Introduksjon

Forstyrrelser i serumkalsiumkonsentrasjon er hyppige hendelser i klinisk praksis. Enda hyppigere er forstyrrelsene i kalsiumbalanse som oppstår i et stort utvalg av sykdommer eller patologiske forhold. Men mens det er lett å måle serumkalsiumkonsentrasjoner, er det langt vanskeligere å måle kalsiumbalanse og kalsiuminnhold i kroppen; derfor er mange klinikere fristet til å evaluere statusen for kalsiumbalanse fra verdien av serumkalsiumkonsentrasjon. Som forklart i denne gjennomgangen, er det ikke bare umulig å forutsi kalsiumbalanse basert på serumkalsium, men det kan føre til utilstrekkelige og noen ganger skadelige beslutninger for pasienten.

Kalsiummetabolisme hos friske voksne

kroppen til en frisk voksen inneholder ∼25 000 mmol (∼1 kg) kalsium, hvorav >99% er en del av mineralkomponenten i bein og <1% (∼20 mmol) er i ECF. Det kalsiumhomeostatiske systemet målretter ikke så mye kalsiuminnholdet i hele kroppen, men heller konsentrasjonen AV ECF kalsium. I et gitt sunt individ er denne verdien bemerkelsesverdig stabil over tid, aldri avvikende med >2% fra settpunktet . Under normale forhold opprettholdes BÅDE KALSIUMKONSENTRASJONEN AV ECF og kalsiuminnholdet i kroppen ved faste verdier, men under patologiske forhold kan vedlikehold av KALSIUMKONSENTRASJONEN av ECF kreve en endring i kalsiumbalansen og kalsiuminnholdet i kroppen.

Kalsiumfluss hos normale voksne

Tre organer kan skape kalsiumbevegelse inn i ELLER ut AV ECF: tarmen, beinet og nyrene. Intestinal kalsiumabsorpsjon etter et måltid bidrar imidlertid ikke til å opprettholde serumkalsium på sitt settpunkt. Tvert imot induserer det en forbigående økning i serumkalsium. Likevel er tilstrekkelig kalsiuminntak og normal intestinal kalsiumabsorpsjon avgjørende for å opprettholde normal kalsiumbalanse og normale benlagre. På Vestlige dietter faller fekalt tap på grunn av ikke-reabsorbert tarmvæske kalsium aldri under ∼150 mg (3.75 mmol) daglig og tap av urin faller aldri under ∼100 mg (2.5 mmol) daglig. På grunn av slike betydelige obligatoriske tap er det minimale kalsiumbehovet i kosten, basert på balansestudier hos normale forsøkspersoner, ∼600 mg (15 mmol) per dag .

ECF kalsiumkonsentrasjonen er avhengig, i fastende tilstand, på en mengde kalsium frigjort fra bein som samsvarer med obligatorisk tap av kalsium i urinen. Når diettkalsiuminntaket er utilstrekkelig (< 600 mg/dag hos unge voksne) og / eller intestinal kalsiumabsorpsjon unormal, kan serumkalsiumnivået holdes stabilt bare på bekostning av en gradvis uttømming av benkalsiumbutikker. For eksempel resulterer et daglig kalsiuminntak av ≤400 mg (10 mmol) i tap av 1-4 mmol (40-160 mg) kalsium fra kroppen hver dag . Således, selv om intestinal kalsiumabsorpsjon ikke regulerer serumkalsiumnivåer, gir det kalsiumet som trengs for å opprettholde benkalsiummasse innenfor det normale området: kalsium tapt i fastende tilstand erstattes av absorpsjon av en identisk mengde kalsium fra tarmlumen. Følgelig, hos friske personer som har fullført sin vekst, og med unntak av gravide eller ammende kvinner, når diettinntak og tarmkalsiumabsorpsjon er normale, er mengden kalsium utskilt i urinen lik nettomengden absorbert av tarmen.

Opprettholde serumkalsium ved sin likevektsverdi

reguleringen av serumkalsium innebærer mekanismer som holder kalsiumnivået på sitt settpunkt og mekanismer som korrigerer variasjoner fra settpunktet.

bein og nyre er de to organene som bestemmer serumkalsiumnivået i fastende tilstand. For å opprettholde serumkalsiumnivåer konstant under denne tilstanden, frigjør beinet en mengde kalsium som er identisk med mengden utskilt i urinen i en gitt tidsperiode. Kalsium likevekt nivå (settpunkt) er verdien som netto kalsium tilsig, fra benet bassenget til det ekstracellulære rommet, matcher netto utstrømning, fra det ekstracellulære rommet til urinen. Denne matchen oppnås først og fremst ved en tilstrekkelig frigivelse av paratyreoideahormon (PTH) som øker frigivelsen av kalsium fra benvev og begrenser nyretapet av kalsium gjennom en forbedring av den tubulære reabsorpsjonen av filtrert kalsium i den stigende sløyfen Av Henle og i distale tubuli .

Viktig er at dette systemet også gir et effektivt middel for å korrigere avvik fra kalsiumsettpunktet. I fastende tilstand har serumkalsium en tendens til å synke under sitt settpunkt fordi kalsium går tapt i urinen. Biskjoldkjertlene reagerer umiddelbart ved å frigjøre større mengder PTH, som i sin tur stimulerer kalsiumfrigivelse fra beinvev og kalsiumreabsorpsjon fra nyretubuli, slik at serumkalsium kan gå tilbake til settpunktet. Ben kalsium utgivelsen er rask, markert amplitude, men begrenset kapasitet siden bare overfladiske bein lag er ment å være involvert. Disse egenskapene er godt egnet til rask korreksjon av serumkalsiumnivåer . Kalsiumfrigivelse er forskjellig fra benremodellering, noe som innebærer tett kobling mellom syntese av organisk benmatrise ved osteoblaster og ødeleggelse av modent bein ved osteoklaster: på skalaen av hele skjelettet, og på et gitt tidspunkt under normale forhold, er mengden nydannet bein lik mengden ødelagt bein. Det følger av dette at benremodellering ikke gir nettoinnstrømning av kalsium fra benbassenget til det ekstracellulære kammeret og derfor ikke bidrar til å opprettholde serumkalsiumnivået ved settpunktet. Endelig er benremodellering en langsom prosess med begrenset amplitude, men betydelig kapasitet, siden det potensielt involverer hele skjelettet.Omvendt reduserer en økning i serumkalsium sekresjonen AV PTH, noe som fører til en reduksjon i mengder kalsium frigjort fra bein og reabsorbert i nyrene og til slutt til normalisering av serumkalsium.

Mekanismer underliggende abnormiteter i serumkalsium

som angitt ovenfor, er likevektsverdien AV ECF kalsium avhengig av balansen mellom mengden kalsium som kommer INN I ECF (hovedsakelig fra bein) og mengden kalsium som forlater ECF (i urin). Følgelig kan en økning I ECF-kalsiumverdien skyldes (i) en reduksjon i nyrens evne til å skille ut kalsium som kommer INN I ECF, mengden kalsium som kommer inn I ECF er normal eller litt økt og (ii) en økning i tilstrømningen av kalsium til ECF av tilstrekkelig størrelse til å overvelde nyrens evne til å skille ut den nødvendige mengden kalsium i urinen.Skjematisk er den første tilstanden typisk for kalsiumforstyrrelser relatert til en primær endring I pth-sekresjon (primær hyperparatyreoidisme, familiær godartet hyperkalsemi). Under denne tilstanden er hoveddeterminanten for endringen I ECF kalsiumkonsentrasjon økningen i renal tubulær kalsiumreabsorpsjon . Den andre tilstanden viser hva som skjer hos pasienter med malignitetsrelatert hyperkalsemi der økt benfrigjøring av kalsium er den viktigste determinanten for hyperkalsemi. Økningen i netto benresorpsjon kan være svært alvorlig og ansvarlig for en stor økning i serumkalsiumkonsentrasjon. Vanligvis er en serumkalsiumkonsentrasjon > 3.5 mmol / l tyder mer på malignitet enn på en paratyreoideaforstyrrelse, og sistnevnte tilstand er vanligvis ansvarlig for mild til moderat hyperkalsemi.

ECF kalsiumkonsentrasjon er ikke avhengig av kalsiumbalanse

FRA det som er beskrevet ovenfor ser DET ut TIL AT ECF kalsiumkonsentrasjon og kalsiumbalanse (eller kalsiuminnhold i kroppen) i stor grad er uavhengige variabler. Minst to grunner kan forklare denne uavhengigheten.

den første er at intestinal kalsiuminnstrømning ikke bestemmer likevekten ECF kalsiumkonsentrasjon, men er en svært viktig determinant av kalsiumbalanse og kalsiuminnhold i kroppen (ben). Faktisk er enhver defekt i netto intestinal kalsiuminnstrømning til ECF forbundet med en negativ kalsiumbalanse som, hvis den opprettholdes, kan være ansvarlig for et signifikant og målbart tap av kalsiuminnhold i ben (og dermed kropp). Omvendt kan en økning i kalsiuminntak og intestinal kalsiuminnstrømning gjøre kalsiumbalansen positiv og utøve en beskyttende virkning på mineralbeninnhold. Mange randomiserte kliniske studier har vurdert effekten av økt kalsiuminntak hos pasienter med postmenopausal osteoporose (vurdert i ). Resultatet av disse studiene er utvetydig: økende kalsiuminntak er i stand til å opprettholde beinmineralinnhold, i strid med det som observeres hos kontrollpersoner i samme alder hvor benmineralinnholdet er jevnt avtagende. Med andre ord induserer økningen i kalsiuminntaket en relativt positiv kalsiumbalanse. Det er verdt å merke seg at den positive balansen oppstår uten målbar endring I ECF kalsiumkonsentrasjon.

den andre grunnen er at benremodellering ikke bestemmer LIKEVEKTEN ECF kalsiumkonsentrasjon, mens det er en viktig determinant av bein (og kropp) kalsiuminnhold. Et godt eksempel, igjen, er postmenopausal osteoporose: denne tilstanden kjennetegnes blant annet av en økning i benremodellering sammen med tap av kobling, med benresorpsjon som øker mer enn beindannelse. Som en konsekvens utgjør et kalsiumtap estimert til 20-40 mg daglig (det vil si 8-16 g årlig) osteoporose. Imidlertid forekommer ingen konsekvent endring I ECF kalsiumkonsentrasjon hos postmenopausale kvinner.

Mange andre tilstander illustrerer uavhengigheten mellom ENDRINGER I ECF kalsiumkonsentrasjon og kalsiumbalanse (Tabell 1). I samsvar med det som er nevnt ovenfor, kan høye eller lave verdier av serumkalsiumkonsentrasjon sameksistere med negative, null eller positive verdier for kalsiumbalanse. Kalsiumbalansen er tydelig uforutsigbar ved bare undersøkelse AV ECF kalsiumkonsentrasjon.

ECF calcium concentration and calcium balance in patients with altered renal function

The situasjonen er mye mer kompleks hos pasienter med nedsatt nyrefunksjon av mange grunner. For det første er nedgangen i glomerulær filtreringshastighet som karakteriserer nyresvikt ansvarlig for en reduksjon i den filtrerte belastningen av kalsium som har en tendens til å begrense evnen til å skille ut kalsium og har en tendens til å gjøre kalsiumbalansen positiv. Kronisk nyresvikt er imidlertid også forbundet med en reduksjon i renal tubulær kalsiumreabsorpsjon og intestinal kalsiumabsorpsjon som forventes å ha motsatt effekt på kalsiumbalansen. I tillegg er kronisk nyresvikt ansvarlig for progressiv sekundær hyperparatyreoidisme med forventede effekter på benmetabolisme. Til slutt, hos pasienter med metabolsk acidose, forårsaker buffering av hydrogenioner av bein en netto efflux av kalsium fra bein og en progressiv reduksjon av skjelettkalsiumbutikker . Den integrerte konsekvensen av disse ulike endringene på kalsiumbalansen er svært uforutsigbar. Dessverre har bare et begrenset antall studier målt total kalsium i kroppen hos pasienter med kronisk nyresvikt . Det ser ut til å være vidt spredt, alt fra lavere til høyere verdier enn normalt. Konsekvent har lave verdier blitt observert hos pasienter med osteomalasi, mens normale til høye verdier har blitt observert hos pasienter med osteitis fibrosa. Interessant nok er serumkalsiumkonsentrasjoner svært like hos pasienter med enten normalt, høyt eller lavt kalsiuminnhold i kroppen . Hos uraemiske pasienter som har blitt prospektivt fulgt opp, var ikke endringene i benaktig kalsiuminnhold (indusert av endring i kalsiumkonsentrasjon i dialysat, kalsiumtilførsel og/eller vitamin d-metabolitter) forbundet med konsistente endringer i serumkalsiumkonsentrasjon. Derfor, under den spesielle tilstanden av kronisk nyresvikt, er serumkalsiumkonsentrasjon heller ikke i stand til å forutsi kalsiumbalanse.