Introducere

tulburările concentrației serice de calciu sunt evenimente frecvente în practica clinică. Chiar mai frecvente sunt tulburările în echilibrul calciului care apar într-o mare varietate de boli sau afecțiuni patologice. Cu toate acestea, în timp ce este ușor de măsurat concentrațiile serice de calciu, este mult mai dificil să se măsoare echilibrul calciului și conținutul de calciu al corpului; prin urmare, mulți clinicieni sunt tentați să evalueze starea echilibrului calciului din valoarea concentrației serice de calciu. După cum sa explicat în această revizuire, nu numai că este imposibil să se prevadă echilibrul calciului pe baza calciului seric, dar acest lucru poate duce la decizii inadecvate și, uneori, dăunătoare pentru pacient.

metabolizarea calciului la adulții sănătoși

corpul unui adult sănătos conține 25 000 mmol (1 kg) de calciu, din care>99% face parte din componenta minerală a osului și<1% (20 mmol) se află în ECF. Sistemul homeostatic de calciu vizează nu atât conținutul total de calciu al corpului, cât mai degrabă concentrația de calciu ECF. La un individ sănătos dat, această valoare este remarcabil de stabilă în timp, fără a se abate niciodată de >2% de la punctul său de referință . În condiții normale, atât concentrația de calciu ECF, cât și conținutul de calciu din organism sunt menținute la valori fixe; cu toate acestea, în condiții patologice, menținerea concentrației de calciu ECF poate necesita o modificare a echilibrului calciului și a conținutului de calciu din organism.

fluxurile de calciu la adulții normali

trei organe pot crea mișcarea calciului în sau din ECF: intestinul, osul și rinichiul. Cu toate acestea, absorbția intestinală a calciului după masă nu contribuie la menținerea calciului seric la punctul său de referință. Dimpotrivă, induce o creștere tranzitorie a calciului seric. Cu toate acestea, aportul alimentar adecvat de calciu și absorbția intestinală normală a calciului sunt esențiale pentru menținerea echilibrului normal al calciului și a depozitelor osoase normale. În dietele occidentale, pierderea fecală datorată calciului lichid intestinal nereabsorbit nu scade niciodată sub 150 mg (3,75 mmol) zilnic, iar pierderea urinară nu scade niciodată sub 100 mg (2,5 mmol) zilnic. Din cauza unor astfel de pierderi obligatorii semnificative, necesarul minim de calciu alimentar, pe baza studiilor de echilibru la subiecții normali, este de 600 mg (15 mmol) pe zi .

concentrația de calciu ECF depinde, în starea de repaus alimentar, de o cantitate de calciu eliberată din os care se potrivește cu pierderea obligatorie de calciu în urină. Atunci când aportul alimentar de calciu este inadecvat (<600 mg/zi la adulții tineri) și/sau absorbția intestinală anormală a calciului, nivelul calciului seric poate fi menținut stabil numai cu prețul unei epuizări treptate a depozitelor de calciu osoase. De exemplu, un aport zilnic de calciu de 400 mg (10 mmol) duce la o pierdere de 1-4 mmol (40-160 mg) de calciu din organism în fiecare zi . Astfel, deși absorbția intestinală a calciului nu reglează nivelurile serice de calciu, asigură calciul necesar pentru menținerea masei osoase de calciu în limitele normale: calciul pierdut în starea de repaus este înlocuit cu absorbția unei cantități identice de calciu din lumenul intestinului. În consecință, la persoanele sănătoase care și-au încheiat creșterea și cu excepția femeilor însărcinate sau care alăptează, atunci când aportul alimentar de calciu și absorbția intestinală a calciului sunt normale, cantitatea de calciu excretată în urină este egală cu cantitatea netă absorbită de intestin.

menținerea calciului seric la valoarea sa de echilibru

reglarea calciului seric implică mecanisme care mențin nivelul calciului la punctul său de referință și mecanisme care corectează variațiile față de punctul de referință.

osul și rinichii sunt cele două organe care determină nivelul calciului seric în starea de repaus. Pentru a menține nivelurile serice de calciu constante în această condiție, osul eliberează o cantitate de calciu identică cu cantitatea excretată în urină într-o anumită perioadă de timp. Nivelul de echilibru al calciului (punctul de referință) este valoarea pentru care fluxul net de calciu, de la bazinul osos la compartimentul extracelular, se potrivește cu fluxul net, de la compartimentul extracelular la urină. Această potrivire se realizează în primul rând printr-o eliberare adecvată de hormon paratiroidian (PTH) care crește eliberarea de calciu din țesutul osos și limitează pierderea renală de calciu printr-o îmbunătățire a reabsorbției tubulare a calciului filtrat în bucla ascendentă a Henle și în tubul distal .

important, acest sistem oferă, de asemenea, un mijloc eficient de corectare a abaterilor de la punctul de referință al calciului. În starea de post, calciul seric tinde să scadă sub punctul său stabilit, deoarece calciul se pierde în urină. Glandele paratiroide răspund imediat prin eliberarea unor cantități mai mari de PTH, care, la rândul lor, stimulează eliberarea calciului din țesutul osos și reabsorbția calciului din tubul renal, permițând calciului seric să revină la punctul stabilit. Eliberarea calciului osos este rapidă, cu amplitudine marcată, dar cu capacitate limitată, deoarece se presupune că sunt implicate doar straturi osoase superficiale. Aceste caracteristici sunt potrivite pentru corectarea rapidă a nivelurilor serice de calciu . Eliberarea calciului este diferită de remodelarea osoasă, care implică o cuplare strânsă între sinteza matricei osoase organice de către osteoblaste și distrugerea osului Matur de către osteoclaste: la scara întregului schelet și la un moment dat în timp în condiții normale, cantitatea de os nou format este egală cu cantitatea de os distrus. Rezultă că remodelarea osoasă nu produce un flux net de calciu din bazinul osos în compartimentul extracelular și, prin urmare, nu ajută la menținerea concentrației serice de calciu la punctul stabilit. În cele din urmă, remodelarea osoasă este un proces lent de amplitudine limitată, dar capacitate considerabilă, deoarece implică potențial întregul schelet.

în schimb, o creștere a calciului seric scade secreția de PTH, ducând la o reducere a cantităților de calciu eliberate din os și reabsorbite în rinichi și, în final, la normalizarea calciului seric.

mecanisme care stau la baza anomaliilor calciului seric

după cum s-a indicat mai sus, valoarea de echilibru a calciului ECF depinde de echilibrul dintre cantitatea de calciu care intră în ECF (în principal din os) și cantitatea de calciu care iese din ECF (în urină). În consecință, o creștere a valorii calciului ECF poate rezulta din (i) o scădere a capacității rinichiului de a excreta calciu care intră în ECF, cantitatea de calciu care intră în ECF fiind normală sau ușor crescută și (ii) o creștere a fluxului de calciu în ECF de o magnitudine suficientă pentru a copleși capacitatea rinichiului de a excreta cantitatea necesară de calciu în urină.

schematic, prima afecțiune este tipică tulburărilor de calciu legate de o modificare primară a secreției de PTH (hiperparatiroidism primar, hipercalcemie benignă familială). În această condiție, principalul determinant al modificării concentrației de calciu ECF este creșterea reabsorbției tubulare renale a calciului . A doua afecțiune descrie ceea ce apare la pacienții cu hipercalcemie legată de malignitate la care o eliberare netă de calciu osoasă crescută este principalul determinant al hipercalcemiei. Creșterea resorbției osoase nete poate fi foarte severă și poate determina o creștere majoră a concentrației serice de calciu. De obicei, o concentrație serică de calciu >3.5 mmol / l este mai sugestiv pentru malignitate decât pentru o tulburare paratiroidiană, această ultimă afecțiune fiind de obicei responsabilă de hipercalcemie ușoară până la moderată.

concentrația de calciu a ECF nu depinde de echilibrul calciului

Din ceea ce este descris mai sus, se pare că concentrația de calciu a ECF și echilibrul calciului (sau conținutul de calciu al corpului) sunt variabile în mare măsură independente. Cel puțin două motive pot explica această independență.

primul este că fluxul intestinal de calciu nu determină concentrația de calciu ECF de echilibru, ci este un factor determinant foarte important al echilibrului calciului și al conținutului de calciu al corpului (osos). De fapt, orice defect al fluxului intestinal net de calciu în ECF este asociat cu un echilibru negativ al calciului care, dacă este susținut, poate fi responsabil pentru o pierdere semnificativă și măsurabilă a conținutului de calciu osos (și, prin urmare, al corpului). În schimb, o creștere a aportului de calciu și a fluxului intestinal de calciu poate face ca echilibrul calciului să fie pozitiv și să exercite o acțiune protectoare asupra conținutului osos mineral. Multe studii clinice randomizate au evaluat efectul unei creșteri a aportului de calciu la pacienții cu osteoporoză post-menopauză (revizuită în ). Rezultatul acestor studii este neechivoc: creșterea aportului de calciu este capabilă să mențină conținutul de minerale osoase, în contradicție cu ceea ce se observă la subiecții de control de aceeași vârstă la care conținutul de minerale osoase este în continuă scădere. Cu alte cuvinte, creșterea aportului de calciu induce un echilibru relativ pozitiv al calciului. Este demn de remarcat faptul că soldul pozitiv are loc fără modificări măsurabile ale concentrației de calciu ECF.

al doilea motiv este că remodelarea osoasă nu determină concentrația de calciu ECF de echilibru, în timp ce este un determinant major al conținutului de calciu osos (și corp). Un bun exemplu, din nou, este osteoporoza post-menopauză: această afecțiune este caracterizată, printre alte tulburări, de o creștere a remodelării osoase împreună cu o pierdere de cuplare, resorbția osoasă crescând mai mult decât formarea osoasă. În consecință, o pierdere de calciu estimată la 20-40 mg pe zi (adică 8-16 g anual) reprezintă osteoporoza. Cu toate acestea, nu apare nicio modificare consistentă a concentrației de calciu ECF la femeile aflate în postmenopauză.

multe alte condiții ilustrează independența dintre modificările concentrației de calciu ECF și echilibrul calciului (Tabelul 1). În concordanță cu cele menționate mai sus, valorile ridicate sau scăzute ale concentrației serice de calciu pot coexista cu valori negative, zero sau pozitive pentru echilibrul calciului. Starea echilibrului calciului este în mod clar imprevizibilă prin simpla examinare a concentrației de calciu ECF.

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

The situația este mult mai complexă la pacienții cu scăderea funcției renale din mai multe motive. În primul rând, scăderea ratei de filtrare glomerulară care caracterizează insuficiența renală este responsabilă pentru o scădere a încărcăturii filtrate de calciu care tinde să limiteze capacitatea de a excreta calciu și tinde să facă echilibrul calciului pozitiv. Cu toate acestea, insuficiența renală cronică este, de asemenea, asociată cu o scădere a reabsorbției tubulare renale a calciului și a absorbției intestinale a calciului, care se așteaptă să aibă efecte opuse asupra echilibrului calciului. În plus, insuficiența renală cronică este responsabilă pentru hiperparatiroidismul secundar progresiv, cu efecte așteptate asupra metabolismului osos. În cele din urmă, la pacienții cu acidoză metabolică, tamponarea ionilor de hidrogen de către OS determină un eflux net de calciu din os și o reducere progresivă a depozitelor de calciu scheletice . Consecința integrată a acestor modificări diferite asupra echilibrului calciului este extrem de imprevizibilă. Din păcate, doar un număr limitat de studii au măsurat calciul total al corpului la pacienții cu insuficiență renală cronică . Se pare că este larg împrăștiat, variind de la valori mai mici la valori mai mari decât în mod normal. În mod constant, au fost observate valori scăzute la pacienții cu osteomalacie, în timp ce valorile normale până la cele ridicate au fost observate la pacienții cu osteitis fibrosa. Interesant este că concentrațiile serice de calciu sunt foarte similare la pacienții cu conținut normal, ridicat sau scăzut de calciu în organism . În plus, la pacienții cu uremie care au fost urmăriți prospectiv, modificările conținutului de calciu osos (induse de modificarea concentrației de calciu dializat, a aportului de calciu și/sau a metaboliților vitaminei D) nu s-au asociat cu modificări consistente ale concentrației plasmatice de calciu. Prin urmare, în condițiile particulare ale insuficienței renale cronice, concentrația serică de calciu este, de asemenea, incapabilă să prezică echilibrul calciului.