,15-1,27 ммоль / л.

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

Визначення рівня іонізованого кальцію

Рівень іонізованого кальцію може визначатися при стандартних лабораторних дослідженнях, зазвичай з достатньою точністю. Ацидоз підвищує рівень іонізованого кальцію шляхом зниження зв'язування з білками, в той час як алкалоз знижує рівень іонізованого кальцію. При гіпоальбумінемії визначається рівень кальцію в плазмі зазвичай знижений, що відображає низький рівень кальцію, пов'язаного з білками, в той час як рівень іонізованого кальцію може бути в нормі. Загальний рівень кальцію плазми знижується або підвищується на 0,8 мг / дл (0,2 ммоль / л) на кожен 1 г / дл зниження або підвищення рівня альбуміну. Таким чином, рівень альбуміну 2 г / дл (в нормі 4,0 г / дл) знижує визначається рівень кальцію плазми на 1,6 мг / дл. Також підвищення рівня білків плазми, що спостерігається при множинної мієломної хвороби, може підвищити загальний рівень кальцію плазми.

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

Фізіологічне значення кальцію

Кальцій необхідний для нормального скорочення м'язів, проведення нервового імпульсу, викиду гормонів і згортання крові. Також кальцій сприяє регуляції багатьох ферментів.

Підтримка запасів кальцію в організмі залежить від споживання кальцію з їжею, абсорбції кальцію з шлунково-кишкового тракту і ниркової екскреції кальцію. При збалансованому харчуванні кожен день споживання кальцію складає близько 1000 мг. Близько 200 мг в день втрачається з жовчю і іншими секретами шлунково-кишкового тракту. Залежно від концентрації циркулюючого вітаміну D, особливо 1,25дігідроксіхолекальціферола, який утворюється в нирках з неактивної форми, приблизно 200-400 мг кальцію всмоктується в кишечнику кожен день. Решта 800-1000 мг з'являються в калі. Баланс кальцію підтримується ниркової екскрецією кальцію, яка становить в середньому 200 мг в день.

Екстрацелюлярний і інтрацелюлярна концентрації кальцію регулюються двонаправленим транспортом кальцію через клітинні мембрани і внутрішньоклітинні органели, такі як ендоплазматичнийретикулум, саркоплазматический ретикулум м'язових клітин і мітохондрій. Цитозольний іонізований кальцій підтримується на мікромолярних рівні (менше 1/1000 концентрації в плазмі). Іонізований кальцій діє як внутрішньоклітинний вторинний месенджер; бере участь в скороченні скелетних м'язів, порушення і скорочення серцевого і гладкою м'язової тканини, активації протеїнкінази і фосфорилювання ферментів. Кальцій також бере участь у дії інших внутрішньоклітинних месенджерів, таких як циклічний аденозинмонофосфат (цАМФ) і інозітол1,4,5тріфосфат, і таким чином бере участь у передачі клітинної відповіді на численні гормони, включаючи епінефрин, глюкагон, АДГ (вазопресин), секретин і холецистокінін.

Незважаючи на важливу внутрішньоклітинну роль, майже 99% загального вмісту кальцію в організмі знаходиться в кістках, в основному в складі кристалів гідроксиапатиту. Близько 1% кальцію кісток вільно обмінюється з ЕЦЖ і, отже, може брати участь в буферних зміни балансу кальцію. У нормі рівень кальцію в плазмі становить 8,8-10,4 мг / дл (2,2-2,6 ммоль / л). Близько 40% загального кальцію крові пов'язано з протеїнами плазми, в основному з альбуміном. Решта 60% включають іонізований кальцій плюс комплекс кальцію з фосфатом і цитратом. Загальний кальцій (т. Е. Пов'язаний з протеїнами, що знаходиться в складі комплексів і іонізований) зазвичай визначається при клінічному лабораторному вимірі. В ідеалі необхідно визначення іонізованого або вільного кальцію, так як він є фізіологічно активну форму в плазмі; однак таке визначення внаслідок технічних труднощів зазвичай проводиться тільки у пацієнтів з підозрою на значне порушення зв'язування кальцію протеїнами. Іонізований кальцій зазвичай вважають рівним приблизно 50% загального вмісту кальцію в плазмі.

Фізіологічне значення кальцію полягає в зменшенні здатності тканинних колоїдів пов'язувати воду, зниженні проникності тканинних мембран, участі в побудові скелета і системі гемостазу, а також в нервово-м'язової діяльності. Він має здатність накопичуватися в місцях пошкодження тканин різними патологічними процесами. Приблизно 99% кальцію знаходиться в кістках, решта - головним чином в позаклітинній рідині (майже виключно в сироватці крові). Приблизно половина кальцію сироватки циркулює в іонізованої (вільної) формі, інша половина - в комплексі, переважно з альбуміном (40%) і у вигляді солей - фосфатів, цитрату (9%). Зміна вмісту альбуміну в сироватці крові, особливо гіпоальбумінемія, позначається на загальній концентрації кальцію, не впливаючи на клінічно більш важливий показник - концентрацію іонізованого кальцію. Можна розрахувати «скориговану» загальну концентрацію кальцію в сироватці при гіпоальбумінемії за формулою:

Са (скоригований) = Са (виміряний) + 0,02 × (40 - альбумін).

Кальцій, фіксований в кістковій тканині, знаходиться у взаємодії з іонами сироватки крові. Діючи як буферна система, депонований кальцій запобігає коливання його вмісту в сироватці в великих діапазонах.

Метаболізм кальцію

Метаболізм кальцію регулюють паратиреоїдного гормон (ПТГ), кальцитонін і похідні вітаміну D. Паратиреоїдний гормон підвищує концентрацію кальцію в сироватці крові, підсилюючи його вимивання з кісток, реабсорбцію в нирках і стимулюючи перетворення в них вітаміну D в активний метаболіт кальцитриол. Паратиреоїдний гормон також підсилює екскрецію фосфату нирками. Рівень кальцію в крові регулює секрецію ПТГ за механізмом негативного зворотного зв'язку: гіпокальціємія стимулює, а гиперкальциемия пригнічує вивільнення паратиреоїдного гормону. Кальцитонін - фізіологічний антагоніст ПТГ, він стимулює виведення кальцію нирками. Метаболіти вітаміну D стимулюють всмоктування кальцію і фосфатів в кишечнику.

Вміст кальцію в сироватці крові змінюється при дисфункції паращитовидних і щитовидної залоз, новоутвореннях різної локалізації, особливо при метастазуванні в кістки, при нирковій недостатності. Вторинне залучення кальцію в патологічний процес має місце при патології шлунково-кишкового тракту. Нерідко гіпо- та гіперкальціємія можуть бути первинним проявом патологічного процесу.

Регуляція метаболізму кальцію

Метаболізм кальцію і фосфату (РО) взаємопов'язані. Регуляція балансу кальцію і фосфату визначається циркулюючими рівнями ПТГ (ПТГ), вітаміну D і в меншій мірі кальцитонина. Концентрації кальцію і неорганічного РВ пов'язані їх можливістю брати участь в хімічній реакції з утворенням Саро. Продукт концентрації кальцію і РВ (в мекв / л) в нормі становить 60; коли продукт перевищує 70, імовірна преципитация кристалів Саро в м'яких тканинах. Преципитация в судинної тканини сприяє розвитку артеріосклерозу.

ПТГ виробляється паращитовидних залозами. Володіє різними функціями, але, ймовірно, найголовніше - запобігання гіпокальціємії. Клітини паращитовидної залози реагують на зниження концентрації кальцію в плазмі, у відповідь на нього відбувається викид ПТГ в циркуляцію. ПТГ збільшує концентрацію кальцію в плазмі протягом хвилин шляхом підвищення ниркової і кишкової абсорбції кальцію, а також шляхом мобілізації кальцію і РВ з кістки (резорбція кістки). Ниркова екскреція кальцію в цілому схожа з екскрецією натрію і регулюється практично тими ж факторами, які керують транспортом натрію в проксимальних канальцях. Однак ПТГ підвищує реабсорбцію кальцію в дистальних відділах нефрона незалежно від натрію. ПТГ також знижує ниркову реабсорбцію РВ і таким чином збільшує ниркові втрати РВ. Ниркові втрати РВ запобігають підвищення продукту зв'язування Са і РВ в плазмі, так як рівень кальцію підвищується у відповідь на ПТГ.

ПТГ також збільшує рівень кальцію в плазмі шляхом перетворення вітаміну D в найактивнішу форму (1,25-дігідроксіхолекальціферол). Ця форма вітаміну D збільшує відсоток кальцію, що всмоктується в кишечнику. Незважаючи на підвищене всмоктування кальцію, підвищення секреції ПТГ зазвичай призводить до подальшої резорбції кістки шляхом придушення остеобластической функції і стимуляції активності остеокластів. ПТГ і вітамін D є важливими регуляторами росту і ремоделювання кістки.

Дослідження паратиреоїдного функції включає визначення рівня циркулюючого ПТГ радіоімунного методом і вимірювання загальної або нефрогенної екскреції цАМФ з сечею. Визначення цАМФ в сечі проводиться рідко, а точні аналізи на ПТГ широко поширені. Кращими є аналізи на інтактні молекули ПТГ.

Кальцитонин секретується парафоллікулярнимі клітинами щитовидної залози (Склеткі). Кальцитонін знижує концентрацію кальцію в плазмі шляхом підвищення захоплення кальцію клітинами, ниркової екскреції та утворення кістки. Ефекти кальцитоніну на метаболізм кістки набагато слабкіше, ніж ефекти ПТГ або вітаміну D.