Кальций в крови и в моче — анализ, норма, функции

Кальций — один из самых основных микроэлементов человеческого организма, ответственный за состояние костей, нервную возбудимость и сократимость мышц.

Кальций — это

основной положительно заряженный ион, находящийся вне клетки. Присутствует во всех клетках. Кальция в теле довольно много — 2% от массы тела.

Концентрация кальция в самой клетке в несколько раз ниже, чем во внеклеточном пространстве. В то же время, резкое транзиторное повышение количеcтва ионов кальция внутри клетки — основа множества физиологических процессов, начиная от возбуждения мышечной и нервной клеток, заканчивая высвобождением  медиаторов и гормонов.

Распределение кальция в теле

1.  99% кальция уложены в костной ткани и в зубах — данный кальция нерастворим, метаболически не активен, это депо из которого будет браться кальций в случае его потребности
2. 1% кальция циркулирует в крови, представлен 3 формами:

• неионизированный кальций (45%) — связан с белками (преимущественно альбуминами), которые делают его недоступным для обмена
• связанный с органическими веществами (5%), преимущественно цитратами
• ионизированный кальций или свободный (50%) — не связан с другими молекулами, это чистый Ca²⁺, наиболее важный и нужный врачу показатель кальциевого обмена

Функции кальция

• формирование архитектоники костей и зубов (вместе с фосфором)
• фактор свертывания крови (фактор IV коагуляционного каскада)
• принимает участие в образовании кининов (белков воспаления)
• регулирует синтез и выделение некоторых ферментов и гормонов (инсулин)
• внутриклеточный передатчик сигналов (вторичный мессенджер)
• регулятор возбудимости тканей
• в скелетных мышцах активирует тропонин, благодаря чему происходит сокращение
• в гладких мышцах кальций связывается с кальмодулином, что также ведет к медленному сокращению
• поддерживает потенциал действия клетки, необходимый для передачи нервного импульса, возбуждения, движения клетки, процесса деления, поддержания структуральной целостности 

Метаболизм кальция

В день взрослый человек должен «съедать» около 1 грамма кальция. Активное всасывание Ca²⁺ происходит в 12-перстной и тощей кишке, а пассивное — в толстом кишечнике. Тело потребляет от 25 до 40% поступившего микроэлемента. Щелочная среда значительно улучшает процесс абсорбции.

Почки способны профильтровать исключительно свободный ионизированный кальций — Ca²⁺. Но, при последующем прохождении первичной мочи по канальцах, он обратно реабсорбируется под воздействием паратгормона, кальцитонина и кальцитриола (витамина D).

Гормоны-регуляторы обмена кальция

• паратгормон — гормон прищитовидной железы, повышает уровень кальция в крови действуя на кости (результат зависит от интервалов секреции — пульсирущая — повышение Ca²⁺; постоянная — снижение Ca²⁺), почки (усиливает обратное всасывание Ca²⁺) и кишечник (активирует абсорбцию Ca²⁺)
• кальцитонин — гормон С-клеток щитовидной железы — его действие на метаболизм кальция противоположно паратгормону: ингибирует кишечную и почечную абсорбцию кальция, стимулирует образование кости и укладывает в нее кальций, снижая тем самым концентрацию в крови
• витамин D — повышает Ca²⁺ в крови, путем активации процесса всасывания в кишечнике

Анализ крови на кальций назначается

• оценка обмена микроэлементов, кислотно-основного равновесия
• ранняя диагностика заболеваний прищитовидных желез, почек, метаболических расстройств
• всем больным на гемодиализе, в отделении интенсивной терапии, находящимся на парентеральном питании, страдающим хроническими заболеваниями
• при выявлении повышенного уровня фосфора в крови или моче
• при наличии симптомов повышенного или сниженного уровня кальция в крови (читай ниже)
• подозрение на патологию прищитовидных желез, щитовидной железы
• заболеваниях пищеварительной системы, почек, костей, нервной системы
• в контроле успешности лечения препаратами кальция и витамина D
• изменениях на ЭКГ
• при лечении анорексии
• у новорожденных (в некоторых случаях)

Норма кальция в крови, ммоль/л

• новорожденные 0-1 неделя — 1,8-2,8
• дети до 2 лет — 2,0-2,9
• дети от 2 лет и взрослые (мужчины и женщины) — 2.0-2,75

Норма кальция в моче, ммоль/24 часа

• дети до 28 дней 0,0-1,5
• дети от 4 недель до 1 года — 0,1-2,5
• дети от 1 до 15 лет — 2,0-4,0
• от 1 года, включая взрослых (мужчины, женщины) —  2,4 – 7,2

Помните, что у каждой лаборатории, а точнее у лабораторного оборудования и реактивов есть «свои» нормы. В бланке лабораторного исследования они идут в графе – референсные значения или норма.

Анализ на кальций проводят вместе со следующими исследованиями

• общий анализ крови
• общий анализ мочи
• биохимический анализ крови
• печеночные пробы — билирубин, АСТ, АЛТ, ГГТ, щелочная фосфатаза
• почечные пробы — креатинин, мочевина, мочевая кислота
• витамин D
• альдостерон
• кортизол и АКТГ
• паратгормон
• гормоны щитовидной железы — ТТГ, свободный Т4
• микроэлементы в крови (ионограмма) и в моче — фосфор, натрий, калий, магний, хлор
• общий белок
• альбумин

6 фактов про кальций

• в теле человека весом 70 кг содержится 1,4 кг кальция
• кальций содержится в молоке, твердых и мягких сырах, яйцах и «жесткой воде»
• определение количества кальция в крови не дает возможности судить о его запасах в костях
• алкалоз или щелочная реакция крови приводят к повышенному связыванию кальция с белками крови, что снижает уровень свободного иона Ca²⁺,  в то же время общая концентрация кальция остается в пределах нормы, поэтому при учащенном дыхании и дыхательном алкалозе наблюдаются судороги (тетания)
• с метаболизмом кальция тесно связан обмен фосфора — внутривенное введение фосфатов ведет к образованию кальция фосфата, который откладывается в костях, а уровень кальция в крови — снижается
• гипофосфатемия приводит к гиперкальциемии путем вымывания кальция из костей

Факторы, влияющие на результат анализа кальция

• снижают уровень витамина D и, соответственно, кальция, противосудорожные препараты
• бифосфонаты, кальцитонин, фосфаты, кетоконазол, противоопухолевые препараты (цисплатина, доксирубицин) приводят к усиленному выведению кальция почками и снижению уровня в крови
• беременность, кормление грудью, период активного роста у детей — концентрация кальция снижается из-за перераспределения в ткани
• препараты, повышающие уровень кальция в крови: витамин D, тиазидные диуретики, литий, эстрогены, андрогены, витамин А

Причины сниженного уровня кальция в крови

Сниженный уровень кальция (гипокальциемия) наблюдается при следующих заболеваниях:

1. Сниженная функция прищитовидных желез

• после операций на щитовидной железе — кровоснабжение прищитовидных желез частично идет от сосудов щитовидной железы, в результате повреждения при вмешательствах на щитовидной железе, функция прищитовидных желез полностью восстанавливается спустя 3-6 месяцев; в редких случаях удаляются 1-2-3-4 прищитовидные железы ошибочно, что требует пожизненного приема кальция
• облучение органов шеи — при опухолевых заболеваниях щитовидной железы, слюнных желез, лимфатических узлов
• при цервикальном синдроме — сниженная функция прищитовидных желез при заболеваниях шейного отдела позвоночника
• идиопатический и семейный гипопаратиреоз
• синдрома Мартина-Олбрайта или псевдогипопаратиреоидный синдром (гипокальциемия, гиперфосфатемия, низкий рост, избыточный вес, ахондроплазия, умственная отсталость)
• инфильрация прищитовидных желез при гемохроматозе, амилоидозе, болезни Вильсона, метастазах
• аутоиммунные заболевания прищитовидных желез — иммунная система направлена против собственных тканей
• аплазия и сидром ДиДжорджи

2. Дефицит витамина D

• уменьшении потребления продуктов, содержащих витамин D — экстремальные диеты, анорексия
• нарушение всасывания витамина D в кишечнике (синдром мальабсорбции)
• после операций желудка и тонкого кишечника — уменьшается площадь всасывания
• заболевания почек и печени, где происходят основные этапы обмена витамина D — печеночная недостаточность, хроническая почечная недостаточность
• при недостаточном пребывании на солнце (редко)
• нечувствительность организма к витамину D — витамин D-резистентный рахит

3. другие причины

• малое  количество кальция в пище
• изолированный дефицит всасывания кальция в кишечнике — при большом количестве щавелевой кислоты в рационе (ревень, шпинат, клубника)
• острое воспаление поджелудочной железы — острый панкреатит с панкреонекрозом — жирные кислоты, образуют с кальцием нерастворимые мыла
• некоторые виды метастазов в костную ткань
• заболевания почек с задержкой фосфатов или с усиленной потерей белка с мочой
• цирроз печени — перестройка структуры печени со снижением функционально активной ткани
• нефротический синдром при заболеваниях почек, дневная потеря белков с мочой превышает 3,5 г/л (болезнь минимальных изменений, фокальный сегментарный гломерулосклероз, мембранозная нефропатия, мембранопролиферативный гломерулонефрит)
• выраженный дефицит магния
• болезнь и синдром Иценко-Кушинга
• алкоголизм
• внутривенное введение фосфатов
• повторные переливания крови, в которой антикоагулянтом является цитрат (связывает кальций)
• острое повреждение мышечной ткани — синдром длительного сдавления, травмы
• хронические вялотекущие заболевания — хронический бронхит, синусит, хронический колит
• шок и сепсис

Сниженный уровень кальция в моче называется гипокальциурия.

Самые частые причины снижения концентрации кальция в крови у детей

• низкая масса тела при рождении
• рожденных женщинами, страдающими сахарным диабетом, с предэклампсией, патологией прищитовидных желез — низкий уровень кальция  в крови ребенка является результатом заболеваний у матери
• витамин D-резистентный рахит
• временно сниженная функция прищитовидных желез у новорожденных (редко)
• при низком уровне белка в крови, тяжелой почечной недостаточности, нарушении всасывания в кишечнике, питании коровьим молоком
• у детей, принимающих противосудорожные препараты (при эпилепсии)

Симптомы сниженного уровня кальция в крови

Симптомы гипокальциемии могут быть самыми разнообразными, поскольку для удержания его уровня в крови запускается много адаптационных процессов.

• тетания — судорожные сокращения мышц в результате повышенной возбудимости центральной и периферической нервной системы; проявляется генерализированными судорогами, нарушением речи, спазмом голосовых связок
• нарушение процесса мышления
• миопатия — болезненность мышц, быстрая утомляемость, слабость
• паркинсонизм, хореоатетоз
• размягчение костей
• повышенная кровоточивость
• различная сыпь, псориатические проявления, ломкость волос, алопеция
• катаракта, неврит зрительного нерва, отек сосочка зрительного нерва
• низкое давление крови, сниженная проводимость и сократимость сердца

Симптомы гипокальциемии иногда маскирует, а иногда ухудшает сопутствующая гипомагнезиемия (низкий уровень магния в крови).

Причины повышенного уровня кальция

Гиперкальциемия — повышение уровня кальция в крови, выявляют преимущественно при патологии прищитовидных желез и опухолевых заболеваниях.

 1. повышенная функция прищитовидных желез

• аденома прищитовидных желез или их гиперплазия — первичный гиперпаратиреоз

• боли в костях и спонтанные переломы
• мочекаменная болезнь, нефокальциноз, нарушение функции почек со снижением фильтрационной способности, хроническая почечная недостаточность
• язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, острый панкреатит, тошнота, рвота, запор
• артериальная гипертензия, аритмии, остановка сердца
• нарушения психики — мышечная слабость, усталость, депрессия
• псевдоподагра
• специфические поражения десен

2. опухолевые заболевания

• метастазы в кости с разрушением костной ткани при множественной миеломе, раке груди, раке легкого, раке яичников
• опухоли, вырабатывающие паратгормон-подобный пептид — опухоли груди, легкого, почек, мочевого пузыря, яичников
• опухоли, синтезирующие активные метаболиты витамина D — лимфомы

3. повышение уровня гормонов щитовидной железы — гипертиреоз, тиреотоксикоз

4. гранулематозные заболевания — саркоидоз, туберкулез

5. другие заболевания

• длительная обездвиженность (после операций, у парализованных пациентов)
• острая почечная недостаточность или хроническая почечная недостаточность
• полное парентеральное питание
• заболевания, сопровождающиеся распадом тканей — гангрена, пневмония, гепатит, перитонит
• синдром Бурнетта (молочно-щелочно синдром) — при избыточном потреблении молока, препаратов кальция и лекарств, нейтрализирующих желудочный сок
• болезнь Аддисона — недостаточность коры надпочечников
• феохромоцитома — опухоль, вырабатывающая адреналин, норадреналин или дофамин
• опухоль, продуцирующая вазоактивный интестинальный пептид (ВИП)
• семейная наследственная гипоальциурическая гиперкацльциемия
• гипофосфатазия — врожденное наследственное заболевание со сниженной активностью щелочной фосфатазы
• длительный дыхательный алкалоз
• хроническая идиопатическая гиперкальциемия у грудных детей — причина не установлена
• болезнь Педжета

Симптомы повышенного уровня кальция

• тошнота, рвота, металлический привкус во рту, язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки, хронические запоры, панкреатит
• полиурия, полидипсия, никтурия — человек много пьет жидкости, одновременно увеличено ее выведение с мочой, повышается число ночных посещений туалета
• головные боли, слабость, болезненность мышц
• повышенное артериальное давление, аритмии, укорочение интервала QT, остановка сердца в систоле (при кальциемии более 4 ммоль/л)
• бледность, кахектичность
• снижение костной массы