Hjem » Væske og elektrolytter » Calciumhomøostasen
Calciumhomøostasen
Kalk er det eneste rigtige råstof, der er at finde i Danmark. Hvis Danmark har én bjergart, så er det kalk. Vi er, som enhver svensker ved, dannet af kalk og vand.
Kalk er imidlertid en noget uspecifik betegnelse for alle tænkelige CaCO3-udfældninger. Den Store Danske Encyclopædi er i sagens natur vidt beskæftiget med kalk og nævner i flæng og synonymt: Frådsten, kedelsten, kridt, bryozokalk, koralkalk, limsten, kalksten.
I medicinsk sammenhæng er kalk imidlertid ensbetydende med calciumioner. Medmindre man af uransagelige årsager er meget interesseret i knoglekrystaller (selvom her er calcium vist også at finde i ionbindinger).
Vil man direkte til kilden for nedenstående, er Goldstein (1990) og Mundy & Guise (1999) udmærkede steder at begynde.
Fordeling af calcium i kroppen
Der er mellem 1000 og 1300 g calcium i kroppen. Det er 25.000 til 32.400 mmol calcium.
99 % af calcium er krystalliseret med fosfor og hydroxid til hydroxyappatitter i skelettet. 1 % er i ekstracellulærrummet og i bløddelsvæv som fx skeletmuskulaturen.
Calcium findes i plasma grundlæggende på tre forskellige former (tal i parentes fra Goldstein):
- Ultrafiltrerbar
- Som frie ioner (44 %)
- Ionbundet med fx bikarbonat eller citrat (10 %)
- Proteinbundet med albumin (46 %)
Når man siger ioniseret calcium er det i virkelig calcium som frie ioner, man mener. Strengt taget er calcium i ionbinding med plasmas anioner også på ionform, og calcium bundet til albumin er også calcium på ionform. Den sprogligt velfungerende, men videnskabeligt upræcise terminologi består imidlertid.
Normalværdier for plasmakoncentrationen af calcium er:
- Total calcium: 2,20 – 2,55 mM
- Frit calcium: 1,18 – 1,32 mM
Mere om forskellen imellem de to værdier nedenfor.
Calciumhomøostasen
Et raskt menneske med en rimelig kost indtager omtrent 1 gram calcium om dagen. Det er 24,9 mmol calcium
Er man laktosetolerant kommer en del af det fra mejeriprodukter. Er man ikke, kan man konsultere DTU Fødevareinstituttets Offentlige Fødevaredatabase FRIDA og filtrere efter calcium. Her kan man lære, at den mest calciumholdige fødevare på markedet er bagepulver, hvilket selvfølgelig ikke er overraskende. Er man til marginalt mindre tørre fornøjelser er tørret dild også en god calcium-kandidat. Er man til almindelig mad, er der et rimeligt calciumindhold i brød, grønkål, tofu og tørret frugt.
Der absorberes 300 mg, svarende til 7,5 mmol, calcium fra tarmen om dagen. Der udskilles i fæces samtidig omtrent 150 mg eller 3,75 mmol. Nettooptaget er altså 150 mg eller 3,75 mmol.
Den ultrafiltrerbare komponent af plasmas calcium ultrafiltreres reabsorberes primært i proximale tubuli (65 %), derefter tykke ascenderende ben (25 %) og mere distale nefronsegmenter (8 %). Kun 2 % tabes med urinen svarende til 150 mg eller 3,75 mmol.
Der er dagligt en et nettoflux mellem knogle og plasma på 0 mg calcium, hvilket dækker over et influx/efflux imellem de to calciumkompartments på 500 mg eller 1,25 mmol. Et menneske med 5 L blod og en hæmatokritværdi på 0,42 har ca 1 gram eller 25,0 mmol calcium i plasma.
Hormonel kontrol af calciumbalancen
Total calcium og frit ioniseret calcium
Det er den frie ioniserede calcium, der er det biologisk aktive calcium. Ved fysiologisk stabile forhold, kan man med god rimelighed forudsige frit ioniseret calcium ud fra den totale plasmakoncentration af calcium. Imidlertid er der en del tilfælde, hvor frit ioniserede calcium ikke kan forudsiges ud fra total plasmacalcium. Og beregningsmetoder, hvor man korrigerer totalcalcium for albumin, er vist for usikre, se fx Conceicao (1978).
- Hypoalbuminæmi.
- En stor andel af calcium er bundet til albumin. Hvis koncentrationen af albumin i plasma er lav, vil frit calcium stige.
- Proteintabende enteropati, sænket produktion ved kronisk leversvigt, systemisk inflammation og store proteintab i urinen (nefrotisk syndrom) er oplagte syndere.
- Hyperalbuminæmi
- Hvis koncentrationen af albumin i plasma er høj, vil frit calcium falde.
- Forekommer stort set kun ved dehydrering.
- Acidose
- Calcium konkurrerer med protoner om binding sites på albumin. Ved acidose virker albumin præferentielt som en buffer for protoner, og frit calcium stiger derfor.
- Alkalose
- Ved alkalose er der flere ledige binding sites for calcium, og frit calcium falder derfor.
Region Midtjyllands analysefortegnelse angiver flere andre tilfælde, hvor man ikke kan regne med frit, ioniseret calcium, fx kritisk sygdom, pankreatitis, brandskader, store blodtransfusioner ifm. store kirurgiske indgreb (dette er formodentlig delvist overlappende med kritisk sygdom). Har du en god kilde til forskellen mellem de to calciumkoncentrationer i de forskellige tilfælde, modtager jeg gerne.
Forskellen i de to koncentrationer (dvs. frit ioniseret calcium og total calcium) skyldes analysemetode. Jeg tror, at det foregår omtrentligt sådan her: Total calcium bliver målt med en kolorimetrisk metode, hvor et farveskift i den titrerede opløsning registreres med absorptionsfotometri. Frit, ioniseret calcium bliver målt potentiometrisk som spændingsforskellen foranlediget af calcium imellem to elektroder.
Hvorfor så ikke altid bruge analysen for frit ioniseret calcium? Prislisten for Klinisk Biokemisk Afdeling Bispebjerg kan måske pege på et svar: P-Calcium koster 11 kroner, mens P-Calcium-ion, frit koster 17 kroner.
Hvorfor skal ioniseret calcium normaliseres til pH=7,4
Frit, ioniseret P-calcium rapporteres normaliseret til pH=7,4. Jeg er usikker på årsagen til den praksis. Grundlæggende skyldes det selvfølgelig, at acidose fører til øget frit calcium, men derudover kunne man forestille sig:
- Venøs sampling er mere acidotisk end arteriel sampling, og den fysiologisk relevante P-Ca er den arterielle. Det overestimerer P-Ca.
- At der post-sampling, men præ-analytisk, sker et pH-fald, hvilket fører til overestimering af P-Ca.
Det er selvfølgelig rart at rette fejl, der intet har at gøre med patientens patofysiologi, men der må være problemer, hvis patienten af patofysiologiske årsager er acidotisk. Sidder der en biokemiker der kender et godt review, modtager jeg med glæde et link.
Kilder
Petersen, H.J. Styhr; Sønderholm, Martin: kalk i Den Store Danske på lex.dk. Hentet 13. februar 2023 fra https://denstoredanske.lex.dk/kalk
Goldstein DA. Serum Calcium. In: Walker HK, Hall WD, Hurst JW, editors. Clinical Methods: The History, Physical, and Laboratory Examinations. 3rd edition. Boston: Butterworths; 1990. Chapter 143. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK250/ (Et gratis bogkapitel!)
Mundy GR, Guise TA. Hormonal control of calcium homeostasis. Clin Chem. 1999 Aug;45(8 Pt 2):1347-52. PMID: 10430817.
Mir AA, Goyal B, Datta SK, Ikkurthi S, Pal A. Comparison Between Measured and Calculated Free Calcium Values at Different Serum Albumin Concentrations. J Lab Physicians. 2016 Jul-Dec;8(2):71-6. doi: 10.4103/0974-2727.180785. PMID: 27365914; PMCID: PMC4866387.
Conceicao SC, Weightman D, Smith PA, Luno J, Ward MK, Kerr DN. Serum ionised calcium concentration: measurement versus calculation. Br Med J. 1978 Apr 29;1(6120):1103-5. doi: 10.1136/bmj.1.6120.1103. PMID: 346162; PMCID: PMC1604303.
Pérez AV, Picotto G, Carpentieri AR, Rivoira MA, Peralta López ME, Tolosa de Talamoni NG. Minireview on regulation of intestinal calcium absorption. Emphasis on molecular mechanisms of transcellular pathway. Digestion. 2008;77(1):22-34. doi: 10.1159/000116623. Epub 2008 Feb 15. PMID: 18277073.
Moor MB, Bonny O. Ways of calcium reabsorption in the kidney. Am J Physiol Renal Physiol. 2016 Jun 1;310(11):F1337-50. doi: 10.1152/ajprenal.00273.2015. Epub 2016 Mar 23. PMID: 27009338.