Celkový a ionizovaný vápnik v krvi

Referenčné hodnoty (norma) pre koncentráciu celkového vápnika v krvnom sére sú 2,15-2,5 mmol/l alebo 8,6-10 mg%; ionizovaný vápnik - 1,15-1,27 mmol/l.

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

Stanovenie hladiny ionizovaného vápnika

Ionizovaný vápnik sa dá merať bežnými laboratórnymi testami, zvyčajne s primeranou presnosťou. Acidóza zvyšuje ionizovaný vápnik znížením väzby na bielkoviny, zatiaľ čo alkalóza znižuje ionizovaný vápnik. Pri hypoalbuminémii je detekovateľný plazmatický vápnik zvyčajne nízky, čo odráža nízku väzbu vápnika na bielkoviny, zatiaľ čo ionizovaný vápnik môže byť normálny. Celkový plazmatický vápnik sa znižuje alebo zvyšuje o 0,8 mg/dl (0,2 mmol/l) na každé zníženie alebo zvýšenie albumínu o 1 g/dl. Hladina albumínu 2 g/dl (normálna 4,0 g/dl) teda znižuje detekovateľný plazmatický vápnik o 1,6 mg/dl. Zvýšené plazmatické bielkoviny, ako sa to vyskytuje pri mnohopočetnom myelóme, môžu tiež zvýšiť celkový plazmatický vápnik.

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

Fyziologický význam vápnika

Vápnik je nevyhnutný pre normálnu svalovú kontrakciu, vedenie nervových impulzov, uvoľňovanie hormónov a zrážanie krvi. Vápnik tiež pomáha regulovať mnoho enzýmov.

Udržiavanie zásob vápnika v tele závisí od príjmu vápnika v strave, jeho absorpcie v gastrointestinálnom trakte a jeho vylučovania obličkami. Pri vyváženej strave je príjem vápnika približne 1 000 mg denne. Približne 200 mg denne sa stráca žlčou a inými gastrointestinálnymi sekrétmi. V závislosti od koncentrácie cirkulujúceho vitamínu D, najmä 1,25-dihydroxycholekalciferolu, ktorý sa tvorí v obličkách z neaktívnej formy, sa v čreve denne vstrebáva približne 200 – 400 mg vápnika. Zvyšných 800 – 1 000 mg sa objaví v stolici. Rovnováha vápnika sa udržiava renálnym vylučovaním vápnika, ktoré dosahuje v priemere 200 mg denne.

Extracelulárne a intracelulárne koncentrácie vápnika sú regulované obojsmerným transportom vápnika cez bunkové membrány a intracelulárne organely, ako je endoplazmatické retikulum, sarkoplazmatické retikulum svalových buniek a mitochondrie. Cytozolický ionizovaný vápnik sa udržiava na mikromolárnych úrovniach (menej ako 1/1000 plazmatickej koncentrácie). Ionizovaný vápnik pôsobí ako intracelulárny druhý posol; podieľa sa na kontrakcii kostrového svalstva, excitácii a kontrakcii srdcového a hladkého svalstva, aktivácii proteínkinázy a fosforylácii enzýmov. Vápnik sa tiež podieľa na pôsobení iných intracelulárnych poslov, ako je cyklický adenozínmonofosfát (cAMP) a inozitol-1,4,5-trifosfát, a preto sa podieľa na prenose bunkovej odpovede na početné hormóny vrátane adrenalínu, glukagónu, ADH (vazopresínu), sekretínu a cholecystokinínu.

Napriek svojej dôležitej intracelulárnej úlohe sa takmer 99 % celkového telesného vápnika nachádza v kostiach, predovšetkým vo forme kryštálov hydroxyapatitu. Približne 1 % kostného vápnika je voľne vymeniteľného s extracelulárnou tekutinou (ECT), a preto sa môže podieľať na tlmení zmien v rovnováhe vápnika. Normálne hladiny vápnika v plazme sa pohybujú od 8,8 do 10,4 mg/dl (2,2 až 2,6 mmol/l). Približne 40 % celkového vápnika v krvi sa viaže na plazmatické bielkoviny, predovšetkým na albumín. Zvyšných 60 % tvorí ionizovaný vápnik plus vápnik v komplexe s fosfátom a citrátom. Celkový vápnik (t. j. viazaný na bielkoviny, v komplexe a ionizovaný) sa zvyčajne meria klinicky v laboratóriu. V ideálnom prípade by sa mal merať ionizovaný alebo voľný vápnik, pretože ide o fyziologicky aktívnu formu v plazme; vzhľadom na technické ťažkosti sú však takéto stanovenia zvyčajne obmedzené na pacientov s podozrením na významnú poruchu väzby vápnika na bielkoviny. Ionizovaný vápnik sa vo všeobecnosti považuje za tvorcu približne 50 % celkového plazmatického vápnika.

Fyziologický význam vápnika spočíva v znížení schopnosti tkanivových koloidov viazať vodu, znížení priepustnosti tkanivových membrán, podieľa sa na stavbe kostry a hemostázového systému, ako aj na neuromuskulárnej aktivite. Má schopnosť hromadiť sa v miestach poškodenia tkaniva rôznymi patologickými procesmi. Približne 99 % vápnika sa nachádza v kostiach, zvyšok je prevažne v extracelulárnej tekutine (takmer výlučne v krvnom sére). Približne polovica sérového vápnika cirkuluje v ionizovanej (voľnej) forme, druhá polovica je v komplexe, prevažne s albumínom (40 %) a vo forme solí - fosfátov, citrátu (9 %). Zmeny obsahu albumínu v krvnom sére, najmä hypoalbuminémia, ovplyvňujú celkovú koncentráciu vápnika bez ovplyvnenia klinicky dôležitejšieho ukazovateľa - koncentrácie ionizovaného vápnika. „Korigovanú“ celkovú koncentráciu vápnika v sére pri hypoalbuminémii možno vypočítať pomocou vzorca:

Ca (korigovaný) = Ca (nameraný) + 0,02 × (40 - albumín).

Vápnik fixovaný v kostnom tkanive interaguje so sérovými iónmi. Uložený vápnik pôsobí ako tlmivý systém a zabraňuje kolísaniu jeho obsahu v sére vo veľkých rozsahoch.

Metabolizmus vápnika

Metabolizmus vápnika je regulovaný parathormónom (PTH), kalcitonínom a derivátmi vitamínu D. Parathormón zvyšuje koncentráciu vápnika v sére tým, že zvyšuje jeho vyplavovanie z kostí, reabsorpciu v obličkách a stimuluje premenu vitamínu D na aktívny metabolit kalcitriol. Parathormón tiež zvyšuje renálne vylučovanie fosfátu. Hladiny vápnika v krvi regulujú sekréciu parathormónu prostredníctvom mechanizmu negatívnej spätnej väzby: hypokalcémia stimuluje a hyperkalcémia potláča uvoľňovanie parathormónu. Kalcitonín je fyziologický antagonista parathormónu; stimuluje renálne vylučovanie vápnika. Metabolity vitamínu D stimulujú črevnú absorpciu vápnika a fosfátov.

Obsah vápnika v krvnom sére sa mení s dysfunkciou prištítnych teliesok a štítnej žľazy, novotvarmi rôznych lokalizácií, najmä s metastázami do kostí, so zlyhaním obličiek. Sekundárne zapojenie vápnika do patologického procesu sa vyskytuje pri gastrointestinálnej patológii. Často môže byť hypo- a hyperkalcémia primárnym prejavom patologického procesu.

Regulácia metabolizmu vápnika

Metabolizmus vápnika a fosfátu (PO) je vzájomne prepojený. Regulácia rovnováhy vápnika a fosfátu je určená hladinami parathormónu (PTH), vitamínu D a v menšej miere kalcitonínu v krvnom obehu. Koncentrácie vápnika a anorganického PO súvisia s ich schopnosťou zúčastniť sa chemickej reakcie za vzniku CaPO. Súčin koncentrácie vápnika a PO (v mEq/l) je normálne 60; keď súčin prekročí 70, je pravdepodobná precipitácia kryštálov CaPO v mäkkých tkanivách. Precipitácia v cievnom tkanive prispieva k rozvoju arteriosklerózy.

PTH produkujú prištítne telieska. Má rôzne funkcie, ale asi najdôležitejšou je prevencia hypokalcémie. Prištítne telieska reagujú na pokles hladiny vápnika v plazme uvoľnením PTH do krvného obehu. PTH zvyšuje hladinu vápnika v plazme v priebehu niekoľkých minút zvýšením absorpcie vápnika obličkami a črevami a mobilizáciou vápnika a PO z kostí (resorpcia kostí). Vylučovanie vápnika obličkami je vo všeobecnosti podobné vylučovaniu sodíka a je regulované veľmi podobnými faktormi, ktoré riadia transport sodíka v proximálnom tubule. PTH však zvyšuje reabsorpciu vápnika v distálnom nefróne nezávisle od sodíka. PTH tiež znižuje reabsorpciu PO obličkami, a tým zvyšuje straty PO obličkami. Straty PO obličkami zabraňujú zvýšeniu väzbového produktu Ca2+PO2 v plazme, pretože hladiny vápnika stúpajú v reakcii na PTH.

PTH tiež zvyšuje hladinu vápnika v plazme premenou vitamínu D na jeho najaktívnejšiu formu (1,25-dihydroxycholekalciferol). Táto forma vitamínu D zvyšuje percento vápnika absorbovaného z čreva. Napriek zvýšenej absorpcii vápnika zvýšená sekrécia PTH zvyčajne vedie k ďalšej resorpcii kostí potlačením funkcie osteoblastov a stimuláciou aktivity osteoklastov. PTH a vitamín D sú dôležitými regulátormi rastu a prestavby kostí.

Testy funkcie prištítnych teliesok zahŕňajú stanovenie hladín cirkulujúceho PTH rádioimunoanalýzou a meranie celkového alebo nefrogénneho vylučovania cAMP močom. Testovanie cAMP močom je zriedkavé, ale presné testy PTH sú bežné. Najlepšie testy sú na stanovenie intaktných molekúl PTH.

Kalcitonín je vylučovaný parafolikulárnymi bunkami štítnej žľazy (C bunky). Kalcitonín znižuje plazmatické koncentrácie vápnika zvýšením bunkového vychytávania vápnika, vylučovania obličkami a tvorby kostí. Účinky kalcitonínu na metabolizmus kostí sú oveľa slabšie ako účinky PTH alebo vitamínu D.