Kalsium total dan terionisasi dalam darah

Nilai referensi (norma) untuk konsentrasi kalsium total dalam serum darah adalah 2,15-2,5 mmol/l atau 8,6-10 mg%; kalsium terionisasi - 1,15-1,27 mmol/l.

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

Penentuan tingkat kalsium terionisasi

Kalsium terionisasi dapat diukur dengan uji laboratorium rutin, biasanya dengan akurasi yang cukup. Asidosis meningkatkan kalsium terionisasi dengan mengurangi ikatan protein, sedangkan alkalosis menurunkan kalsium terionisasi. Pada hipoalbuminemia, kalsium plasma yang terdeteksi biasanya rendah, yang mencerminkan rendahnya kalsium yang terikat protein, sedangkan kalsium terionisasi mungkin normal. Total kalsium plasma menurun atau meningkat sebesar 0,8 mg/dL (0,2 mmol/L) untuk setiap penurunan atau peningkatan albumin sebesar 1 g/dL. Dengan demikian, kadar albumin sebesar 2 g/dL (normal 4,0 g/dL) menurunkan kalsium plasma yang terdeteksi sebesar 1,6 mg/dL. Selain itu, protein plasma yang meningkat, seperti yang terjadi pada mieloma multipel, dapat meningkatkan total kalsium plasma.

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

Signifikansi Fisiologis Kalsium

Kalsium diperlukan untuk kontraksi otot normal, konduksi impuls saraf, pelepasan hormon, dan pembekuan darah. Kalsium juga membantu mengatur banyak enzim.

Pemeliharaan simpanan kalsium dalam tubuh bergantung pada asupan kalsium dari makanan, penyerapan kalsium melalui saluran cerna, dan ekskresi kalsium melalui ginjal. Dengan pola makan seimbang, asupan kalsium sekitar 1.000 mg per hari. Sekitar 200 mg per hari hilang dalam empedu dan sekresi saluran cerna lainnya. Bergantung pada konsentrasi vitamin D yang beredar, terutama 1,25-dihidroksikolekalsiferol, yang terbentuk di ginjal dari bentuk tidak aktif, sekitar 200-400 mg kalsium diserap di usus setiap hari. Sisanya, 800-1.000 mg, muncul dalam tinja. Keseimbangan kalsium dipertahankan oleh ekskresi kalsium ginjal, yang rata-rata 200 mg per hari.

Konsentrasi kalsium ekstraseluler dan intraseluler diatur oleh transportasi kalsium dua arah melintasi membran sel dan organel intraseluler seperti retikulum endoplasma, retikulum sarkoplasma sel otot, dan mitokondria. Kalsium terionisasi sitosol dipertahankan pada tingkat mikromolar (kurang dari 1/1000 konsentrasi plasma). Kalsium terionisasi bertindak sebagai pembawa pesan kedua intraseluler; ia terlibat dalam kontraksi otot rangka, eksitasi dan kontraksi otot jantung dan otot polos, aktivasi protein kinase, dan fosforilasi enzim. Kalsium juga terlibat dalam aksi pembawa pesan intraseluler lainnya seperti siklik adenosin monofosfat (cAMP) dan inositol 1,4,5 trifosfat, dan dengan demikian terlibat dalam transmisi respons seluler terhadap berbagai hormon termasuk epinefrin, glukagon, ADH (vasopresin), sekretin, dan kolesistokinin.

Meskipun peran intraselulernya penting, hampir 99% dari total kalsium tubuh terletak di tulang, terutama sebagai kristal hidroksiapatit. Sekitar 1% kalsium tulang dapat dipertukarkan secara bebas dengan ECF dan karenanya dapat berpartisipasi dalam penyangga perubahan keseimbangan kalsium. Kadar kalsium plasma normal berkisar antara 8,8 hingga 10,4 mg/dL (2,2 hingga 2,6 mmol/L). Sekitar 40% dari total kalsium darah terikat pada protein plasma, terutama albumin. Sisanya 60% adalah kalsium terionisasi ditambah kalsium yang dikomplekskan dengan fosfat dan sitrat. Total kalsium (yaitu, terikat protein, dikomplekskan, dan terionisasi) biasanya diukur secara klinis di laboratorium. Idealnya, kalsium terionisasi atau bebas harus diukur karena merupakan bentuk yang aktif secara fisiologis dalam plasma; namun, karena kesulitan teknis, penentuan tersebut biasanya terbatas pada pasien yang diduga memiliki cacat signifikan dalam pengikatan kalsium protein. Kalsium terionisasi umumnya dianggap merupakan sekitar 50% dari total kalsium plasma.

Makna fisiologis kalsium adalah mengurangi kemampuan koloid jaringan untuk mengikat air, mengurangi permeabilitas membran jaringan, berpartisipasi dalam pembangunan kerangka dan sistem hemostasis, serta dalam aktivitas neuromuskular. Ia memiliki kemampuan untuk terakumulasi di tempat-tempat kerusakan jaringan oleh berbagai proses patologis. Sekitar 99% kalsium ditemukan dalam tulang, sisanya terutama dalam cairan ekstraseluler (hampir secara eksklusif dalam serum darah). Sekitar setengah dari kalsium serum bersirkulasi dalam bentuk terionisasi (bebas), separuh lainnya dalam bentuk kompleks, terutama dengan albumin (40%) dan dalam bentuk garam - fosfat, sitrat (9%). Perubahan kandungan albumin dalam serum darah, terutama hipoalbuminemia, memengaruhi konsentrasi total kalsium, tanpa memengaruhi indikator klinis yang lebih penting - konsentrasi kalsium terionisasi. Konsentrasi total kalsium "terkoreksi" dalam serum pada hipoalbuminemia dapat dihitung menggunakan rumus:

Ca (dikoreksi) = Ca (terukur) + 0,02×(40 - albumin).

Kalsium yang difiksasi dalam jaringan tulang berinteraksi dengan ion serum. Bertindak sebagai sistem penyangga, kalsium yang diendapkan mencegah kadar serumnya berfluktuasi dalam rentang yang luas.

Metabolisme kalsium

Metabolisme kalsium diatur oleh hormon paratiroid (PTH), kalsitonin, dan turunan vitamin D. Hormon paratiroid meningkatkan konsentrasi kalsium serum dengan meningkatkan pencuciannya dari tulang, penyerapan kembali di ginjal, dan merangsang konversi vitamin D menjadi metabolit aktif kalsitriol. Hormon paratiroid juga meningkatkan ekskresi fosfat oleh ginjal. Kadar kalsium darah mengatur sekresi hormon paratiroid melalui mekanisme umpan balik negatif: hipokalsemia merangsang dan hiperkalsemia menekan pelepasan hormon paratiroid. Kalsitonin adalah antagonis fisiologis hormon paratiroid; ia merangsang ekskresi kalsium oleh ginjal. Metabolit vitamin D merangsang penyerapan kalsium dan fosfat oleh usus.

Kandungan kalsium dalam serum darah berubah akibat disfungsi kelenjar paratiroid dan tiroid, neoplasma berbagai lokasi, terutama dengan metastasis ke tulang, dengan gagal ginjal. Keterlibatan sekunder kalsium dalam proses patologis terjadi dengan patologi gastrointestinal. Seringkali, hipokalsemia dan hiperkalsemia dapat menjadi manifestasi utama dari proses patologis.

Pengaturan metabolisme kalsium

Metabolisme kalsium dan fosfat (PO) saling terkait. Pengaturan keseimbangan kalsium dan fosfat ditentukan oleh kadar hormon paratiroid (PTH) yang beredar, vitamin D, dan pada tingkat yang lebih rendah kalsitonin. Konsentrasi kalsium dan PO anorganik saling terkait oleh kemampuannya untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia untuk membentuk CaPO. Produk konsentrasi kalsium dan PO (dalam mEq/L) biasanya 60; ketika produk melebihi 70, presipitasi kristal CaPO dalam jaringan lunak mungkin terjadi. Presipitasi dalam jaringan vaskular berkontribusi terhadap perkembangan arteriosklerosis.

PTH diproduksi oleh kelenjar paratiroid. PTH memiliki berbagai fungsi, tetapi mungkin yang paling penting adalah pencegahan hipokalsemia. Sel paratiroid merespons penurunan kalsium plasma dengan melepaskan PTH ke dalam sirkulasi. PTH meningkatkan kalsium plasma dalam hitungan menit dengan meningkatkan penyerapan kalsium oleh ginjal dan usus serta dengan memobilisasi kalsium dan PO2 dari tulang (resorpsi tulang). Ekskresi kalsium ginjal secara umum mirip dengan ekskresi natrium dan diatur oleh faktor-faktor yang sama yang mengendalikan transportasi natrium di tubulus proksimal. Namun, PTH meningkatkan reabsorpsi kalsium di nefron distal secara independen dari natrium. PTH juga menurunkan reabsorpsi PO2 oleh ginjal dan dengan demikian meningkatkan kehilangan PO2 oleh ginjal. Kehilangan PO2 oleh ginjal mencegah peningkatan produk pengikat Ca2+PO2 plasma karena kadar kalsium meningkat sebagai respons terhadap PTH.

PTH juga meningkatkan kadar kalsium plasma dengan mengubah vitamin D menjadi bentuk yang paling aktif (1,25-dihidroksikolekalsiferol). Bentuk vitamin D ini meningkatkan persentase kalsium yang diserap dari usus. Meskipun penyerapan kalsium meningkat, peningkatan sekresi PTH biasanya menyebabkan resorpsi tulang lebih lanjut dengan menekan fungsi osteoblastik dan merangsang aktivitas osteoklas. PTH dan vitamin D merupakan pengatur penting pertumbuhan dan remodeling tulang.

Pengujian untuk fungsi paratiroid meliputi penentuan kadar PTH yang beredar melalui radioimunoassay dan pengukuran ekskresi cAMP urin total atau nefrogenik. Pengujian cAMP urin jarang dilakukan, tetapi pengujian PTH yang akurat umum dilakukan. Pengujian terbaik adalah untuk molekul PTH utuh.

Kalsitonin disekresikan oleh sel parafolikel kelenjar tiroid (sel C). Kalsitonin menurunkan konsentrasi kalsium plasma dengan meningkatkan penyerapan kalsium seluler, ekskresi ginjal, dan pembentukan tulang. Efek kalsitonin pada metabolisme tulang jauh lebih lemah daripada PTH atau vitamin D.