Bendras ir jonizuotas kalcis kraujyje

Bendrojo kalcio koncentracijos kraujo serume referencinės vertės (norma) yra 2,15–2,5 mmol/l arba 8,6–10 mg%; jonizuoto kalcio – 1,15–1,27 mmol/l.

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

Jonizuoto kalcio lygio nustatymas

Jonizuoto kalcio kiekį galima išmatuoti įprastiniais laboratoriniais tyrimais, paprastai pakankamai tiksliai. Acidozė padidina jonizuoto kalcio kiekį mažindama prisijungimą prie baltymų, o alkalozė – jonizuoto kalcio kiekį. Esant hipoalbuminemijai, aptinkamo kalcio kiekis plazmoje paprastai yra mažas, tai rodo mažą su baltymais prisijungiančio kalcio kiekį, o jonizuoto kalcio kiekis gali būti normalus. Bendras kalcio kiekis plazmoje sumažėja arba padidėja 0,8 mg/dl (0,2 mmol/l) kiekvieną kartą, kai albumino kiekis sumažėja arba padidėja 1 g/dl. Taigi, 2 g/dl albumino lygis (normalus 4,0 g/dl) sumažina aptinkamo kalcio kiekį plazmoje 1,6 mg/dl. Be to, padidėjęs plazmos baltymų kiekis, kaip ir sergant daugybine mieloma, gali padidinti bendrą kalcio kiekį plazmoje.

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

Kalcio fiziologinė reikšmė

Kalcis yra būtinas normaliam raumenų susitraukimui, nervinių impulsų laidumui, hormonų išsiskyrimui ir kraujo krešėjimui. Kalcis taip pat padeda reguliuoti daugelį fermentų.

Kalcio atsargų palaikymas organizme priklauso nuo kalcio suvartojimo su maistu, kalcio absorbcijos virškinimo trakte ir kalcio išsiskyrimo per inkstus. Laikantis subalansuotos mitybos, kalcio suvartojimas yra apie 1000 mg per parą. Apie 200 mg per parą netenkama su tulžimi ir kitomis virškinimo trakto sekretais. Priklausomai nuo cirkuliuojančio vitamino D, ypač 1,25-dihidroksicholekalciferolio, kuris susidaro inkstuose iš neaktyvios formos, koncentracijos, žarnyne kasdien absorbuojama apie 200–400 mg kalcio. Likę 800–1000 mg išsiskiria su išmatomis. Kalcio pusiausvyrą palaiko kalcio išsiskyrimas per inkstus, kuris vidutiniškai sudaro 200 mg per parą.

Užląstelinę ir tarpląstelinę kalcio koncentraciją reguliuoja dvikryptis kalcio pernašos būdas per ląstelių membranas ir tarpląstelines organeles, tokias kaip endoplazminis tinklas, raumenų ląstelių sarkoplazminis tinklas ir mitochondrijos. Citozolinis jonizuotas kalcis palaikomas mikromoliniu lygiu (mažiau nei 1/1000 plazmos koncentracijos). Jonizuotas kalcis veikia kaip antrinis tarpląstelinis pasiuntinys; jis dalyvauja griaučių raumenų susitraukime, širdies ir lygiųjų raumenų sužadinime ir susitraukime, baltymų kinazės aktyvavime ir fermentų fosforilinime. Kalcis taip pat dalyvauja kitų tarpląstelinių pasiuntinių, tokių kaip ciklinis adenozino monofosfatas (cAMP) ir inozitolio 1,4,5 trifosfatas, veikime, todėl yra susijęs su ląstelinio atsako į daugelį hormonų, įskaitant adrenaliną, gliukagoną, ADH (vazopresiną), sekretiną ir cholecistokininą, perdavimu.

Nepaisant svarbaus tarpląstelinio vaidmens, beveik 99 % viso kalcio organizme yra kauluose, daugiausia hidroksiapatito kristalų pavidalu. Apie 1 % kaulų kalcio yra laisvai keičiamas su endotelio ląstelių ląstelių membranomis (ECF), todėl gali dalyvauti buferizuojant kalcio pusiausvyros pokyčius. Normalus kalcio kiekis plazmoje svyruoja nuo 8,8 iki 10,4 mg/dl (2,2–2,6 mmol/l). Apie 40 % viso kalcio kraujyje yra susijungusi su plazmos baltymais, daugiausia su albuminu. Likę 60 % yra jonizuotas kalcis ir kalcis, sudarytas iš kompleksų su fosfatu ir citratu. Bendras kalcio kiekis (t. y. su baltymais susijungęs, sudarytas iš kompleksų ir jonizuotas) paprastai matuojamas kliniškai laboratorijoje. Idealiu atveju jonizuoto arba laisvo kalcio kiekis turėtų būti matuojamas, nes jis yra fiziologiškai aktyvi forma plazmoje; tačiau dėl techninių sunkumų tokie tyrimai paprastai atliekami tik pacientams, kuriems įtariamas reikšmingas kalcio prisijungimo prie baltymų defektas. Paprastai manoma, kad jonizuotas kalcis sudaro maždaug 50 % viso kalcio kiekio plazmoje.

Kalcio fiziologinė reikšmė yra sumažinti audinių koloidų gebėjimą surišti vandenį, sumažinti audinių membranų pralaidumą, dalyvauti skeleto ir hemostazės sistemos formavime, taip pat neuromuskulinėje veikloje. Jis turi savybę kauptis audinių pažeidimo vietose dėl įvairių patologinių procesų. Maždaug 99% kalcio randama kauluose, likusi dalis – daugiausia tarpląsteliniame skystyje (beveik išimtinai kraujo serume). Maždaug pusė serumo kalcio cirkuliuoja jonizuota (laisva) forma, kita pusė – komplekse, daugiausia su albuminu (40%) ir druskų – fosfatų, citrato (9%) pavidalu. Albumino kiekio pokyčiai kraujo serume, ypač hipoalbuminemija, turi įtakos bendrajai kalcio koncentracijai, nepaveikdami kliniškai svarbesnio rodiklio – jonizuoto kalcio koncentracijos. „Pakoreguotą“ bendrą kalcio koncentraciją serume esant hipoalbuminemijai galima apskaičiuoti pagal formulę:

Ca (pakoreguotas) = Ca (išmatuotas) + 0,02 × (40 - albuminas).

Kauliniame audinyje susikaupęs kalcis sąveikauja su serumo jonais. Veikdamas kaip buferinė sistema, nusėdęs kalcis neleidžia jo kiekiui serume dideliais intervalais svyruoti.

Kalcio metabolizmas

Kalcio metabolizmą reguliuoja parathormonas (PTH), kalcitoninas ir vitamino D dariniai. Parathormonas padidina kalcio koncentraciją serume, skatindamas jo išplovimą iš kaulų, reabsorbciją inkstuose ir stimuliuodamas vitamino D virsmą aktyviu metabolitu kalcitrioliu. Parathormonas taip pat skatina fosfatų išsiskyrimą per inkstus. Kalcio kiekis kraujyje reguliuoja parathormono sekreciją neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmu: hipokalcemija stimuliuoja, o hiperkalcemija slopina parathormono išsiskyrimą. Kalcitoninas yra fiziologinis parathormono antagonistas; jis stimuliuoja kalcio išsiskyrimą per inkstus. Vitamino D metabolitai stimuliuoja kalcio ir fosfatų absorbciją žarnyne.

Kalcio kiekis kraujo serume kinta sutrikus prieskydinės liaukos ir skydliaukės liaukų veiklai, esant įvairių lokalizacijų navikams, ypač metastazėms į kaulus, inkstų nepakankamumui. Antrinis kalcio įsitraukimas į patologinį procesą pasireiškia esant virškinimo trakto patologijai. Dažnai hipo- ir hiperkalcemija gali būti pagrindinė patologinio proceso apraiška.

Kalcio metabolizmo reguliavimas

Kalcio ir fosfato (PO) metabolizmas yra tarpusavyje susijęs. Kalcio ir fosfato pusiausvyros reguliavimą lemia cirkuliuojančio parathormono (PTH), vitamino D ir mažesniu mastu kalcitonino kiekiai. Kalcio ir neorganinio PO koncentracijos yra susijusios pagal jų gebėjimą dalyvauti cheminėje reakcijoje, kurios metu susidaro CaPO₄. Kalcio ir PO₄ koncentracijos sandauga (mEq/l) paprastai yra 60; kai sandauga viršija 70, tikėtina, kad CaPO₄ kristalai nusės minkštuosiuose audiniuose. Nusodinimas kraujagyslių audiniuose prisideda prie arteriosklerozės vystymosi.

PTH gamina prieskydinės liaukos. Jis atlieka įvairias funkcijas, bet bene svarbiausia yra hipokalcemijos prevencija. Prieskydinės liaukos ląstelės reaguoja į kalcio kiekio plazmoje sumažėjimą išskirdamos PTH į kraujotaką. PTH per kelias minutes padidina kalcio kiekį plazmoje, padidindamas kalcio absorbciją per inkstus ir žarnyną bei mobilizuodamas kalcį ir PO iš kaulų (kaulų rezorbcija). Kalcio išsiskyrimas per inkstus paprastai yra panašus į natrio išsiskyrimą ir yra reguliuojamas daugelio tų pačių veiksnių, kurie kontroliuoja natrio pernašą proksimaliniuose kanalėliuose. Tačiau PTH padidina kalcio reabsorbciją distaliniame nefrone, nepriklausomai nuo natrio. PTH taip pat sumažina PO reabsorbciją per inkstus ir tokiu būdu padidina PO nuostolius per inkstus. PO nuostoliai per inkstus neleidžia padidėti plazmos Ca2+PO2 prisijungimo produkto kiekiui, nes reaguojant į PTH padidėja kalcio kiekis.

PTH taip pat padidina kalcio kiekį plazmoje, paversdamas vitaminą D aktyviausia jo forma (1,25-dihidroksicholekalciferoliu). Ši vitamino D forma padidina iš žarnyno absorbuojamo kalcio procentą. Nepaisant padidėjusios kalcio absorbcijos, padidėjusi PTH sekrecija paprastai skatina tolesnę kaulų rezorbciją, slopindama osteoblastų funkciją ir stimuliuodama osteoklastų aktyvumą. PTH ir vitaminas D yra svarbūs kaulų augimo ir remodeliacijos reguliatoriai.

Prieskydinės liaukos funkcijos tyrimai apima cirkuliuojančio PTH kiekio nustatymą radioimuniniu metodu ir bendro arba nefrogeninio cAMP išsiskyrimo su šlapimu matavimą. Šlapimo cAMP tyrimas atliekamas retai, tačiau tikslūs PTH tyrimai yra dažni. Geriausi tyrimai skirti nepažeistoms PTH molekulėms nustatyti.

Kalcitoniną išskiria skydliaukės parafolikulinės ląstelės (C ląstelės). Kalcitoninas mažina kalcio koncentraciją plazmoje, padidindamas kalcio pasisavinimą ląstelėse, išsiskyrimą pro inkstus ir kaulų formavimąsi. Kalcitonino poveikis kaulų metabolizmui yra daug silpnesnis nei PTH ar vitamino D.