Total og ioniseret calcium i blodet

Referenceværdier (normer) for koncentrationen af total calcium i blodserum er 2,15-2,5 mmol/l eller 8,6-10 mg%; ioniseret calcium - 1,15-1,27 mmol/l.

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

Bestemmelse af niveauet af ioniseret calcium

Ioniseret calcium kan måles ved rutinemæssige laboratorietests, normalt med rimelig nøjagtighed. Acidose øger ioniseret calcium ved at mindske proteinbinding, hvorimod alkalose mindsker ioniseret calcium. Ved hypoalbuminæmi er det detekterbare plasmacalcium normalt lavt, hvilket afspejler lavt proteinbundet calcium, hvorimod ioniseret calcium kan være normalt. Total plasmacalcium falder eller stiger med 0,8 mg/dl (0,2 mmol/l) for hver 1 g/dl fald eller stigning i albumin. Således reducerer et albuminniveau på 2 g/dl (normalt 4,0 g/dl) detekterbart plasmacalcium med 1,6 mg/dl. Forhøjede plasmaproteiner, som det forekommer ved multipelt myelom, kan også øge det totale plasmacalcium.

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

Fysiologisk betydning af calcium

Calcium er nødvendigt for normal muskelkontraktion, nerveimpulsledning, hormonfrigivelse og blodstørkning. Calcium hjælper også med at regulere mange enzymer.

Opretholdelsen af kalciumlagre i kroppen afhænger af calciumindtag fra kosten, gastrointestinal absorption af calcium og renal udskillelse af calcium. Med en afbalanceret kost er calciumindtaget omkring 1.000 mg om dagen. Omkring 200 mg om dagen går tabt i galde og andre gastrointestinale sekreter. Afhængigt af koncentrationen af cirkulerende D-vitamin, især 1,25-dihydroxycholecalciferol, som dannes i nyrerne fra den inaktive form, absorberes omkring 200-400 mg calcium i tarmen hver dag. De resterende 800-1.000 mg udskilles i afføringen. Calciumbalancen opretholdes ved renal calciumudskillelse, som i gennemsnit er 200 mg om dagen.

Ekstracellulære og intracellulære calciumkoncentrationer reguleres af tovejs calciumtransport på tværs af cellemembraner og intracellulære organeller såsom det endoplasmatiske reticulum, sarkoplasmatisk reticulum i muskelceller og mitokondrier. Cytosolisk ioniseret calcium opretholdes på mikromolære niveauer (mindre end 1/1000 af plasmakoncentrationen). Ioniseret calcium fungerer som en intracellulær sekundær budbringer; det er involveret i skeletmuskulaturkontraktion, excitation og kontraktion af hjerte- og glatmuskulatur, proteinkinaseaktivering og enzymfosforylering. Calcium er også involveret i virkningen af andre intracellulære budbringere, såsom cyklisk adenosinmonofosfat (cAMP) og inositol 1,4,5-trifosfat, og er således involveret i transmissionen af det cellulære respons på adskillige hormoner, herunder adrenalin, glukagon, ADH (vasopressin), sekretin og cholecystokinin.

Trods sin vigtige intracellulære rolle findes næsten 99 % af kroppens samlede calcium i knoglerne, primært som hydroxyapatitkrystaller. Omkring 1 % af knoglecalcium kan frit udskiftes med ECF og kan derfor deltage i bufferændringer i calciumbalancen. Normale plasmacalciumniveauer varierer fra 8,8 til 10,4 mg/dl (2,2 til 2,6 mmol/l). Omkring 40 % af det samlede blodcalcium er bundet til plasmaproteiner, primært albumin. De resterende 60 % er ioniseret calcium plus calcium kompleksbundet med fosfat og citrat. Totalt calcium (dvs. proteinbundet, kompleksbundet og ioniseret) måles normalt klinisk i laboratoriet. Ideelt set bør ioniseret eller frit calcium måles, da det er den fysiologisk aktive form i plasma. På grund af tekniske vanskeligheder er sådanne bestemmelser dog normalt begrænset til patienter, der mistænkes for at have en betydelig defekt i proteincalciumbinding. Ioniseret calcium anses generelt for at udgøre cirka 50 % af det samlede plasmacalcium.

Calciums fysiologiske betydning er at reducere vævskolloiders evne til at binde vand, reducere permeabiliteten af vævsmembraner, deltage i opbygningen af skelettet og hæmostasesystemet samt i neuromuskulær aktivitet. Det har evnen til at ophobe sig på steder med vævsskader ved forskellige patologiske processer. Cirka 99% af calcium findes i knogler, resten findes hovedsageligt i den ekstracellulære væske (næsten udelukkende i blodserum). Cirka halvdelen af serumcalciumet cirkulerer i ioniseret (fri) form, den anden halvdel er i et kompleks, hovedsageligt med albumin (40%) og i form af salte - fosfater, citrat (9%). Ændringer i albuminindholdet i blodserum, især hypoalbuminæmi, påvirker den samlede koncentration af calcium uden at påvirke den klinisk vigtigere indikator - koncentrationen af ioniseret calcium. Den "korrigerede" samlede koncentration af calcium i serum ved hypoalbuminæmi kan beregnes ved hjælp af formlen:

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

Calcium, der er fikseret i knoglevæv, interagerer med serumioner. Ved at fungere som et buffersystem forhindrer deponeret calcium, at serumindholdet svinger over store intervaller.

Calciummetabolisme

Calciummetabolismen reguleres af parathyroidhormon (PTH), calcitonin og D-vitaminderivater. Parathyroidhormon øger serumcalciumkoncentrationen ved at øge dets udvaskning fra knoglerne, reabsorptionen i nyrerne og stimulere omdannelsen af D-vitamin til den aktive metabolit calcitriol. Parathyroidhormon øger også renal udskillelse af fosfat. Blodcalciumniveauer regulerer parathyroidhormonsekretionen via en negativ feedbackmekanisme: hypocalcæmi stimulerer, og hypercalcæmi undertrykker frigivelsen af parathyroidhormon. Calcitonin er en fysiologisk antagonist af parathyroidhormon; det stimulerer renal calciumudskillelse. D-vitaminmetabolitter stimulerer intestinal absorption af calcium og fosfater.

Calciumindholdet i blodserum ændrer sig ved dysfunktion af biskjoldbruskkirtlen og skjoldbruskkirtlen, neoplasmer af forskellige lokaliseringer, især ved metastase til knoglerne, ved nyresvigt. Sekundær involvering af calcium i den patologiske proces forekommer ved gastrointestinal patologi. Ofte kan hypo- og hypercalcæmi være den primære manifestation af den patologiske proces.

Regulering af calciummetabolisme

Calcium- og fosfatmetabolisme (PO) er indbyrdes forbundne. Regulering af calcium- og fosfatbalancen bestemmes af cirkulerende niveauer af parathyroidhormon (PTH), D-vitamin og i mindre grad calcitonin. Calcium- og uorganisk PO-koncentration er relateret til deres evne til at deltage i en kemisk reaktion for at danne CaPO. Produktet af calcium- og PO-koncentration (i mEq/L) er normalt 60; når produktet overstiger 70, er udfældning af CaPO-krystaller i blødt væv sandsynlig. Udfældning i vaskulært væv bidrager til udviklingen af åreforkalkning.

PTH produceres af biskjoldbruskkirtlerne. Det har forskellige funktioner, men den vigtigste er måske forebyggelsen af hypocalcæmi. Biskjoldbruskkirtelceller reagerer på et fald i plasmacalcium ved at frigive PTH i kredsløbet. PTH øger plasmacalcium inden for få minutter ved at øge renal og intestinal absorption af calcium og ved at mobilisere calcium og PO fra knogler (knogleresorption). Renal calciumudskillelse svarer generelt til natriumudskillelse og reguleres af stort set de samme faktorer, der kontrollerer natriumtransport i den proximale tubulus. PTH øger dog calciumreabsorptionen i den distale nefron uafhængigt af natrium. PTH reducerer også renal reabsorption af PO og øger dermed renale PO-tab. Renale PO-tab forhindrer en stigning i plasma Ca2+PO2-bindende produkt, fordi calciumniveauerne stiger som reaktion på PTH.

PTH øger også plasmacalciumniveauet ved at omdanne D-vitamin til dets mest aktive form (1,25-dihydroxycholecalciferol). Denne form for D-vitamin øger procentdelen af calcium, der absorberes fra tarmen. Trods øget calciumabsorption fører øget PTH-sekretion typisk til yderligere knogleresorption ved at undertrykke osteoblastisk funktion og stimulere osteoklastaktivitet. PTH og D-vitamin er vigtige regulatorer af knoglevækst og -ombygning.

Test for biskjoldbruskkirtelfunktion omfatter bestemmelse af cirkulerende PTH-niveauer ved radioimmunoassay og måling af total eller nefrogen urinær cAMP-udskillelse. Urinær cAMP-test er sjælden, men nøjagtige PTH-analyser er almindelige. De bedste analyser er for intakte PTH-molekyler.

Calcitonin udskilles af de parafollikulære celler i skjoldbruskkirtlen (C-celler). Calcitonin sænker plasmakoncentrationen af calcium ved at øge cellulær calciumoptagelse, nyreudskillelse og knogledannelse. Calcitonins virkninger på knoglemetabolismen er meget svagere end PTH's eller D-vitamins.