Totalt och joniserat kalcium i blodet

Referensvärden (normer) för koncentrationen av totalt kalcium i blodserumet är 2,15–2,5 mmol/l eller 8,6–10 mg%; joniserat kalcium - 1,15–1,27 mmol/l.

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

Bestämning av nivån av joniserat kalcium

Joniserat kalcium kan mätas med rutinmässiga laboratorietester, vanligtvis med rimlig noggrannhet. Acidos ökar joniserat kalcium genom att minska proteinbindning, medan alkalos minskar joniserat kalcium. Vid hypoalbuminemi är detekterbart plasmakalcium vanligtvis lågt, vilket återspeglar lågt proteinbundet kalcium, medan joniserat kalcium kan vara normalt. Totalt plasmakalcium minskar eller ökar med 0,8 mg/dl (0,2 mmol/l) för varje 1 g/dl minskning eller ökning av albumin. Således minskar en albuminnivå på 2 g/dl (normalt 4,0 g/dl) detekterbart plasmakalcium med 1,6 mg/dl. Dessutom kan förhöjda plasmaproteiner, som förekommer vid multipelt myelom, öka totalt plasmakalcium.

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

Fysiologisk betydelse av kalcium

Kalcium är nödvändigt för normal muskelkontraktion, nervimpulsledning, hormonfrisättning och blodkoagulering. Kalcium hjälper också till att reglera många enzymer.

Upprätthållandet av kalciumdepåer i kroppen beror på kalciumintag via kosten, gastrointestinalt absorption av kalcium och renal utsöndring av kalcium. Med en balanserad kost är kalciumintaget cirka 1 000 mg per dag. Cirka 200 mg per dag förloras i galla och andra gastrointestinala sekret. Beroende på koncentrationen av cirkulerande vitamin D, särskilt 1,25-dihydroxikolekalciferol, som bildas i njurarna från den inaktiva formen, absorberas cirka 200–400 mg kalcium i tarmen varje dag. Resterande 800–1 000 mg utsöndras i avföringen. Kalciumbalansen upprätthålls genom renal kalciumutsöndring, som i genomsnitt är 200 mg per dag.

Extracellulära och intracellulära kalciumkoncentrationer regleras genom dubbelriktad kalciumtransport över cellmembran och intracellulära organeller såsom endoplasmatiskt retikulum, sarkoplasmatiskt retikulum i muskelceller och mitokondrier. Cytosoliskt joniserat kalcium bibehålls på mikromolära nivåer (mindre än 1/1000 av plasmakoncentrationen). Joniserat kalcium fungerar som en intracellulär andra budbärare; det är involverat i skelettmuskulaturkontraktion, hjärt- och glattmuskulaturexcitation och kontraktion, proteinkinasaktivering och enzymfosforylering. Kalcium är också involverat i verkan av andra intracellulära budbärare såsom cykliskt adenosinmonofosfat (cAMP) och inositol 1,4,5-trifosfat, och är således involverat i överföringen av det cellulära svaret på ett flertal hormoner inklusive adrenalin, glukagon, ADH (vasopressin), sekretin och kolecystokinin.

Trots sin viktiga intracellulära roll finns nästan 99 % av kroppens totala kalcium i skelettet, främst som hydroxiapatitkristaller. Cirka 1 % av skelettets kalcium är fritt utbytbart med ECF och kan därför delta i buffrande förändringar i kalciumbalansen. Normala plasmakalciumnivåer varierar från 8,8 till 10,4 mg/dl (2,2 till 2,6 mmol/l). Cirka 40 % av det totala blodkalciumet är bundet till plasmaproteiner, främst albumin. De återstående 60 % är joniserat kalcium plus kalcium komplexbundet med fosfat och citrat. Totalt kalcium (dvs. proteinbundet, komplexbundet och joniserat) mäts vanligtvis kliniskt i laboratoriet. Helst bör joniserat eller fritt kalcium mätas eftersom det är den fysiologiskt aktiva formen i plasma; på grund av tekniska svårigheter är sådana bestämningar dock vanligtvis begränsade till patienter som misstänks ha en signifikant defekt i proteinkalciumbindning. Joniserat kalcium anses generellt utgöra cirka 50 % av det totala plasmakalciumet.

Kalciums fysiologiska betydelse är att minska vävnadskolloiders förmåga att binda vatten, minska permeabiliteten hos vävnadsmembran, delta i skelettets uppbyggnad och hemostassystemet, samt i neuromuskulär aktivitet. Det har förmågan att ackumuleras på platser där vävnaden har skadats genom olika patologiska processer. Cirka 99 % av kalciumet finns i benen, resten finns huvudsakligen i extracellulär vätska (nästan uteslutande i blodserumet). Ungefär hälften av serumkalciumet cirkulerar i joniserad (fri) form, den andra hälften finns i ett komplex, huvudsakligen med albumin (40 %) och i form av salter - fosfater, citrat (9 %). Förändringar i albuminhalten i blodserumet, särskilt hypoalbuminemi, påverkar den totala kalciumkoncentrationen utan att påverka den kliniskt viktigare indikatorn - koncentrationen av joniserat kalcium. Den "korrigerade" totala kalciumkoncentrationen i serum vid hypoalbuminemi kan beräknas med hjälp av formeln:

Ca (korrigerat) = Ca (uppmätt) + 0,02×(40⁻⁶ - albumin).

Kalcium som är fixerat i benvävnad interagerar med serumjoner. Genom att fungera som ett buffertsystem förhindrar deponerat kalcium att dess seruminnehåll fluktuerar över stora intervall.

Kalciummetabolism

Kalciummetabolismen regleras av bisköldkörtelhormon (PTH), kalcitonin och D-vitaminderivat. Paratyreoideahormon ökar serumkalciumkoncentrationen genom att öka dess urlakning från ben, reabsorption i njurarna och stimulera omvandlingen av D-vitamin till den aktiva metaboliten kalcitriol. Paratyreoideahormon ökar också renal utsöndring av fosfat. Blodkalciumnivåerna reglerar utsöndringen av paratyreoideahormon via en negativ återkopplingsmekanism: hypokalcemi stimulerar och hyperkalcemi undertrycker frisättningen av paratyreoideahormon. Kalcitonin är en fysiologisk antagonist till bisköldkörtelhormon; det stimulerar renal kalciumutsöndring. D-vitaminmetaboliter stimulerar intestinal absorption av kalcium och fosfater.

Kalciumhalten i blodserumet förändras vid dysfunktion i bisköldkörteln och sköldkörteln, neoplasmer av olika lokaliseringar, särskilt vid metastaser till skelettet, och vid njursvikt. Sekundärt inblandning av kalcium i den patologiska processen sker vid gastrointestinal patologi. Ofta kan hypo- och hyperkalcemi vara den primära manifestationen av den patologiska processen.

Reglering av kalciummetabolism

Kalcium- och fosfatmetabolismen (PO) är sammankopplade. Reglering av kalcium- och fosfatbalansen bestäms av cirkulerande nivåer av bisköldkörtelhormon (PTH), vitamin D och i mindre utsträckning kalcitonin. Kalcium- och oorganisk PO-koncentration är relaterade till deras förmåga att delta i en kemisk reaktion för att bilda CaPO. Produkten av kalcium- och PO-koncentrationen (i mEq/L) är normalt 60; när produkten överstiger 70 är utfällning av CaPO-kristaller i mjukvävnader sannolik. Utfällning i kärlvävnad bidrar till utvecklingen av åderförkalkning.

PTH produceras av bisköldkörtlarna. Det har olika funktioner, men den kanske viktigaste är att förebygga hypokalcemi. Bisköldkörtelceller reagerar på en minskning av plasmakalcium genom att frigöra PTH i cirkulationen. PTH ökar plasmakalcium inom några minuter genom att öka njur- och tarmabsorptionen av kalcium och genom att mobilisera kalcium och PO från ben (benresorption). Renal kalciumutsöndring liknar i allmänhet natriumutsöndring och regleras av i stort sett samma faktorer som kontrollerar natriumtransport i den proximala tubuli. PTH ökar dock kalciumreabsorptionen i den distala nefronen oberoende av natrium. PTH minskar också njurreabsorptionen av PO och ökar därmed njurarnas PO-förluster. Njurarnas PO-förluster förhindrar en ökning av Ca2+PO2-bindande produkt i plasma eftersom kalciumnivåerna stiger som svar på PTH.

PTH ökar också plasmakalciumnivåerna genom att omvandla vitamin D till dess mest aktiva form (1,25-dihydroxikolekalciferol). Denna form av vitamin D ökar andelen kalcium som absorberas från tarmen. Trots ökat kalciumabsorption leder ökad PTH-sekretion vanligtvis till ytterligare benresorption genom att undertrycka osteoblastisk funktion och stimulera osteoklastaktivitet. PTH och vitamin D är viktiga regulatorer av bentillväxt och ombyggnad.

Tester för bisköldkörtelfunktion inkluderar bestämning av cirkulerande PTH-nivåer med radioimmunanalys och mätning av total eller nefrogen urinär cAMP-utsöndring. Urinär cAMP-testning är sällsynt, men noggranna PTH-analyser är vanliga. De bästa analyserna är för intakta PTH-molekyler.

Kalcitonin utsöndras av de parafollikulära cellerna i sköldkörteln (C-celler). Kalcitonin sänker plasmakalciumkoncentrationerna genom att öka cellulärt kalciumupptag, njurutsöndring och benbildning. Effekterna av kalcitonin på benmetabolismen är mycket svagare än de av PTH eller vitamin D.