Home / Эндокринология / Обмен кальция в организме

Обмен кальция в организме

В организме взрослого человека содержится 1—2 кг кальция, из них 98% — в составе костной ткани. Лишь 0,5% общего количества кальция кости, в основном кальций поверхности кристаллов, свободно обменивается с кальцием внеклеточной жидкости.

Обмен кальция в организме

Постоянство внеклеточной концентрации кальция очень важно для нормальной жизнедеятельности организма. У взрослого человека концентрация общего кальция в плазме — 2,2—2,6 ммоль/л (8,8—10,4 мг%). Приблизительно половина общего количества кальция находится в плазме в свободном (ионизированном) виде, треть — в комплексе с белками плазмы, а остальное — в комплексе с низкомолекулярными анионами.

В силу химического равновесия между связанным и ионизированным кальцием концентрация последнего зависит от уровня белков в сыворотке, главным образом альбумина. Концентрация ионизированного кальция — в среднем 1,2 ммоль/л (4,8 мг%) — находится под жестким гормональным контролем, в основном ПТГ.

Измерение концентрации ионизированного кальция проводят с помощью кальций-селективных электродов. При невозможности прямого измерения соотношение ионизированного и связанного кальция можно оценить по формуле:

Связанный с белком кальций (%) = 0,8 х Альбумин (г/л) +0,2 х Глобулин (г/л) + 3.

При низком уровне белков в сыворотке простой прием позволяет по концентрации общего кальция оценить, находится ли концентрация ионизированного кальция в пределах нормы. Для этого к измеренной концентрации общего кальция добавляют I мг% на каждый 1 г% разницы между нормальным (4 г%) и реальным уровнями альбумина.

Например, при концентрациях кальция 7,8 мг% и альбумина 3,0 г% (обе величины несколько ниже нормы) к концентрации общего кальция прибавляют 1 мг%; полученная таким образом величина 8,8 мг% находится в пределах нормы.

Это означает, что общее количество кальция снижено за счет его связанной с белками фракции, а значит, концентрация ионизированного кальция нормальна. Результаты этого приблизительного расчета достаточно хорошо совпадают с данными прямого измерения ионизированного кальция у больных с умеренной гипопротеинемией.

Ионы кальция участвуют в регуляции многих клеточных функций. Большая часть внутриклеточного кальция входит в состав растворимых комплексов или находится в органеллах. Физиологические эффекты оказывает ионизированный кальций.

Его цитоплазматическая концентрация обычно не превышает 0,1 мкмоль/л; таким образом, создается и строго поддерживается колоссальный (приблизительно 10 000:1) концентрационный градиент между внеклеточной жидкостью и цитоплазмой.

Постоянство концентрации кальция во внеклеточной жидкости обеспечивают процессы поступления и удаления ионов кальция. В плазму кальций попадает через ЖКТ или в результате резорбции костной ткани. Кальций выводится через ЖКТ (100—200 мг/сут), с мочой (50—300 мг/сут), с потом (до 100 мг/сут) или откладывается в костях. Процессы остеогенеза и резорбции кости тесно связаны, и ежедневно приблизительно 12 ммоль (500 мг) кальция откладывается в костях и столько же растворяется (рис. 353.2).

Взрослый житель США в среднем потребляет 15—20 ммоль (0,6—0,8 г) кальция в сутки. Однако в связи с растущей озабоченностью населения по поводу остеопороза многие принимают препараты кальция, что увеличивает ежедневное потребление до 20—37 ммоль (0,8—1,5 г). У взрослых менее половины поступающего кальция всасывается в ЖКТ. Всасывание активизируется при беременности и лактации, у детей в период быстрого роста и тормозится с возрастом. Большая часть кальция всасывается в проксимальном отделе тонкой кишки за счет активного транспорта. Эффективность всасывания в дистальных отделах, где преобладает пассивный перенос кальция, ниже. Витамин D стимулирует всасывание (как активный, так и пассивный транспорт). Входящие в состав пищи соли кальция усваиваются неодинаково; легче всего усваивается хлорид кальция.

Одновременно кальций секретируется в ЖКТ. Скорость секреции можно определить по выведению с калом радиоактивного изотопа кальция, предварительно введенного в/в. С помощью других методов были получены более высокие значения потерь кальция с пищеварительными соками. Секреция кальция в ЖКТ происходит с постоянной скоростью и не зависит от всасывания. При недостатке кальция в рационе — менее 12 ммоль (500 мг) в сутки — равновесие возможно, только если кальций всасывается более чем на 30-40%.

Всасывание кальция в кишечнике обратно пропорционально его содержанию в пище (долговременная адаптация): при суточном поступлении 0,5 г кальция всасывается 50% (0,25 г), а при поступлении 1,5 г — только 30% (0,5 г). Суточная секреция кальция в кишечник постоянна и не зависит от его поступления или эффективности всасывания.

В почках при малых скоростях фильтрации кальция (например, при малой СКФ) реабсорбция кальция чрезвычайно высока (6 г — фильтрация, 5,85 г — реабсорбция, 150 мг — выведение), тогда как при больших скоростях фильтрации (например, при высоком потреблении кальция) реабсорбируется несколько меньше, а выводится — больше (10 г—фильтрация, 9,7 г — реабсорбция, 300 мг — выведение). Однако в любом случае реабсорбция превышает 95%.

Таким образом, при увеличении ежедневного потребления кальция на 1 г его выведение с мочой возрастает лишь на 150 мг. В условиях кальциевого равновесия скорость высвобождения кальция из костей равна скорости его захвата костями.

У здорового человека при нормальном потреблении кальция его выведение с мочой составляет 2,5—10 ммоль (100— 400 мг) в сутки. Если содержание кальция в суточном рационе менее 5 ммоль (200 мг), то и с мочой выводится менее 5 ммоль в сутки. Однако в норме значительные колебания количества потребляемого кальция мало отражаются на его выведении с мочой, поэтому при недостаточном поступлении кальция с пищей только увеличение всасывания может предотвратить отрицательный кальциевый баланс.

За сутки в почечных клубочках фильтруется 150— 250 ммоль/сут (6—10 г/сут) кальция, но благодаря реабсорбции в конечную мочу попадает лишь небольшая его часть. Реабсорбция кальция происходит в проксимальных канальцах (около 60%), петле Генле (около 25%) и, в небольшой степени, в дистальных канальцах.

Выведение кальция зависит от выведения других электролитов, поэтому содержание кальция в моче обычно пропорционально содержанию натрия. Сульфаты ускоряют выведение кальция. Выведение комплексов кальция (например, цитрата кальция) изучено недостаточно.

Поскольку поддержание кальциевого баланса зависит в основном от эффективности всасывания кальция в ЖКТ, то дефицит ПТГ или витамина D, заболевания ЖКТ и недостаточное поступление кальция с пищей могут привести к нарушению этого баланса. Почки не могут скомпенсировать дефицит задержкой кальция, и в результате активизируется резорбция костей. Таким образом, поддержание постоянства концентрации кальция в крови осуществляется ценой прогрессирующего растворения костной ткани.

Патогенез

Снижение уровня свободного кальция в плазме приводит к увеличению нервно-мышечной возбудимости и тетании. Для этого синдрома характерны парестезия конечностей, губ и языка, тонические судороги кисти или стопы, тревожность, эпилептические припадки, бронхоспазм, ларингоспазм, симптомы Хвостека, Труссо и Эрба, а также удлинение интервала QT на ЭКГ.

У грудных детей тетания может проявляться лишь раздражительностью и сонливостью. У разных больных одинаковое снижение уровня ионизированного кальция вызывает различные проявления тетании. Эти проявления зависят и от других компонентов внеклеточной жидкости. Так, гипомагниемия и алкалоз способствуют, а гипокалиемия и ацидоз препятствуют развитию тетании.

При гиперкальциемии, обычно сопровождающейся повышением уровня ионизированного кальция, наблюдаются отсутствие аппетита, тошнота, рвота, запор, артериальная гипотония, депрессия, а также иногда сонливость и кома.

Хроническая гиперкальциемия, особенно при нормальном или повышенном уровне фосфата в сыворотке, может вызывать обызвествление стенок кровеносных сосудов, соединительной ткани суставов, слизистой желудка, роговицы и паренхимы почек. Помимо обызвествления, и сама гиперкальциемия нарушает функцию почек.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *