Патология на хипокалциемия в организма

Хипокалциемията се характеризира с ниско ниво на калций в кръвния серум. Нормалният диапазон е 2,1-2,6 mmol/L, с нива по-малки от 2,1 mmol/L, определени като хипокалцемия.

Проявите на хипокалциемия варират значително, от асимптоматични до животозастрашаващи. Хипокалцемия се среща често при хоспитализираните пациенти. Неразпознатите или лошо лекувани хипокалциемични спешни случаи могат да доведат до значителна заболеваемост или смъртност.

Човек, с тегло 70 килограма има около 1,2 кг калций в тялото, повече от 99% от които се съхраняват като хидроксиапатит в костите. По-малко от 1% (5-6 g) от този калций се намира във вътреклетъчните и извънклетъчните пространства, като само 1.3 грама се намират извънклетъчно. Общата концентрация на калций в плазмата е 4,5-5,1 mEq / L (9-10,2 mg / dL). Петдесет процента плазмения калций е йонизиран, 40% е свързан с протеини (в 90% от които с албумин), а 10% циркулират свързани с аниони (например фосфат, карбонат, цитрат, лактат, сулфат).

При плазмено рН от 7.4, всеки грам албумин се свързва с 0.8 mg/dL калций. Тази връзка зависи от карбоксилните групи на албумина и е силно зависима от рН. Острата ацидемия намалява калциевото свързване с албумина, докато алкалията увеличава свързването, което намалява йонизирания калций. Клиничните признаци и симптоми се наблюдават само при намаляване на концентрацията на йонизирания калций (обикновено 4.5-5.5 mg / dL).

Регулирането на калция е от решаващо значение за нормалната клетъчна функция, нервната трансмисия, стабилизиране на клетъчната мембрана, костната структура, коагулацията на кръвта и вътреклетъчното сигнализиране. 

Симптоматични пациенти с класически клинични признаци на остра хипокалциемия изискват незабавна реанимация и оценка. Повечето случаи на хипокалциемия се откриват при лабораторни изследвания.

Йонизираният калций е необходимата плазмена фракция за нормални физиологични процеси. В нервно-мускулната система йонизираният калций улеснява нервната проводимост, мускулната контракция и мускулната релаксация. Калцият е необходим за костната минерализация и е важен кофактор за хормонална секреция в ендокринните органи. На клетъчно ниво калцият е важен регулатор на йонния транспорт и мембранната цялост.

Калциевият оборот се оценява на 10-20 mEq/ден. Приблизително 500 милиграма калций се особождава ежедневно от костите и се заменя със същото количество. Въпреки това, нивата на йонизирания калций в организма остават стабилни поради твърдия контрол, поддържан от паратиреоидния хормон, витамин D и калцитонина чрез комплексни обратни цикли. Нивата на калций също се влияят от магнезия и фосфора.

Паратиреоидния хормон стимулира остеокластната костна реабсорбция и дисталната тубуларна калциева реабсорбция и медиира чревната калциева абсорбция на 1,25-дихидроксивитамин D. Витамин D стимулира чревната абсорбция на калций, регулира освобождаването на паратиреоидния хормон от главните клетки и медиира паратиреоидно-стимулираната костна реабсорбция. Калцитонинът намалява калция чрез насочването му към костите, бъбреците и стомашно-чревен тракт.

Паращитовидните жлези има висока чувствителност към промени в йонизирания серумен калций. Свързването на калций с калций-чувствителния рецептор предизвиква активиране на фосфолипаза С и инхибиране на секрецията на паратиреоидния хормон. От друга страна, леко понижаване на калция стимулира главните клетки на паращитовидната жлеза да отделят паратиреоиднен хормон.

Честите причини за хипокалциемия включват хипопаратироидизъм и дефицит на витамин D. Други причини могат да бъдат бъбречна недостатъчност, панкреатит, предозиране с блокери на калциевите канали, рабдомиолиза и лекарства като бисфосфонати.

Пациентите с понижен общ серумен калций може да нямат "истинска" хипокалцемия, която се определя като намаляване на йонизирания калций. Намаляване на общия серумен калций може да се дължи на намаление на албумина вследствие на чернодробно заболяване, нефротичен синдром или недохранване.

Хипокалцемията причинява повишена нервно-мускулна възбудимост и тетания. Алкалемия предизвиква тетания поради намаляване на йонизирания калций. Тази патофизиология е важна при пациенти с бъбречна недостатъчност, които имат хипокалцемия, тъй като бързата корекция на ацидемията или развитието на алкалемия може да предизвика тетания.

Калцият се оцветява в синьо-черно с хематоксилин, обикновено с остри ръбове. При метода фон Коса среброто замества калция в калциеви соли. Alizarin червено S показва оранжево-червено оцветяване с калций при рН 4,2.Този метод се използва в анализатора на Dupont за измерване на фотометричния серумен калций.