Totalt og ionisert kalsium i blodet

Referanseverdier (normer) for konsentrasjonen av totalt kalsium i blodserumet er 2,15–2,5 mmol/l eller 8,6–10 mg%; ionisert kalsium - 1,15–1,27 mmol/l.

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

Bestemmelse av nivået av ionisert kalsium

Ionisert kalsium kan måles ved rutinemessige laboratorietester, vanligvis med rimelig nøyaktighet. Acidose øker ionisert kalsium ved å redusere proteinbinding, mens alkalose reduserer ionisert kalsium. Ved hypoalbuminemi er detekterbart plasmakalsium vanligvis lavt, noe som gjenspeiler lavt proteinbundet kalsium, mens ionisert kalsium kan være normalt. Totalt plasmakalsium synker eller øker med 0,8 mg/dl (0,2 mmol/l) for hver 1 g/dl reduksjon eller økning i albumin. Dermed reduserer et albuminnivå på 2 g/dl (normalt 4,0 g/dl) detekterbart plasmakalsium med 1,6 mg/dl. I tillegg kan forhøyede plasmaproteiner, slik det forekommer ved myelomatose, øke totalt plasmakalsium.

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

Fysiologisk betydning av kalsium

Kalsium er nødvendig for normal muskelkontraksjon, nerveimpulsledning, hormonfrigjøring og blodkoagulasjon. Kalsium bidrar også til å regulere mange enzymer.

Opprettholdelse av kalsiumlagre i kroppen avhenger av kalsiuminntak fra kosten, gastrointestinal absorpsjon av kalsium og renal utskillelse av kalsium. Med et balansert kosthold er kalsiuminntaket omtrent 1000 mg per dag. Omtrent 200 mg per dag går tapt i galle og andre gastrointestinale sekresjoner. Avhengig av konsentrasjonen av sirkulerende vitamin D, spesielt 1,25-dihydroksykolekalsiferol, som dannes i nyrene fra den inaktive formen, absorberes omtrent 200–400 mg kalsium i tarmen hver dag. De resterende 800–1000 mg utskilles i avføringen. Kalsiumbalansen opprettholdes ved renal kalsiumutskillelse, som i gjennomsnitt er 200 mg per dag.

Ekstracellulære og intracellulære kalsiumkonsentrasjoner reguleres av toveis kalsiumtransport over cellemembraner og intracellulære organeller som endoplasmatisk retikulum, sarkoplasmatisk retikulum i muskelceller og mitokondrier. Cytosolisk ionisert kalsium opprettholdes på mikromolare nivåer (mindre enn 1/1000 av plasmakonsentrasjonen). Ionisert kalsium fungerer som en intracellulær andre budbringer; det er involvert i skjelettmuskulaturkontraksjon, hjerte- og glattmuskulatureksitasjon og -kontraksjon, proteinkinaseaktivering og enzymfosforylering. Kalsium er også involvert i virkningen av andre intracellulære budbringere som syklisk adenosinmonofosfat (cAMP) og inositol 1,4,5-trifosfat, og er dermed involvert i overføringen av den cellulære responsen til en rekke hormoner, inkludert adrenalin, glukagon, ADH (vasopressin), sekretin og kolecystokinin.

Til tross for sin viktige intracellulære rolle, finnes nesten 99 % av det totale kalsiumet i kroppen i beinvevet, hovedsakelig som hydroksyapatittkrystaller. Omtrent 1 % av kalsiumet i beinvevet er fritt utskiftbart med ECF og kan derfor delta i bufferendringer i kalsiumbalansen. Normale kalsiumnivåer i plasma varierer fra 8,8 til 10,4 mg/dl (2,2 til 2,6 mmol/l). Omtrent 40 % av det totale kalsiumet i blodet er bundet til plasmaproteiner, hovedsakelig albumin. De resterende 60 % er ionisert kalsium pluss kalsium kompleksbundet med fosfat og sitrat. Totalt kalsium (dvs. proteinbundet, kompleksbundet og ionisert) måles vanligvis klinisk i laboratoriet. Ideelt sett bør ionisert eller fritt kalsium måles fordi det er den fysiologisk aktive formen i plasma. På grunn av tekniske vanskeligheter er slike bestemmelser imidlertid vanligvis begrenset til pasienter som mistenkes for å ha en betydelig defekt i proteinkalsiumbinding. Ionisert kalsium anses generelt å utgjøre omtrent 50 % av det totale kalsiumet i plasma.

Kalsiums fysiologiske betydning er å redusere vevskolloiders evne til å binde vann, redusere permeabiliteten til vevsmembraner, delta i konstruksjonen av skjelettet og hemostasesystemet, samt i nevromuskulær aktivitet. Det har evnen til å akkumuleres på steder med vevsskader ved ulike patologiske prosesser. Omtrent 99 % av kalsium finnes i bein, resten finnes hovedsakelig i ekstracellulær væske (nesten utelukkende i blodserumet). Omtrent halvparten av serumkalsiumet sirkulerer i ionisert (fri) form, den andre halvparten er i et kompleks, hovedsakelig med albumin (40 %) og i form av salter - fosfater, sitrat (9 %). Endringer i albumininnholdet i blodserumet, spesielt hypoalbuminemi, påvirker den totale kalsiumkonsentrasjonen uten å påvirke den klinisk viktigere indikatoren - konsentrasjonen av ionisert kalsium. Den "korrigerte" totale kalsiumkonsentrasjonen i serum ved hypoalbuminemi kan beregnes ved hjelp av formelen:

Ca (korrigert) = Ca (målt) + 0,02 × (40 - albumin).

Kalsium som er fiksert i beinvev samhandler med serumioner. Avsatt kalsium fungerer som et buffersystem og forhindrer at seruminnholdet svinger over store områder.

Kalsiummetabolisme

Kalsiummetabolismen reguleres av paratyreoideahormon (PTH), kalsitonin og vitamin D-derivater. Paratyreoideahormon øker serumkonsentrasjonen av kalsium ved å øke utlekkingen fra bein, reabsorpsjonen i nyrene og stimulere omdannelsen av vitamin D til den aktive metabolitten kalsitriol. Paratyreoideahormon øker også nyreutskillelsen av fosfat. Kalsiumnivåene i blodet regulerer utskillelsen av paratyreoideahormon via en negativ tilbakekoblingsmekanisme: hypokalsemi stimulerer og hyperkalsemi undertrykker frigjøring av paratyreoideahormon. Kalsitonin er en fysiologisk antagonist av paratyreoideahormon; det stimulerer nyreutskillelse av kalsium. Vitamin D-metabolitter stimulerer intestinal absorpsjon av kalsium og fosfater.

Kalsiuminnholdet i blodserumet endres ved dysfunksjon av biskjoldbruskkjertelen og skjoldbruskkjertelen, neoplasmer av forskjellige lokalisasjoner, spesielt ved metastase til bein, og ved nyresvikt. Sekundær involvering av kalsium i den patologiske prosessen forekommer ved gastrointestinal patologi. Ofte kan hypo- og hyperkalsemi være den primære manifestasjonen av den patologiske prosessen.

Regulering av kalsiummetabolisme

Kalsium- og fosfatmetabolisme (PO) er sammenhengende. Regulering av kalsium- og fosfatbalansen bestemmes av sirkulerende nivåer av paratyreoideahormon (PTH), vitamin D og i mindre grad kalsitonin. Kalsium- og uorganisk PO-konsentrasjon er relatert til deres evne til å delta i en kjemisk reaksjon for å danne CaPO. Produktet av kalsium- og PO-konsentrasjon (i mEq/L) er normalt 60; når produktet overstiger 70, er utfelling av CaPO-krystaller i bløtvev sannsynlig. Utfelling i vaskulært vev bidrar til utvikling av arteriosklerose.

PTH produseres av biskjoldkjertlene. Det har forskjellige funksjoner, men kanskje den viktigste er forebygging av hypokalsemi. Biskjoldkjertelceller reagerer på en reduksjon i plasmakalsium ved å frigjøre PTH i sirkulasjonen. PTH øker plasmakalsium i løpet av minutter ved å øke renal og intestinal absorpsjon av kalsium og ved å mobilisere kalsium og PO fra bein (beinresorpsjon). Renal kalsiumutskillelse er generelt lik natriumutskillelse og reguleres av omtrent de samme faktorene som kontrollerer natriumtransport i den proksimale tubuli. Imidlertid øker PTH kalsiumreabsorpsjon i det distale nefronet uavhengig av natrium. PTH reduserer også renal reabsorpsjon av PO og øker dermed renale PO-tap. Renale PO-tap forhindrer en økning i plasma Ca2+PO2-bindende produkt fordi kalsiumnivåene stiger som respons på PTH.

PTH øker også plasmakalsiumnivåene ved å omdanne vitamin D til dets mest aktive form (1,25-dihydroksykolekalsiferol). Denne formen for vitamin D øker prosentandelen kalsium som absorberes fra tarmen. Til tross for økt kalsiumabsorpsjon, fører økt PTH-sekresjon vanligvis til ytterligere benresorpsjon ved å undertrykke osteoblastisk funksjon og stimulere osteoklastaktivitet. PTH og vitamin D er viktige regulatorer av beinvekst og ombygging.

Tester for biskjoldbruskkjertelfunksjon inkluderer bestemmelse av sirkulerende PTH-nivåer ved radioimmunoassay og måling av total eller nefrogen urinær cAMP-utskillelse. Urinær cAMP-testing er sjelden, men nøyaktige PTH-analyser er vanlige. De beste analysene er for intakte PTH-molekyler.

Kalsitonin skilles ut av de parafollikulære cellene i skjoldbruskkjertelen (C-celler). Kalsitonin senker plasmakonsentrasjonen av kalsium ved å øke cellulært kalsiumopptak, nyreutskillelse og beindannelse. Effekten av kalsitonin på beinmetabolismen er mye svakere enn effekten av PTH eller vitamin D.