Teljes és ionizált kalcium a vérben

A vérszérum teljes kalciumkoncentrációjának referenciaértékei (normái) 2,15-2,5 mmol/l vagy 8,6-10 mg%; ionizált kalcium - 1,15-1,27 mmol/l.

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

Az ionizált kalcium szintjének meghatározása

Az ionizált kalcium rutinszerű laboratóriumi vizsgálatokkal mérhető, általában elfogadható pontossággal. Az acidózis a fehérjekötés csökkentésével növeli az ionizált kalciumot, míg az alkalózis az ionizált kalciumot csökkenti. Hipoalbuminémia esetén a kimutatható plazmakalcium szintje általában alacsony, ami alacsony fehérjéhez kötött kalciumot tükröz, míg az ionizált kalcium normális lehet. A teljes plazmakalciumszint 0,8 mg/dl-rel (0,2 mmol/l) csökken vagy nő az albumin minden 1 g/dl-es csökkenése vagy növekedése esetén. Így a 2 g/dl-es albuminszint (normál 4,0 g/dl) 1,6 mg/dl-rel csökkenti a kimutatható plazmakalciumot. A megemelkedett plazmafehérjék szintje, ahogyan az a myeloma multiplexben is előfordul, növelheti a teljes plazmakalciumot.

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

A kalcium élettani jelentősége

A kalcium szükséges a normális izom-összehúzódáshoz, az idegimpulzusok vezetéséhez, a hormonok felszabadulásához és a véralvadáshoz. A kalcium számos enzim szabályozásában is segít.

A szervezet kalciumraktárainak fenntartása a táplálékkal bevitt kalciumtól, a kalcium gyomor-bélrendszeri felszívódásától és a kalcium vesén keresztüli kiválasztásától függ. Kiegyensúlyozott étrend mellett a kalciumbevitel körülbelül napi 1000 mg. Naponta körülbelül 200 mg vész el az epével és más gyomor-bélrendszeri váladékokkal. A keringő D-vitamin, különösen az inaktív formából a vesékben képződő 1,25-dihidroxikolekalciferol koncentrációjától függően naponta körülbelül 200-400 mg kalcium szívódik fel a bélben. A fennmaradó 800-1000 mg a székletben jelenik meg. A kalcium-egyensúlyt a vesén keresztüli kalciumkiválasztás tartja fenn, ami átlagosan napi 200 mg.

Az extracelluláris és intracelluláris kalciumkoncentrációkat a sejtmembránokon és az intracelluláris organellumokon, például az endoplazmatikus retikulumon, az izomsejtek szarkoplazmatikus retikulumán és a mitokondriumokon keresztüli kétirányú kalciumtranszport szabályozza. A citoszolikus ionizált kalcium mikromoláris szinten marad (a plazmakoncentráció kevesebb, mint 1/1000-e). Az ionizált kalcium intracelluláris másodlagos hírvivőként működik; részt vesz a vázizom-összehúzódásban, a szív- és simaizom-gerjesztésben és -összehúzódásban, a protein-kináz aktiválásában és az enzimek foszforilációjában. A kalcium más intracelluláris hírvivők, például a ciklikus adenozin-monofoszfát (cAMP) és az inozitol-1,4,5-trifoszfát működésében is részt vesz, és így számos hormonra, köztük az adrenalinre, a glukagonra, az ADH-ra (vazopresszin), a szekretinre és a kolecisztokininre adott sejtes válasz átvitelében játszik szerepet.

Fontos intracelluláris szerepe ellenére a teljes testkalcium közel 99%-a a csontokban található, elsősorban hidroxiapatit kristályok formájában. A csontkalcium körülbelül 1%-a szabadon kicserélhető az endotélsejtekkel (ECF), és így részt vehet a kalciumegyensúly pufferelésében. A normál plazmakalciumszint 8,8 és 10,4 mg/dl (2,2–2,6 mmol/l) között mozog. A teljes vérkalcium körülbelül 40%-a plazmafehérjékhez, elsősorban albuminhoz kötődik. A fennmaradó 60% ionizált kalcium, valamint foszfáttal és citráttal komplexben lévő kalcium. A teljes kalciumot (azaz a fehérjéhez kötött, komplexben lévő és ionizált) általában klinikailag, laboratóriumban mérik. Ideális esetben az ionizált vagy szabad kalciumot kell mérni, mivel ez a plazmában fiziológiailag aktív forma; azonban technikai nehézségek miatt az ilyen meghatározások általában azokra a betegekre korlátozódnak, akiknél felmerül a fehérje-kalciumkötés jelentős hibájának gyanúja. Az ionizált kalciumot általában a teljes plazmakalcium körülbelül 50%-ának tekintik.

A kalcium fiziológiai jelentősége, hogy csökkenti a szöveti kolloidok vízmegkötő képességét, csökkenti a szövetmembránok permeabilitását, részt vesz a csontváz és a hemosztázis rendszer felépítésében, valamint a neuromuszkuláris aktivitásban. Képes felhalmozódni a szövetek különböző kóros folyamatok általi károsodásának helyein. A kalcium körülbelül 99%-a a csontokban található, a többi főként az extracelluláris folyadékban (szinte kizárólag a vérszérumban). A szérumkalcium körülbelül fele ionizált (szabad) formában kering, a másik fele komplexben van, főként albuminnal (40%) és sók - foszfátok, citrát (9%) formájában. A vérszérum albumintartalmának változásai, különösen a hipoalbuminémia, befolyásolják a kalcium teljes koncentrációját anélkül, hogy befolyásolnák a klinikailag fontosabb mutatót - az ionizált kalcium koncentrációját. A szérumban a "korrigált" teljes kalciumkoncentráció hipoalbuminémia esetén a következő képlettel számítható ki:

Ca (korrigált) = Ca (mért) + 0,02 × (40 - albumin).

A csontszövetben kötött kalcium kölcsönhatásba lép a szérum ionjaival. Pufferrendszerként működve a lerakódott kalcium megakadályozza, hogy a szérum tartalma széles tartományban ingadozzon.

Kalcium-anyagcsere

A kalcium-anyagcserét a mellékpajzsmirigy-hormon (PTH), a kalcitonin és a D-vitamin-származékok szabályozzák. A mellékpajzsmirigy-hormon növeli a szérum kalciumkoncentrációját azáltal, hogy fokozza a csontokból való kioldódását, a vesékben történő reabszorpcióját, és serkenti a D-vitamin átalakulását aktív metabolittá, a kalcitriollá. A mellékpajzsmirigy-hormon a foszfát vesén keresztüli kiválasztását is fokozza. A vér kalciumszintje negatív visszacsatolási mechanizmuson keresztül szabályozza a mellékpajzsmirigy-hormon szekrécióját: a hipokalcémia serkenti, a hiperkalcémia pedig gátolja a mellékpajzsmirigy-hormon felszabadulását. A kalcitonin a mellékpajzsmirigy-hormon fiziológiás antagonistája; serkenti a vesén keresztüli kalciumkiválasztást. A D-vitamin metabolitjai serkentik a kalcium és a foszfátok bélből történő felszívódását.

A vérszérum kalciumtartalma változik a mellékpajzsmirigy és a pajzsmirigy diszfunkciójával, különböző lokalizációjú daganatokkal, különösen a csontok áttéteivel, veseelégtelenséggel. A kalcium másodlagos bevonása a kóros folyamatba a gyomor-bélrendszeri patológiával fordul elő. Gyakran a hipo- és hiperkalcémia lehet a kóros folyamat elsődleges megnyilvánulása.

A kalcium-anyagcsere szabályozása

A kalcium- és foszfát (PO) anyagcseréje összefügg egymással. A kalcium- és foszfátegyensúly szabályozását a keringő mellékpajzsmirigy-hormon (PTH), a D-vitamin és kisebb mértékben a kalcitonin szintje határozza meg. A kalcium és a szervetlen PO koncentrációja abban függ össze, hogy mennyire képesek részt venni egy kémiai reakcióban, amely CaPO₄-t képez. A kalcium és a PO₄ koncentrációjának szorzata (mEq/l-ben) normális esetben 60; amikor a szorzat meghaladja a 70-et, valószínű a CaPO₄ kristályok kicsapódása a lágy szövetekben. Az érrendszeri szövetekben történő kicsapódás hozzájárul az érelmeszesedés kialakulásához.

A PTH-t a mellékpajzsmirigyek termelik. Különböző funkciókat lát el, de talán a legfontosabb a hipokalcémia megelőzése. A mellékpajzsmirigy sejtek a plazma kalciumszintjének csökkenésére úgy reagálnak, hogy PTH-t szabadítanak fel a keringésbe. A PTH perceken belül növeli a plazma kalciumszintjét a kalcium vesében és a bélben történő felszívódásának fokozásával, valamint a kalcium és a PO csontokból történő mobilizálásával (csontreszorpció). A vesén keresztüli kalciumkiválasztás általában hasonló a nátriumkiválasztáshoz, és nagyjából ugyanazok a tényezők szabályozzák, amelyek a nátriumtranszportot szabályozzák a proximális tubulusban. A PTH azonban a nátriumtól függetlenül növeli a kalcium-reabszorpciót a disztális nefronban. A PTH csökkenti a PO vesén keresztüli reabszorpcióját is, és így növeli a vesén keresztüli PO-veszteséget. A vesén keresztüli PO-veszteség megakadályozza a plazma Ca2+PO2-kötő termékének növekedését, mivel a kalciumszint a PTH hatására megemelkedik.

A PTH a D-vitamint a legaktívabb formájává (1,25-dihidroxikolekalciferol) alakítva növeli a plazma kalciumszintjét. A D-vitamin ezen formája növeli a bélből felszívódó kalcium százalékos arányát. A fokozott kalciumfelszívódás ellenére a fokozott PTH-szekréció jellemzően további csontreszorpcióhoz vezet az oszteoblasztikus funkció elnyomásával és az oszteoklaszt aktivitás serkentésével. A PTH és a D-vitamin a csontnövekedés és -átalakulás fontos szabályozói.

A mellékpajzsmirigy működését vizsgáló vizsgálatok közé tartozik a keringő PTH-szint meghatározása radioimmunoassay-vel, valamint a teljes vagy nefrogén vizelettel ürített cAMP mennyiségének mérése. A vizelettel ürített cAMP vizsgálata ritka, de a pontos PTH-vizsgálatok gyakoriak. A legjobb vizsgálatok az intakt PTH-molekulák kimutatására szolgálnak.

A kalcitonint a pajzsmirigy parafollikuláris sejtjei (C-sejtek) választják ki. A kalcitonin csökkenti a plazma kalciumkoncentrációját azáltal, hogy fokozza a sejtek kalciumfelvételét, a vesén keresztüli kiválasztást és a csontképződést. A kalcitonin hatása a csontanyagcserére sokkal gyengébb, mint a PTH-é vagy a D-vitaminé.