Celkový a ionizovaný vápník v krvi

Referenční hodnoty (norma) pro koncentraci celkového vápníku v krevním séru jsou 2,15–2,5 mmol/l nebo 8,6–10 mg %; ionizovaný vápník – 1,15–1,27 mmol/l.

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

Stanovení hladiny ionizovaného vápníku

Ionizovaný vápník lze měřit rutinními laboratorními testy, obvykle s přiměřenou přesností. Acidóza zvyšuje ionizovaný vápník snížením vazby na bílkoviny, zatímco alkalóza snižuje ionizovaný vápník. Při hypoalbuminémii je detekovatelný plazmatický vápník obvykle nízký, což odráží nízkou vazbu vápníku na bílkoviny, zatímco ionizovaný vápník může být normální. Celkový plazmatický vápník se snižuje nebo zvyšuje o 0,8 mg/dL (0,2 mmol/l) na každé snížení nebo zvýšení albuminu o 1 g/dL. Hladina albuminu 2 g/dL (normální 4,0 g/dL) tedy snižuje detekovatelný plazmatický vápník o 1,6 mg/dL. Také zvýšené plazmatické bílkoviny, jak se vyskytuje u mnohočetného myelomu, mohou zvýšit celkový plazmatický vápník.

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

Fyziologický význam vápníku

Vápník je nezbytný pro normální svalovou kontrakci, vedení nervových impulsů, uvolňování hormonů a srážení krve. Vápník také pomáhá regulovat mnoho enzymů.

Udržování zásob vápníku v těle závisí na příjmu vápníku v potravě, jeho vstřebávání v gastrointestinálním traktu a jeho vylučování ledvinami. Při vyvážené stravě je příjem vápníku přibližně 1 000 mg denně. Asi 200 mg denně se ztrácí žlučí a dalšími gastrointestinálními sekrety. V závislosti na koncentraci cirkulujícího vitaminu D, zejména 1,25-dihydroxycholekalciferolu, který se tvoří v ledvinách z neaktivní formy, se ve střevě denně vstřebá asi 200–400 mg vápníku. Zbývajících 800–1 000 mg se objeví ve stolici. Rovnováha vápníku je udržována jeho vylučováním ledvinami, které dosahuje průměrně 200 mg denně.

Extracelulární a intracelulární koncentrace vápníku jsou regulovány obousměrným transportem vápníku přes buněčné membrány a intracelulární organely, jako je endoplazmatické retikulum, sarkoplazmatické retikulum svalových buněk a mitochondrie. Cytosolický ionizovaný vápník je udržován na mikromolárních úrovních (méně než 1/1000 plazmatické koncentrace). Ionizovaný vápník působí jako intracelulární druhý posel; podílí se na kontrakci kosterního svalstva, excitaci a kontrakci srdečního a hladkého svalstva, aktivaci proteinkinázy a fosforylaci enzymů. Vápník se také podílí na působení dalších intracelulárních poslů, jako je cyklický adenosinmonofosfát (cAMP) a inositol-1,4,5-trifosfát, a proto se podílí na přenosu buněčné odpovědi na řadu hormonů, včetně adrenalinu, glukagonu, ADH (vasopresinu), sekretinu a cholecystokininu.

Navzdory své důležité intracelulární roli se téměř 99 % celkového tělesného vápníku nachází v kostech, primárně ve formě krystalů hydroxyapatitu. Asi 1 % kostního vápníku je volně zaměnitelného s extracelulární tekutinou (ECT), a proto se může podílet na tlumení změn v rovnováze vápníku. Normální hladiny vápníku v plazmě se pohybují od 8,8 do 10,4 mg/dl (2,2 až 2,6 mmol/l). Asi 40 % celkového vápníku v krvi je vázáno na plazmatické bílkoviny, primárně na albumin. Zbývajících 60 % tvoří ionizovaný vápník plus vápník v komplexu s fosfátem a citrátem. Celkový vápník (tj. vázaný na bílkoviny, v komplexu a ionizovaný) se obvykle měří klinicky v laboratoři. V ideálním případě by se měl měřit ionizovaný nebo volný vápník, protože se jedná o fyziologicky aktivní formu v plazmě; vzhledem k technickým obtížím jsou však tato stanovení obvykle omezena na pacienty s podezřením na významnou poruchu vazby vápníku na bílkoviny. Ionizovaný vápník se obecně považuje za přibližně 50 % celkového plazmatického vápníku.

Fyziologický význam vápníku spočívá ve snižování schopnosti tkáňových koloidů vázat vodu, snižování propustnosti tkáňových membrán, účasti na stavbě kostry a hemostázového systému, jakož i na neuromuskulární aktivitě. Má schopnost hromadit se v místech poškození tkání různými patologickými procesy. Přibližně 99 % vápníku se nachází v kostech, zbytek je převážně v extracelulární tekutině (téměř výhradně v krevním séru). Přibližně polovina vápníku v séru cirkuluje v ionizované (volné) formě, druhá polovina je v komplexu, zejména s albuminem (40 %) a ve formě solí - fosfátů, citrátu (9 %). Změny obsahu albuminu v krevním séru, zejména hypoalbuminémie, ovlivňují celkovou koncentraci vápníku, aniž by ovlivnily klinicky důležitější ukazatel - koncentraci ionizovaného vápníku. "Korigovanou" celkovou koncentraci vápníku v séru při hypoalbuminémii lze vypočítat pomocí vzorce:

Ca (korigovaný) = Ca (naměřený) + 0,02 × (40 - albumin).

Vápník fixovaný v kostní tkáni interaguje s ionty séra. Uložený vápník působí jako pufrovací systém a zabraňuje velkému kolísání jeho obsahu v séru.

Metabolismus vápníku

Metabolismus vápníku je regulován parathormonem (PTH), kalcitoninem a deriváty vitaminu D. Parathormon zvyšuje koncentraci vápníku v séru tím, že zvyšuje jeho vyplavování z kostí, reabsorpci v ledvinách a stimuluje přeměnu vitaminu D na aktivní metabolit kalcitriol. Parathormon také zvyšuje ledvinové vylučování fosfátů. Hladina vápníku v krvi reguluje sekreci parathormonu prostřednictvím mechanismu negativní zpětné vazby: hypokalcemie stimuluje a hyperkalcemie potlačuje uvolňování parathormonu. Kalcitonin je fyziologický antagonista parathormonu; stimuluje ledvinové vylučování vápníku. Metabolity vitaminu D stimulují střevní absorpci vápníku a fosfátů.

Obsah vápníku v krevním séru se mění s dysfunkcí příštítných tělísek a štítné žlázy, novotvary různých lokalizací, zejména s metastázami do kostí, s selháním ledvin. Sekundární zapojení vápníku do patologického procesu se vyskytuje u gastrointestinální patologie. Často může být hypo- a hyperkalcemie primárním projevem patologického procesu.

Regulace metabolismu vápníku

Metabolismus vápníku a fosfátu (PO) je vzájemně propojen. Regulace rovnováhy vápníku a fosfátu je určena hladinami parathormonu (PTH), vitaminu D a v menší míře kalcitoninu v oběhu. Koncentrace vápníku a anorganického PO souvisí s jejich schopností účastnit se chemické reakce za vzniku CaPO. Součin koncentrace vápníku a PO (v mEq/l) je normálně 60; pokud součin přesáhne 70, je pravděpodobná precipitace krystalů CaPO v měkkých tkáních. Precipitace v cévní tkáni přispívá k rozvoji arteriosklerózy.

PTH je produkován příštítnými tělísky. Má různé funkce, ale asi nejdůležitější je prevence hypokalcemie. Buňky příštítných tělísek reagují na pokles hladiny vápníku v plazmě uvolňováním PTH do oběhu. PTH zvyšuje hladinu vápníku v plazmě během několika minut zvýšením renální a střevní absorpce vápníku a mobilizací vápníku a PO z kostí (resorpce kostí). Vylučování vápníku ledvinami je obecně podobné vylučování sodíku a je regulováno v podstatě stejnými faktory, které řídí transport sodíku v proximálním tubulu. PTH však nezávisle na sodíku zvyšuje reabsorpci vápníku v distálním nefronu. PTH také snižuje renální reabsorpci PO, a tím zvyšuje ztráty PO ledvinami. Ztráty PO ledvinami zabraňují zvýšení vazebného produktu Ca2+PO2 v plazmě, protože hladiny vápníku stoupají v reakci na PTH.

PTH také zvyšuje hladinu vápníku v plazmě přeměnou vitaminu D na jeho nejaktivnější formu (1,25-dihydroxycholekalciferol). Tato forma vitaminu D zvyšuje procento vápníku absorbovaného ze střeva. Navzdory zvýšené absorpci vápníku vede zvýšená sekrece PTH obvykle k další resorpci kostí potlačením funkce osteoblastů a stimulací aktivity osteoklastů. PTH a vitamin D jsou důležitými regulátory růstu a remodelace kostí.

Testy funkce příštítných tělísek zahrnují stanovení hladin cirkulujícího PTH radioimunoanalýzou a měření celkového nebo nefrogenního vylučování cAMP močí. Testování cAMP močí je vzácné, ale přesné testy PTH jsou běžné. Nejlepší testy jsou pro stanovení intaktních molekul PTH.

Kalcitonin je vylučován parafolikulárními buňkami štítné žlázy (C buňkami). Kalcitonin snižuje plazmatické koncentrace vápníku zvýšením buněčného vychytávání vápníku, jeho vylučování ledvinami a tvorby kostí. Účinky kalcitoninu na metabolismus kostí jsou mnohem slabší než účinky PTH nebo vitaminu D.