introduktion

störningar i serumkalciumkoncentration är frekventa händelser i klinisk praxis. Ännu vanligare är störningarna i kalciumbalansen som uppstår vid en mängd olika sjukdomar eller patologiska tillstånd. Men medan det är lätt att mäta serumkalciumkoncentrationer är det mycket svårare att mäta kalciumbalans och kroppskalciuminnehåll; därför frestas många kliniker att utvärdera status för kalciumbalans från värdet av serumkalciumkoncentration. Som förklaras i denna översyn är det inte bara omöjligt att förutsäga kalciumbalans baserat på serumkalcium, men det kan leda till otillräckliga och ibland skadliga beslut för patienten.

kalciummetabolism hos friska vuxna

kroppen hos en frisk vuxen innehåller 25 000 mmol (1 kg kg) kalcium, varav >99% är en del av Mineralkomponenten i benet och <1% (20 mmol) i ECF. Det kalciumhomeostatiska systemet riktar sig inte så mycket till det totala kalciuminnehållet i kroppen utan snarare koncentrationen av ECF-kalcium. I en given frisk individ är detta värde anmärkningsvärt stabilt över tiden och avviker aldrig med >2% från dess börvärde . Under normala förhållanden bibehålls både ECF-kalciumkoncentration och kroppskalciuminnehåll vid fasta värden; under patologiska förhållanden kan dock upprätthållandet av ECF-kalciumkoncentration kräva en förändring av kalciumbalansen och kroppskalciuminnehållet.

Kalciumflöden hos normala vuxna

tre organ kan skapa kalciumrörelse in i eller ut ur ECF: tarmen, benet och njurarna. Intestinal kalciumabsorption efter en måltid bidrar emellertid inte till att bibehålla serumkalcium vid dess börvärde. Tvärtom inducerar det en övergående ökning av serumkalcium. Ändå är adekvat dietkalciumintag och normal intestinal kalciumabsorption avgörande för att upprätthålla normal kalciumbalans och normala benbutiker. På västerländska dieter faller fekalförlust på grund av icke-reabsorberad tarmvätska kalcium aldrig Under 150 mg (3,75 mmol) dagligen och urinförlust faller aldrig under 100 mg (2,5 mmol) dagligen. På grund av sådana betydande obligatoriska förluster är det minimala kalciumbehovet i kosten, baserat på balansstudier hos normala personer, 600 mg (15 mmol) per dag .

ECF-kalciumkoncentrationen är beroende, i fastande tillstånd, av en mängd kalcium som frigörs från ben som matchar den obligatoriska förlusten av kalcium i urinen. När kalciumintaget i kosten är otillräckligt (<600 mg/dag hos unga vuxna) och/eller onormal kalciumabsorption i tarmen, kan serumkalciumnivån hållas stabil endast på bekostnad av en gradvis utarmning av benkalciumbutiker. Till exempel resulterar ett dagligt kalciumintag av 400 mg (10 mmol) i en förlust av 1-4 mmol (40-160 mg) kalcium från kroppen varje dag . Således, även om intestinal kalciumabsorption inte reglerar serumkalciumnivåer, ger det kalcium som behövs för att bibehålla benkalciummassan inom det normala intervallet: kalcium som förloras i fastande tillstånd ersätts av absorption av en identisk mängd kalcium från tarmlumen. Följaktligen, hos friska individer som har fullgjort sin tillväxt, och med undantag för gravida eller ammande kvinnor, när dietkalciumintag och intestinal kalciumabsorption är normala, är mängden kalcium som utsöndras i urinen lika med den nettomängd som absorberas av tarmen.

bibehålla serumkalcium vid dess jämviktsvärde

regleringen av serumkalcium innefattar mekanismer som håller kalciumnivån vid dess börvärde och mekanismer som korrigerar variationer från börvärdet.

benet och njuren är de två organen som bestämmer serumkalciumnivån i fastande tillstånd. För att bibehålla serumkalciumnivåerna konstant under detta tillstånd frisätter benet en mängd kalcium som är identisk med den mängd som utsöndras i urinen under en given tidsperiod. Kalciumjämviktsnivån (börvärde) är det värde för vilket netto-kalciuminflödet, från benpoolen till det extracellulära facket, matchar nettoutflödet, från det extracellulära facket till urinen. Denna match uppnås främst genom en adekvat frisättning av parathyroidhormon (PTH) som ökar frisättningen av kalcium från benvävnad och begränsar njurförlusten av kalcium genom en förbättring av den rörformiga reabsorptionen av filtrerat kalcium i den stigande slingan av Henle och i den distala tubulen .

viktigt är att detta system också ger ett effektivt sätt att korrigera avvikelser från kalciumbörvärdet. I fastande tillstånd tenderar serumkalcium att minska under dess börvärde eftersom kalcium förloras i urinen. Bisköldkörtlarna svarar omedelbart genom att frigöra större mängder PTH, vilket i sin tur stimulerar kalciumfrisättning från benvävnad och kalciumreabsorption från njurröret, vilket gör att serumkalcium kan återgå till börvärdet. Benkalciumfrisättning är snabb, med markerad Amplitud, men med begränsad kapacitet eftersom endast ytliga benskikt ska vara involverade. Dessa egenskaper är väl lämpade för snabb korrigering av serumkalciumnivåer . Kalciumfrisättning skiljer sig från benremodellering, vilket innebär en tät koppling mellan syntes av organisk benmatris genom osteoblaster och förstörelse av moget ben med osteoklaster: vid hela skelettets skala och vid en given tidpunkt under normala förhållanden är mängden nybildat ben lika med mängden förstört ben. Av detta följer att benremodellering inte ger ett nettoinflöde av kalcium från benpoolen till det extracellulära facket och därför inte bidrar till att bibehålla serumkalciumnivån vid börvärdet. Slutligen är benremodellering en långsam process med begränsad Amplitud men betydande kapacitet, eftersom det potentiellt involverar hela skelettet.

omvänt minskar en ökning av serumkalcium utsöndringen av PTH, vilket leder till en minskning av mängden kalcium som frigörs från ben och reabsorberas i njuren och slutligen till normalisering av serumkalcium.

mekanismer som ligger bakom abnormiteter i serumkalcium

som angivits ovan beror jämviktsvärdet för ECF-kalcium på balansen mellan mängden kalcium som kommer in i ECF (huvudsakligen från ben) och mängden kalcium som lämnar ECF (i urin). Följaktligen kan en ökning av ECF-kalciumvärdet bero på (i) en minskning av njurens förmåga att utsöndra kalcium som kommer in i ECF, mängden kalcium som kommer in i ECF är normal eller något ökad och (ii) en ökning av inflödet av kalcium till ECF av tillräcklig storlek för att överväldiga njurens förmåga att utsöndra den erforderliga mängden kalcium i urinen.

schematiskt är det första tillståndet typiskt för kalciumstörningar relaterade till en primär förändring av PTH-sekretion (primär hyperparathyroidism, familjär godartad hyperkalcemi). Under detta tillstånd är huvuddeterminanten för förändringen i ECF-kalciumkoncentrationen ökningen av renal tubulär kalciumreabsorption . Det andra tillståndet visar vad som inträffar hos patienter med malignitetsrelaterad hyperkalcemi hos vilka en ökad netto benkalciumfrisättning är den viktigaste determinanten för hyperkalcemi. Ökningen av netto benresorption kan vara mycket allvarlig och ansvarig för en större ökning av serumkalciumkoncentrationen. Vanligtvis en serumkalciumkoncentration > 3.5 mmol / l tyder mer på malignitet än på en paratyreoideastörning, detta senare tillstånd är vanligtvis ansvarigt för mild till måttlig hyperkalcemi.

ECF-kalciumkoncentration beror inte på kalciumbalans

Från vad som beskrivs ovan verkar det som om ECF-kalciumkoncentration och kalciumbalans (eller kroppskalciuminnehåll) i stort sett är oberoende variabler. Åtminstone två skäl kan förklara detta oberoende.

den första är att intestinal kalciuminflöde inte bestämmer jämvikten ECF kalciumkoncentration, men är en mycket viktig determinant för kalciumbalans och kropps (ben) kalciuminnehåll. I själva verket är varje defekt i netto intestinal kalciuminflöde till ECF associerad med en negativ kalciumbalans som, om den upprätthålls, kan vara ansvarig för en signifikant och mätbar förlust i ben (och därmed kropp) kalciuminnehåll. Omvänt kan en ökning av kalciumintag och intestinal kalciuminflöde göra kalciumbalansen positiv och utöva en skyddande verkan på mineralbeninnehållet. Många randomiserade kliniska studier har bedömt effekten av en ökning av kalciumintaget hos patienter med postmenopausal osteoporos (granskad i ). Resultatet av dessa studier är otvetydigt: ökande kalciumintag kan upprätthålla benmineralinnehåll, i motsats till vad som observeras hos kontrollpersoner av samma ålder i vilka benmineralinnehållet sjunker stadigt. Med andra ord inducerar ökningen av kalciumintag en relativt positiv kalciumbalans. Det är värt att notera att den positiva balansen sker utan någon mätbar förändring i ECF-kalciumkoncentrationen.

den andra anledningen är att benremodellering inte bestämmer jämviktskoncentrationen av ECF-kalcium, medan det är en viktig determinant för ben (och kropp) kalciuminnehåll. Ett bra exempel är igen postmenopausal osteoporos: detta tillstånd kännetecknas bland annat av en ökning av benremodellering tillsammans med en förlust av koppling, med benresorption som ökar mer än benbildning. Som en konsekvens står en kalciumförlust uppskattad till 20-40 mg dagligen (det vill säga 8-16 g årligen) för osteoporos. Emellertid sker ingen konsekvent förändring av ECF-kalciumkoncentrationen hos postmenopausala kvinnor.

många andra förhållanden illustrerar oberoende mellan förändringar i ECF-kalciumkoncentration och kalciumbalans (Tabell 1). I överensstämmelse med vad som nämns ovan kan höga eller låga värden av serumkalciumkoncentration samexistera med negativa, noll eller positiva värden för kalciumbalans. Kalciumbalansen är tydligt oförutsägbar genom enbart undersökning av ECF-kalciumkoncentration.

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

The situationen är mycket mer komplex hos patienter med nedsatt njurfunktion av många skäl. För det första är nedgången i glomerulär filtreringshastighet som kännetecknar njursvikt ansvarig för en minskning av den filtrerade belastningen av kalcium som tenderar att begränsa förmågan att utsöndra kalcium och tenderar att göra kalciumbalansen positiv. Kroniskt njursvikt är emellertid också förknippat med en minskning av renal tubulär kalciumreabsorption och intestinal kalciumabsorption som förväntas ha motsatta effekter på kalciumbalansen. Dessutom är kroniskt njursvikt ansvarigt för progressiv sekundär hyperparatyreoidism med förväntade effekter på benmetabolism. Slutligen, hos patienter med metabolisk acidos, orsakar buffring av vätejoner med Ben en nettoutflöde av kalcium från ben och en progressiv minskning av skelettkalciumbutiker . Den integrerade konsekvensen av dessa olika förändringar på kalciumbalansen är mycket oförutsägbar. Tyvärr har endast ett begränsat antal studier mätt totalt kroppskalcium hos patienter med kroniskt njursvikt . Det verkar vara brett spridd, allt från lägre till högre värden än normalt. Konsekvent har låga värden observerats hos patienter med osteomalaki, medan normala till höga värden har observerats hos patienter med osteit fibrosa. Intressant är serumkalciumkoncentrationer mycket lika hos patienter med antingen normalt, högt eller lågt kalciuminnehåll i kroppen . Dessutom, hos uremiska patienter som har följts framåt, var förändringarna i benkalciumhalten (inducerad av en förändring av dialysatkalciumkoncentration, kalciumförsörjning och/eller vitamin D-metaboliter) inte associerade med konsekventa modifieringar av serumkalciumkoncentrationen. Därför, under det speciella tillståndet av kroniskt njursvikt, kan serumkalciumkoncentrationen inte heller förutsäga kalciumbalans.

trots detta kan signifikanta förändringar i kalciumbalansen inträffa i frånvaro av en uppenbar abnormitet i serumkalciumkoncentrationen. Till exempel, hos dessa patienter som har en mycket begränsad förmåga att utsöndra kalcium i urinen, förväntas intag av stora mängder kalcium leda till en hög intestinal absorption av kalcium , för att främja en positiv kalciumbalans och för att gynna kalciumsaltavsättning i mjuka vävnader, särskilt hos dem med adynamisk bensjukdom vars ben inte kan buffra överdriven mängd kalcium . Följaktligen har flera studier rapporterat en positiv koppling mellan den föreskrivna dosen av kalciumsalter och arteriell väggstyvhet eller förekomst eller försämring av arteriell förkalkning . Därför är den senaste rekommendationen att dosen av elementärt kalcium (inklusive kalciuminnehållande fosfatbindemedel) inte bör överstiga 2 g per dag troligen säker . Hos många patienter med kroniskt njursvikt är denna dos av elementärt kalcium inte tillräckligt för att binda den erforderliga mängden fosfat. Användningen av icke-kalciumbaserade fosfatbindemedel ger ett ytterligare medel för att kontrollera hyperfosfatemi utan att inducera kalciumöverbelastning och arteriella förkalkningar .

slutsats

som hos normala försökspersoner och patienter med normal njurfunktion kan kalciumbalansen vara positiv, normal eller negativ hos patienter med kronisk njursjukdom i avsaknad av någon uppenbar abnormitet i serumkalciumkoncentrationen. Därför är enbart övervägande av serumkalciumkoncentrationen inte till hjälp för att förutsäga kalciumbalans hos dessa patienter.

intressekonflikt uttalande. Ingen deklarerad.