Kopējais un jonizētais kalcijs asinīs

Kopējā kalcija koncentrācijas references vērtības (norma) asins serumā ir 2,15–2,5 mmol/l jeb 8,6–10 mg%; jonizētajam kalcijam — 1,15–1,27 mmol/l.

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

Jonizētā kalcija līmeņa noteikšana

Jonizēto kalciju var izmērīt ar regulārām laboratorijas pārbaudēm, parasti ar pietiekamu precizitāti. Acidoze palielina jonizētā kalcija līmeni, samazinot saistīšanos ar olbaltumvielām, savukārt alkaloze samazina jonizētā kalcija līmeni. Hipoalbuminēmijas gadījumā nosakāmais plazmas kalcija līmenis parasti ir zems, kas atspoguļo zemu ar olbaltumvielām saistītā kalcija līmeni, savukārt jonizētais kalcijs var būt normāls. Kopējais plazmas kalcija līmenis samazinās vai palielinās par 0,8 mg/dl (0,2 mmol/l) par katru albumīna līmeņa samazināšanos vai palielināšanos par 1 g/dl. Tādējādi albumīna līmenis 2 g/dl (normāls 4,0 g/dl) samazina nosakāmo plazmas kalcija līmeni par 1,6 mg/dl. Arī paaugstināts plazmas olbaltumvielu līmenis, kā tas notiek multiplas mielomas gadījumā, var palielināt kopējo plazmas kalcija līmeni.

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

Kalcija fizioloģiskā nozīme

Kalcijs ir nepieciešams normālai muskuļu kontrakcijai, nervu impulsu vadīšanai, hormonu izdalīšanai un asins recēšanai. Kalcijs arī palīdz regulēt daudzus enzīmus.

Kalcija krājumu uzturēšana organismā ir atkarīga no kalcija uzņemšanas ar uzturu, kalcija uzsūkšanās kuņģa-zarnu traktā un kalcija izdalīšanās caur nierēm. Ar sabalansētu uzturu kalcija uzņemšana ir aptuveni 1000 mg dienā. Aptuveni 200 mg dienā tiek zaudēti ar žulti un citiem kuņģa-zarnu trakta sekrētiem. Atkarībā no cirkulējošā D vitamīna koncentrācijas, īpaši 1,25-dihidroksiholekalciferola, kas veidojas nierēs no neaktīvās formas, zarnās katru dienu uzsūcas aptuveni 200–400 mg kalcija. Atlikušie 800–1000 mg parādās ar fekālijām. Kalcija līdzsvaru uztur kalcija izdalīšanās caur nierēm, kas vidēji ir 200 mg dienā.

Ārpusšūnu un intracelulāro kalcija koncentrāciju regulē divvirzienu kalcija transports caur šūnu membrānām un intracelulāriem organellām, piemēram, endoplazmatisko tīklu, muskuļu šūnu sarkoplazmatisko tīklu un mitohondrijiem. Citozola jonizētais kalcijs tiek uzturēts mikromolārā līmenī (mazāk nekā 1/1000 no plazmas koncentrācijas). Jonizētais kalcijs darbojas kā intracelulārs sekundārais kurjers; tas ir iesaistīts skeleta muskuļu kontrakcijā, sirds un gludo muskuļu ierosināšanā un kontrakcijā, proteīnkināzes aktivācijā un enzīmu fosforilēšanā. Kalcijs ir iesaistīts arī citu intracelulāru kurjeru, piemēram, cikliskā adenozīna monofosfāta (cAMP) un inozitola 1,4,5 trifosfāta, darbībā, un tādējādi ir iesaistīts šūnu atbildes reakcijas pārnešanā uz daudziem hormoniem, tostarp adrenalīnu, glikagonu, ADH (vazopresīnu), sekretīnu un holecistokinīnu.

Neskatoties uz tā svarīgo intracelulāro lomu, gandrīz 99% no kopējā kalcija organismā atrodas kaulos, galvenokārt hidroksiapatīta kristālu veidā. Apmēram 1% no kaulu kalcija ir brīvi apmaināms ar endotēlija šūnu šūnu (ECF) šūnām un tādēļ var piedalīties kalcija līdzsvara buferizmaiņās. Normāls kalcija līmenis plazmā ir no 8,8 līdz 10,4 mg/dl (2,2 līdz 2,6 mmol/l). Apmēram 40% no kopējā kalcija asinīs ir saistīti ar plazmas olbaltumvielām, galvenokārt ar albumīnu. Atlikušie 60% ir jonizēts kalcijs plus kalcijs, kas veido kompleksu ar fosfātu un citrātu. Kopējais kalcijs (t. i., ar olbaltumvielām saistītais, kompleksētais un jonizētais) parasti tiek mērīts klīniski laboratorijā. Ideālā gadījumā jonizētais vai brīvais kalcijs būtu jānosaka, jo tas ir fizioloģiski aktīvā forma plazmā; tomēr tehnisku grūtību dēļ šāda noteikšana parasti ir ierobežota pacientiem, kuriem ir aizdomas par ievērojamu defektu kalcija saistīšanā ar olbaltumvielām. Parasti tiek uzskatīts, ka jonizētais kalcijs veido aptuveni 50% no kopējā plazmas kalcija.

Kalcija fizioloģiskā nozīme ir samazināt audu koloīdu spēju saistīt ūdeni, samazināt audu membrānu caurlaidību, piedalīties skeleta un hemostāzes sistēmas veidošanā, kā arī neiromuskulārā aktivitātē. Tam piemīt spēja uzkrāties audu bojājumu vietās dažādu patoloģisku procesu rezultātā. Aptuveni 99% kalcija atrodas kaulos, pārējais galvenokārt atrodas ārpusšūnu šķidrumā (gandrīz tikai asins serumā). Aptuveni puse no seruma kalcija cirkulē jonizētā (brīvā) formā, otra puse ir kompleksā, galvenokārt ar albumīnu (40%) un sāļu - fosfātu, citrāta (9%) - veidā. Albumīna satura izmaiņas asins serumā, īpaši hipoalbuminēmija, ietekmē kopējo kalcija koncentrāciju, neietekmējot klīniski svarīgāko rādītāju - jonizētā kalcija koncentrāciju. "Koriģēto" kopējo kalcija koncentrāciju serumā hipoalbuminēmijas gadījumā var aprēķināt, izmantojot formulu:

Ca (koriģēts) = Ca (izmērīts) + 0,02 × (40 - albumīns).

Kaula audos fiksētais kalcijs mijiedarbojas ar seruma joniem. Darbojoties kā bufersistēma, nogulsnētais kalcijs neļauj tā seruma saturam svārstīties plašās robežās.

Kalcija metabolisms

Kalcija metabolismu regulē parathormons (PTH), kalcitonīns un D vitamīna atvasinājumi. Parathormons palielina kalcija koncentrāciju serumā, veicinot tā izskalošanos no kauliem, reabsorbciju nierēs un stimulējot D vitamīna pārvēršanu aktīvajā metabolītā kalcitriolā. Parathormons arī veicina fosfātu izdalīšanos caur nierēm. Kalcija līmenis asinīs regulē parathormona sekrēciju, izmantojot negatīvas atgriezeniskās saites mehānismu: hipokalcēmija stimulē, bet hiperkalcēmija nomāc parathormona izdalīšanos. Kalcitonīns ir fizioloģisks parathormona antagonists; tas stimulē kalcija izdalīšanos caur nierēm. D vitamīna metabolīti stimulē kalcija un fosfātu uzsūkšanos zarnās.

Kalcija saturs asins serumā mainās ar epitēlijķermenīšu un vairogdziedzera disfunkciju, dažādu lokalizāciju audzējiem, īpaši ar metastāzēm kaulos, ar nieru mazspēju. Kalcija sekundāra iesaistīšanās patoloģiskajā procesā notiek ar kuņģa-zarnu trakta patoloģiju. Bieži vien hipo- un hiperkalciēmija var būt patoloģiskā procesa primārā izpausme.

Kalcija metabolisma regulēšana

Kalcija un fosfātu (PO) metabolisms ir savstarpēji saistīts. Kalcija un fosfātu līdzsvara regulēšanu nosaka parathormona (PTH), D vitamīna un mazākā mērā kalcitonīna līmenis asinīs. Kalcija un neorganiskā PO koncentrācijas ir saistītas ar to spēju piedalīties ķīmiskā reakcijā, veidojot CaPO₄. Kalcija un PO₄ koncentrācijas reizinājums (mEq/l) parasti ir 60; kad reizinājums pārsniedz 70, ir iespējama CaPO₄ kristālu nogulsnēšanās mīkstajos audos. Nogulsnēšanās asinsvadu audos veicina arteriosklerozes attīstību.

PTH ražo epitēlijķermenīši. Tam ir dažādas funkcijas, bet, iespējams, vissvarīgākā ir hipokalciēmijas profilakse. Epitēlijķermenīšu šūnas reaģē uz plazmas kalcija līmeņa pazemināšanos, izdalot PTH asinsritē. PTH dažu minūšu laikā palielina plazmas kalcija līmeni, palielinot kalcija uzsūkšanos nierēs un zarnās un mobilizējot kalciju un PO no kauliem (kaulu rezorbcija). Kalcija izdalīšanās caur nierēm parasti ir līdzīga nātrija izdalīšanai, un to regulē tie paši faktori, kas kontrolē nātrija transportu proksimālajos kanāliņos. Tomēr PTH palielina kalcija reabsorbciju distālajā nefronā neatkarīgi no nātrija. PTH arī samazina PO reabsorbciju nierēs un tādējādi palielina PO zudumus nierēs. PO zudumi nierēs novērš plazmas Ca2+PO2 saistīšanās produkta palielināšanos, jo kalcija līmenis paaugstinās, reaģējot uz PTH.

PTH arī paaugstina kalcija līmeni plazmā, pārveidojot D vitamīnu tā aktīvākajā formā (1,25-dihidroksiholekalciferols). Šī D vitamīna forma palielina no zarnām absorbētā kalcija procentuālo daudzumu. Neskatoties uz palielinātu kalcija uzsūkšanos, palielināta PTH sekrēcija parasti noved pie turpmākas kaulu rezorbcijas, nomācot osteoblastu funkciju un stimulējot osteoklastu aktivitāti. PTH un D vitamīns ir svarīgi kaulu augšanas un remodelācijas regulatori.

Epitēlijķermenīšu funkcijas testi ietver cirkulējošā PTH līmeņa noteikšanu ar radioimunoanalīzi un kopējā vai nefrogēnā urīna cAMP izdalīšanās mērīšanu. Urīna cAMP testēšana ir reta, bet precīzas PTH analīzes ir bieži sastopamas. Vislabākās analīzes ir paredzētas neskartu PTH molekulu noteikšanai.

Kalcitonīnu izdala vairogdziedzera parafolikulārās šūnas (C šūnas). Kalcitonīns pazemina kalcija koncentrāciju plazmā, palielinot kalcija uzņemšanu šūnās, nieru izdalīšanos un kaulu veidošanos. Kalcitonīna ietekme uz kaulu metabolismu ir daudz vājāka nekā PTH vai D vitamīna ietekme.