Почти все процессы, что происходят в человеческом организме, зависят от такого вещества, как кальций. Фосфор при этом – не менее важный элемент для слаженной работы всех систем. Например, ионы кальция (Ca) влияют на сокращения сердца и мышц, а также являются существенной частью нервной системы. Кроме того, Ca необходим для сворачиваемости крови. Что касается фосфора, то он необходим для образования различных веществ. Поэтому обмен кальция и фосфора в организме тесно взаимосвязаны. Вот почему при нарушении обмена кальция и фосфора изменение показателя одного электролита обычно приводит к изменению другого.
Зачем Ca организму
Общее содержания кальция в организме взрослого человека составляет более одного килограмма (около 2% массы тела). Из всего этого количества 99% содержится в минерализованной форме гидроксиапатита Ca в костях. Меньше 1% находится во внекостном внутриклеточном пространстве или в межклеточном пространстве. 40% кальция, циркулирующего в крови, связано с белками, 10% — неорганический Ca, около 50% – ионизированный Ca в свободной, несвязанной форме.
В процессе выхода кальция в кровь и удаления его оттуда активно участвуют костная ткань, тонкий кишечник и почки. В этом процессе задействован очень сложный механизм, который затрагивает и другие органы, и системы.
Тонкий кишечник – это область, где Ca усваивается из пищи. Ключевым моментом в эффективном усвоении кальция является выделение эпителиальными клетками тонкого кишечника белков, которые связывают Ca.
Костная ткань является гигантским хранилищем кальция, где хранится более 99% его запаса, тогда как 1% активно участвует в метаболизме межклеточного Ca. Здесь происходят два противоположных процесса – стимуляция высвобождения Ca из костей, в процессе резорбции (растворения) костной ткани остеокластами, а также построение новых элементов костной ткани.
Почки – это главный орган, поддерживающий равновесие кальция. Если количество этого электролита в крови пребывает в норме, почти весь кальций, входящий в фильтрующую систему почечных клубочков, реабсорбируется (возвращается) через систему канальцев обратно в кровь. Это помогает поддержать количество этого электролита на нужном уровне. Если процесс обратного всасывания снижается, почки отфильтровывают Ca, и он уходит из организма в составе урины. При этом анализ мочи покажет повышающие значения.
Большое количество кальция размещается в митохондриях и эндоплазматическом ретикуле. Уровни межклеточного Ca подвержены сильным колебаниям из-за того, что электролит выполняет сигнальную функцию между клетками, активизируя различные ферменты и регулируя сокращения мускульных волокон. Также кальций пребывает в крови и внеклеточной жидкости. При этом половина Ca в плазме связывают белки, а концентрация фосфора в крови практически идентична уровню кальция.
Фосфор – зачем он нужен?
Фосфор, как и Ca, в основном содержится в минерализованном состоянии в костях (85%). Остальная часть пребывает в органических и неорганических соединениях, распределенных во внутриклеточном и межклеточном пространстве тканей организма.
Основная масса фосфора, содержащаяся в костях, называется гидроксиапатитом. Остальная часть используется в углеводном обмене и является физиологически необходимым веществом в образовании фосфолипидов, кислот, входящий в состав клеточных ядер и аденозина трифосфата.
Фосфор содержится в крови в неорганической форме фосфатов (неорганический фосфор) и связанной с органическими веществами фосфорной кислоты. Небольшие количества внеклеточного органического фосфора пребывают в организме в форме фосфолипидов. Концентрация неорганических фосфатов в крови зависит от состава пищи и деятельности гормонов, в первую очередь – паратгормона, и может колебаться в широких пределах.
Гормональная система регуляции
Поддержание нормального количества кальция и фосфора в крови происходит путем совместного действия паратгормона и кальцитонина, контролирующих потоки Ca из/в кровь и межклеточную жидкость. Также в этих процессах активно участвуют витамин Д, кальциевые каналы.
Гормон паращитовидной железы служит для того, чтобы увеличивать кальций в крови. Действие паратгормона заключается в трех механизмах:
- Стимуляция выработки биологически активной формы витамина Д.
- Облегчение выхода кальция и фосфора из костной ткани. Чтобы снизить накопление в организме ненужного фосфора, паратгормон оказывает на почки фосфатурическое действие (выделение фосфора с мочой).
- Увеличение канальцевого обратного всасывания кальция почками, что приводит ко снижению потерь Ca с мочой.
Витамин Д способствует концентрации кальция в крови. Наиболее важными эффектами этого витамина является облегчение всасывания Ca из тонкого кишечника. При взаимодействии с паратгормоном, витамин Д увеличивает выход кальция из костей.
Кальцитонин – это гормон щитовидки, который контролирует уровень Ca в крови, понижая его количество. Он активно выделяется в плазму в ответ на гиперкальцемию и имеет два основных эффекта. Первый – кальцитонин увеличивает выделение Ca с мочой. Второй – гормон задерживает процесс резорбции костной ткани, снижая выход кальция из кости в кровь.
Анализы Ca в крови необходимы для диагностики и мониторинга целого ряда заболеваний, включая болезни костей, почек, щитовидной и паращитовидных желез, пищеварительного тракта. Кроме того, уровень кальция в крови отражает отклонение от нормы витамина Д и белка.
Почему отклонен фосфор?
Норма фосфора в крови здорового человека – 0,81-1,45 ммоль/л (в некоторых лабораториях приняты другие единицы измерения). Если в анализе крови фосфор понижен, этот недостаток (гипофосфатемия) имеет 4 основные причины:
- Переход фосфора из межклеточной жидкости во внутриклеточную.
- Пропуск фосфатов в мочу почками.
- Потеря фосфора в желудочно-кишечном тракте.
- Истощение внутриклеточных запасов фосфора.
Когда анализ крови на фосфор показывает его увеличение (гиперфосфатемию), обычно это является вторичным результатом неспособности почек выделять фосфор. Другими причинами того, что повышенный фосфор, может быть увеличенное употребления фосфора с пищей и выделение его из тканей в межклеточную жидкость. Кальцификация мягких тканей является одним из серьезных проявлений повышенного уровня фосфора в крови у женщин и мужчин.
Наиболее часто встречающейся проблемой, связанной с повышением фосфатов в плазме крови, является гипокальциемия (низкий Ca), сопровождающаяся судорогами и пониженным давлением. Очень низкий уровень фосфора может представлять опасность для жизни и считается критическим значением.
Фосфор подвержен сильным колебаниям суточного циркадного ритма. Наименьшие значения фосфора в крови наблюдаются рано утром. Первый пик наибольшего значения фосфора после обеда, второй раз наблюдается состояние, когда повышен фосфор в крови больше всего – поздно вечером. Значения второго пика достаточно велики и могут выходить за рамки нормальных значений.
К чему приводит отклонение кальция
Отклонения в верхнюю или нижнюю сторону может привести к серьезным заболеваниям. Гипокальцемия – это термин, обозначающий недостаточную концентрацию кальция в крови. Клиническими признаками гипокальцемии являются:
- нейромышечная возбудимость;
- спазмы мускулатуры;
- тетанические судороги;
- нарушения работы сердца;
- остеомалакия (размягчение костей).
Гипокальцемия возникает из-за нарушения функции паращитовидных желез или синтеза витамина Д. Также тут может сыграть роль обратное соотношение кальция и фосфора. Это значит, что причинами гипокальцемии может быть гиперфосфатемия и сопротивления скелетной системы к воздействию гормона паращитовидных желез.
Если исследования на кальций показывают, что он повышается выше нормы, значит у пациента гиперкальцемия.
Кальций и фосфор в крови и внеклеточной жидкости в нормальном состоянии находится около точки насыщенности раствора. Это значит, что превышения этого уровня ведет к тому, что это вещество не может раствориться в крови и тканях. Это, в свою очередь, вызывает нарушение работы органов и их разрушение.
Гиперкальциемия наблюдается при увеличении вывода Ca из скелетной системы или увеличении усвоения кальция в кишечнике. Большинство случаев, когда высокий Ca, вызвано первичным гиперпаратиреоидизмом (повышенной выработки паратгормона). Кроме того, спровоцировать патологию способы метастазы карциномы груди, простаты, щитовидной железы или легких. Сильная гиперкальциемия приводит к аритмии сердца.
Высокий кальций в крови может стать причиной появления камней почек, которые образуются при соединении Ca с оксалатами. Эту проблему способен обнаружить анализ урины. Во время исследования тестируются кислотность, оксалаты, кальций, натрий, цитрат, креатинин и мочевая кислота. В случае обнаружения образований, лечение зависит от их размеров. Если камни слишком крупные, они могут закупорить протоки и стать причиной смерти. Поэтому врачи рекомендуют их удалить.
Источник: 1diagnos.ru
Пищевые источники кальция и фосфора
В обычном ежедневном рационе европейца в среднем содержится порядка 1000 мг кальция. Рекомендуемый минимум для взрослых составляет 700 мг кальция в день. Основной источник кальция — молоко и молочные продукты. Кроме того, этот элемент содержится в листовых зеленых овощах, бобах сои и орехах. Кальцием обогащают муку и некоторые сухие завтраки-мюсли. В некоторых районах много кальция содержится в водопроводной воде. Менее половины полученного с пищей кальция всасывается в кишечнике, в основном в двенадцатиперстной кишке. Остальное выводится с калом. В организме уровень кальция находится под гормональным контролем, что обеспечивает баланс между потребностью в этом элементе и его поступлением.
Большинство продуктов питания содержит фосфор, обычно ежедневно с пищей поступает 1000 мг этого элемента. Больше всего фосфора содержится в мясе и молочных продуктах.
Распределение кальция и фосфата в организме
В организме взрослого человека содержится около 1 кг кальция (Са) и 600 г фосфора (Р), последний — в комбинации с кислородом — в виде оксида (РО4). Основное количество кальция (99%) и фосфата (85%) приходится на кости, где они входят в состав кристаллов гидроксиапатита — Са10(РО4)6OН2.
Кристаллы гидроксиапатита вместе с белком коллагеном являются основными структурными компонентами костей и зубов. Кальций и фосфор в совокупности составляют 65% массы костей. Незначительное количество кальция (<1%), находящегося в костях, обменивается с кальцием крови. Это позволяет выводить в кровь излишек кальция, когда его уровень в костях выше необходимого, и обеспечивает обратный транспорт, если в крови содержание элемента понижено.
В крови циркулирует около 350 мг (8,7 ммоль) кальция, концентрация его при этом составляет 2,5 ммоль/л. Половина этого количества связывается с белком альбумином, а остальной кальций находится в ионизированной (Са2+), свободной форме. Именно свободная фракция кальция физиологически активна. Эта очень маленькая, но жизненно важная часть общего пула кальция содержится в каждой клетке организма. Концентрация кальция в клетках измеряется в нмоль/л, что составляет всего 1/1000 от уровня в плазме крови.
Не входящие в состав костной ткани 15% фосфата распределяются между клетками и внеклеточным пространством, включая кровь. В плазме содержится 1% общего пула элемента в организме (концентрация составляет примерно 1 ммоль/л).
Функции кальция и фосфата
И кальций, и фосфат играют важнейшую роль как основные компоненты костей и зубов. Ионизированный кальций, циркулирующий в плазме, — это кофактор, необходимый для работы ферментов, участвующих в процессе свертывания крови. Это также источник кальция, требующегося для осуществления многих других клеточных процессов, например электрического проведения нервного импульса, сокращения скелетной мускулатуры и сердечной мышцы, нервно-мышечной передачи. Регуляция при участии кальция — неотъемлемая часть множества процессов, в которых гормоны действуют на клетки-мишени. Таким образом, функционирование многих гормонов зависит от уровня ионизированного кальция. Фактически немногие физиологические функции могут осуществляться без участия хотя бы минимального количества ионов кальция внутри клетки.
Фосфат входит в состав ключевых биологически активных молекул: нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), фосфолипиды (структурные компоненты всех клеточных мембран) и многие другие интермедиаты, включая аденозинтри- фосфат (АТФ) — основной источник химической энергии в клетке. Неорганический фосфат (тот, который не входит в состав более крупных органических молекул) действует в крови и моче как буфер, участвуя в таком жизненно важном процессе, как поддержание нормального уровня рН крови.
Многие функции кальция и фосфата зависят от поддержания их уровня в плазме в достаточно узких пределах. В следующем разделе описаны механизмы, поддерживающие нормальную концентрацию кальция в плазме. Нарушение одного или нескольких механизмов часто служит причиной патологических изменений содержания кальция и/или фосфата.
Физиологический контроль концентрации кальция в плазме
Концентрация кальция в плазме отражает баланс между его поступлением с пищей с последующим всасыванием в желудочно-кишечном тракте и выведением его из организма с мочой. Кроме того, как уже отмечалось, кальций может циркулировать между плазмой и костями. Эти пути транспорта кальция и, соответственно, его концентрация в крови находятся под контролем двух гормонов — паратгормона (паратиреоидный гормон, ПТГ) и кальцитриола (производное витамина D). Эти же гормоны регулируют и уровень фосфата в плазме.
Источник, секреция и эффекты паратгормона
ПТГ — гормон, регулирующий уровень кальция, продуцируется и секретируется четырьмя крошечными (с рисовое зерно) паращитовидными железами, расположенными близко к поверхности или прямо на щитовидной железе. Клетки паращитовидных желез чувствительны к концентрации ионов кальция в крови, омывающей железу. Уменьшение концентрации приводит к стимуляции желез, продукции и секреции ими ПТГ. ПТГ транспортируется с кровью к двум органам-мишеням — почкам и костям.
В результате из костей в кровь высвобождается кальций и уменьшается его почечная экскреция в мочу. В итоге происходит восстановление нормального уровня кальция в плазме. При повышении концентрации кальция в крови секреция ПТГ подавляется. Этот гормон также снижает уровень фосфата посредством действия на почки, усиливая его секрецию в мочу. Конечный результат действия ПТГ — увеличение концентрации кальция и снижение концентрации фосфата в крови.
Источник, секреция и эффекты кальцитриола
Кальцитриол (1,25-дигидроксихолекальциферол) — второй гормон, регулирующий уровень кальция. Это производное витамина D, высвобождаемое почками. Витамин D не только поступает в организм с пищей, но еще и синтезируется в коже под действием солнечного света из холестериноподобного вещества — 7-дегидроксихолестерина. Независимо от источника поступления в организм витамин D в двухступенчатом процессе превращается в кальцитриол. Первая реакция происходит в печени, вторая — в почках. Вторая реакция, в результате которой кальцитриол поступает из почек в кровь, находится под контролем ПТГ. Когда уровень кальция в плазме снижен и, следовательно, уровень ПТГ повышен, продукция и секреция кальцитриола почками также усиливаются. Этот процесс, как и продукция и секреция ПТГ, запускается в случае снижения содержания ионов кальция в крови, а ингибируется при его повышении или увеличении уровня фосфата.
Кальцитриол действует прежде всего на желудочно-кишечный тракт, где стимулирует всасывание поступающих с пищей кальция и фосфата. Эффект этого гормона заключается в увеличении их содержания в плазме. Вместе с ПТГ кальцитриол поддерживает на физиологическом уровне концентрации кальция и фосфата в крови.
Таким образом, поддержание нормальных уровней кальция и фосфата в плазме зависит от:
- диеты, содержащей необходимые количества кальция, фосфора и витамина D;
- нормального функционирования желудочно-кишечного тракта, обеспечивающего всасывание этих трех нутриентов;
- инсоляции, достаточной для адекватного эндогенного синтеза витамина D;
- функции паращитовидных желез, секретирующих ПТГ;
- нормального функционирования печени и почек, в которых происходит превращение витамина D в кальци- триол;
- нормального функционирования почек, обеспечивающих секрецию кальцитриола и, таким образом, регуляцию экскреции кальция и фосфата с мочой;
- состояния метаболизма костной ткани, обеспечивающего физиологический обмен кальция (и фосфата) между кровью и костями.
Для жизнедеятельности поддержание определенного уровня ионов кальция важнее в плазме, чем в костях, поэтому, если запасы кальция ограничены, организм жертвует минерализацией костей для обеспечения нормальной концентрации Са 2+ в плазме.
Концепция скорректированного, или стандартизированного, общего кальция плазмы
Как уже было сказано, кальций находится в крови в виде двух почти равных фракций: половина его связана с альбумином, половина представлена ионами кальция (Са2+). В идеале нужно было бы определять физиологически активный ионизированный кальций, но по причинам, которые будут описаны ниже, принято определять общий кальций плазмы (т. е. кальций, связанный с альбумином, плюс свободный ионизированный кальций). Правомерность определения общего кальция вместо ионизированного обусловлена тем, что концентрация связанного кальция постоянна, а концентрация свободного кальция может изменяться; таким образом, концентрация общего кальция тоже изменяется.
На практике, если концентрация альбумина в плазме остается постоянной, то и количество кальция, связанного с альбумином, тоже постоянно. В этом случае концентрация общего кальция точно отражает концентрацию ионизированного кальция. Однако если концентрация альбумина в плазме отклоняется от нормы, то концентрация общего кальция тоже становится аномальной, что создает впечатление об отклонении от нормы ионизированного кальция.
Для преодоления этой проблемы важно при интерпретации результатов анализа общего кальция принимать во внимание концентрацию в плазме альбумина. Если альбумина в плазме больше или меньше нормы, необходимо провести коррекцию результатов с помощью следующей наиболее часто используемой формулы.
Если альбумин плазмы больше 45 г/л, то скорректированный общий кальций (ммоль/л) = общий кальций (ммоль/л)
Если альбумин плазмы меньше 40 г/л, то скорректированный общий кальций (ммоль/л) = общий кальций (ммоль/л)
В сущности, концентрация скоректированного общего кальция — это концентрация общего кальция, которая была бы получена при нормальных значениях концентрации альбумина.
В настоящее время в большинстве лабораторий определяют в образцах крови наряду с общим кальцием концентрацию альбумина и автоматически выдают результат, который соответствует концентрации скорректированного общего кальция. Если какая-либо лаборатория придерживается других правил, то врач (при подозрении, что концентрация альбумина может отклоняться от нормы) может попросить сделать анализ альбумина вместе с анализом общего кальция.
Определение ионизированного кальция плазмы
В отделениях интенсивной терапии, имеющих соответствующее оборудование, определяют физиологически активную фракцию — ионизированный кальций. В клинической лаборатории может отсутствовать оборудование для измерения ионизированного кальция, поэтому у врача должны быть очень веские основания для назначения анализа ионизированного кальция вместо общего кальция плазмы.
Подготовка пациента
Никакой особой подготовки пациента к взятию крови не требуется.
Время взятия крови
Взять кровь для определения уровня кальция и фосфата можно в любое время.
Подготовка образца
Определение общего уровня кальция в плазме в условиях диагностической лаборатории
Для выполнения анализа в условиях лаборатории берут около 5 мл венозной крови. Определение можно проводить как в сыворотке, так и в плазме крови. Если в вашей лаборатории используют для определения сыворотку, то кровь собирают в пробирку без антикоагулянта. Если же используют плазму, то нужны пробирки с антикоагулянтом — гепарином лития. Другие антикоагулянты при взятии крови для измерения уровня кальция и фосфата не подходят.
Так как наложение жгута может повлиять на измерение содержания кальция, этим приемом в данном случае не пользуются. При неправильной технике взятия крови могут повреждаться клеточные мембраны, что приводит к гемолизу. Фосфата больше внутри клеток крови, чем в плазме, поэтому повреждение мембран приводит к выходу фосфата в плазму и, следовательно, к завышению результатов. В гемолизированных пробах определять уровень фосфата нельзя.
Если у больного нет результатов свежего анализа альбумина, то следует сделать его параллельно с определением содержания кальция.
Определение уровня ионизированного кальция в отделении интенсивной терапии
В современных газовых анализаторах, используемых в отделениях и палатах интенсивной терапии, часто есть встроенный блок для одновременного определения концентрации кальция с использованием тех же антикоагулянтов для артериальной крови. Это позволяет оценить физиологически активную фракцию общего кальция — ионизированный кальций. В этом случае необходимо соблюдать те же правила сбора проб, что и для анализа газового состава крови, даже если требуется определить только уровень ионов кальция.
Содержание ионизированного кальция можно измерять не только в артериальной, но и в венозной крови, соблюдая требования, предъявляемые к сбору образцов артериальной крови для определения газов. Для интерпретации полученных результатов не нужно иметь результаты оценки концентрации альбумина. Потребность в определении содержания фосфата в условиях блока интенсивной терапии крайне низкая; чаще это исследование проводят, используя технологии стационарных лабораторий.
Интерпретация результатов
Для интерпретации результатов определения уровня кальция необходимо знать концентрацию альбумина в плазме и рН крови.
Влияние рН на уровень кальция
На соотношение ионизированного и неионизированного кальция оказывает влияние рН крови. При высоких значениях рН (алкалоз) меньше кальция находится в ионизированном виде, при низких (ацидоз) — больше. Клиническое значение этого влияния продемонстрировано в истории болезни. Можно сказать, что при нарушении кислотно-основного баланса интерпретация результатов определения уровня кальция в крови несколько затрудняется.
Нормы:
концентрация кальция в сыворотке/плазме (общий Са, с поправкой) — 2,20-2,60 ммоль/л;
концентрация ионов кальция в плазме — 1,15-1,30 ммоль/л;
концентрация фосфата в сыворотке/плазме — 0,80-1,40 ммоль/л.
Критические значения:
концентрация кальция в сыворотке/плазме (общий Са, с поправкой) < 1,50 и > 3,30 ммоль/л;
концентрация ионов кальция в плазме< 0,80 и > 1,60 ммоль/л.
Термины, используемые при интерпретации
Гиперкальциемия — концентрация кальция в сыворотке / плазме (общий Са, с поправкой) > 2,60 ммоль/л или концентрация ионов кальция в плазме > 1,30 ммоль/л.
Гипокальциемия — концентрация кальция в сыворотке / плазме (общий Са, с поправкой) < 2,20 ммоль/л или концентрация ионов кальция в плазме < 1,15 ммоль/л.
Гиперфосфатемия — концентрация фосфата в сыворотке / плазме > 1,40 ммоль/л.
Гипофосфатемия — концентрация фосфата в сыворотке / плазме < 0,80 ммоль/л.
Причины гиперкальциемии
Наиболее частые причины гиперкальциемии — это злокачественные заболевания (рак) и первичный гипрепаратиреоз.
Гиперкальциемия и онкологические заболевания
Считается, что избыточная продукция опухолевыми клетками полипептида, называемого родственным (подобным) паратгормону белком (ПТГсБ), — основная причина гиперкальциемии у онкологических больных. Как следует из названия этого белка, он структурно и функционально подобен продуцируемому паращитовидными железами ПТГ, регулирующему кальциевый обмен. Действие ПТГсБ подобно действию ПТГ: он вызывает высвобождение кальция из костей в кровь и, соответственно, увеличение его уровня в плазме. Но концентрация ПТГ в плазме находится под контролем содержащегося в ней кальция (продукция гормона активируется при снижении уровня кальция и снижается при его увеличении), а синтез ПТГсБ злокачественными клетками — нет. Неизбежное следствие неконтролируемого синтеза ПТГсБ опухолевыми клетками — снижение уровня кальция в костях ниже нормы и значительное увеличение его концентрации в крови.
Гиперкальциемия характерна для всех разновидностей опухолевых поражений. С большей вероятностью она встречается при опухолях легких, молочной железы, гортани, области головы и пищевода, чем у больных с опухолями почек, желудка и кишечника.
Чаще всего гиперкальциемия обнаруживается у больных с множественной миеломой (примерно у половины) и опухолями костного мозга. В этих случаях причина гиперкальциемии не в избыточной продукции ПТГсБ, а в деструкции костной ткани (следовательно, высвобождении кальция) в результате инфильтрации опухолевыми клетками.
В целом гиперкальциемия регистрируется на поздней стадии развития солидного рака кости, когда опухолевый процесс широко распространился из первичного очага, и служит, таким образом, плохим прогностическим признаком. Уровень кальция в крови важно определять еще и потому, что лечение приводит к его нормализации и снятие симптомов гиперкальциемии может улучшить качество жизни онкологических больных.
Первичный гиперпаратиреоз
Постоянно повышенный уровень кальция в крови при отсутствии злокачественных новообразований свидетельствует в пользу первичного гиперпаратиреоза — второй наиболее часто встречающейся причины гиперкальциемии у госпитализированных больных и первой — в общей популяции. Хотя это состояние встречается у людей разного возраста и пола, чаще им страдают женщины в период постменопаузы. Почти во всех случаях первичного гиперпаратиреоза причиной избыточной неконтролируемой секреции ПТГ оказывается доброкачественная опухоль (аденома) одной из четырех паращитовидных желез. Значительно реже это следствие патологического увеличения (гиперплазии) всех паращитовидных желез.
Во многих случаях гиперкальциемия выявляется случайно при биохимическом скрининге, выполняемом для того, чтобы объяснить наблюдаемые у пациента симптомы, не связанные явно между собой. В течение нескольких лет до постановки диагноза больного могут беспокоить неспецифические признаки гиперкальциемии (например, депрессия, запор), а у некоторых пациентов (особенно при умеренной гиперкальциемии — 2,60-2,80 ммоль/л) вообще не наблюдается каких-либо ее симптомов. Без лечения первичный гиперпаратиреоз может вызывать деминерализацию костей (вследствие неконтролируемого воздействия ПТГ на костную ткань), отложение кальция в почках и их заболевание, образование кальциевых камней в мочевых путях и (в редких случаях) очень тяжелую гиперкальциемию с угрозой для жизни. Единственный метод лечения — оперативное удаление аденомы.
Редкие причины
В 80% случаев гиперкальциемию вызывают обсуждаемые выше причины. Такие весьма распространенные заболевания, как хроническая почечная недостаточность и тиреотоксикоз, довольно редко ассоциируются с гиперкальциемией.
Примерно у 10% больных саркоидозом, представляющим собой редкое заболевание, которое поражает преимущественно легкие, наблюдается гиперкальциемия из-за избыточной продукции кальцитриола и соответствующего усиления всасывания пищевого кальция. Этот же механизм лежит в основе развития гиперкальциемии при туберкулезе легких и потреблении витамина D в слишком высоких дозах. Наконец, гиперкальциемию могут вызывать некоторые лекарственные средства, особенно тиазидные диуретики и препараты лития. Иногда причину гиперкалициемии найти так и не удается.
Причины гипокальциемии
Гипокальциемия встречается гораздо реже, чем гиперкальциемия. Так как концентрация кальция в плазме возрастает под действием таких гормонов, как ПТГ и кальцитриол, можно ожидать, что их дефицит или ослабление эффекта может приводить к гипокальциемии.
Гипопаратиреоз: сниженная продукция паратгормона
Гипопаратиреоз относится к редким состояниям. Чаще всего он развивается в результате повреждения паращитовидных желез при хирургических вмешательствах. Анатомическая близость и обильное кровоснабжение щитовидной и паращитовидных желез делает последние особенно уязвимыми при выполнении операций на щитовидной железе. Свою роль играют также маленький размер и вариабельность анатомии паратиреоидных желез. По тому же механизму развивается гипокальциемия после удаления аденомы паращитовидных желез у больных с первичным гиперпаратиреозом.
Приблизительно у 14% пациентов, подвергшихся тотальной тиреоидэктомии, развивается временный гипопаратиреоз. Устойчивый гипопаратиреоз встречается после таких операций значительно реже — примерно у 2% прооперированных больных. Риск развития гипопаратиреоза с последующей гипокальциемией зависит от обширности хирургического вмешательства на щитовидной или паращитовидных железах, но для всех больных после операции должен быть налажен мониторинг уровня кальция в плазме. К более редким причинам развития гипопаратиреоза и связанной с ним гипокальциемии относятся поражение паращитовидных желез в результате аутоиммунного заболевания и их врожденное отсутствие или недостаточное развитие.
Сниженная продукция кальцитриола
Гипокальциемия сопутствует такому заболеванию костей в детском возрасте, как рахит, и его эквиваленту у взрослых — остеомаляции. В обоих случаях она возникает в результате дефицита витамина D — предшественника кальцитриола. Гипокальциемия развивается из-за недостатка кальцитриола, который приводит к ограничению всасывания кальция и фосфата, поступающих с пищей. Способствующий развитию гипокальциемии дефицит витамина D может быть следствием недостаточного поступления с продуктами питания или заболеваний желудочнокишечного тракта (например, колит, болезнь Крона либо поджелудочной железы — хронический панкреатит, ограничивающих всасывание витамина даже при достаточном его поступлении. Причиной авитаминоза может быть также редкое пребывание на солнце, что затрудняет синтез витамина D.
В норме физиологический ответ на уменьшение уровня кальция в плазме независимо от его причины заключается в усилении продукции ПТГ и, значит, высвобождении кальция из костей в кровь. Если дефицит витамина D не корригирует, секреция ПТГ остается повышенной. Вымывание кальция из костей, индуцируемое ПТГ, приводит к их деформации у детей при рахите и деминерализации у взрослых при остеомаляции.
Гипокальциемия часто встречается при хронической почечной недостаточности и несколько реже при хронических болезнях печени и первичном билиарном циррозе. Это отражает ключевую роль, которую играют почки и печень в превращении витамина D в кальцитриол, и важное значение почек в минимизации потерь кальция с мочой. Гипокальциемия при хронических заболеваниях печени усиливается при дефиците витамина D из-за снижения продукции желчи (желчные кислоты необходимы для всасывания этого витамина). Некоторые антиконвульсанты, метаболизирующиеся в печени, ограничивая печеночный метаболизм витамина D, также могут ингибировать синтез кальцитриола. Поэтому больные, длительно использующие эти препараты, имеют в перспективе риск развития гипокальциемии с последующей деминерализацией костей.
Гипокальциемия в критических состояниях
Гипокальциемия часто развивается у больных, находящихся в критическом состоянии (до 85%). В этих условиях определяют только фракцию ионизированного кальция, поскольку поправка к уровню общего кальция на содержание альбумина в крови (см. выше) для таких больных не корректна. В отделениях интенсивной терапии причинами гипокальциемии у больных наиболее часто служат острая почечная недостаточность, алкалоз, сепсис, острый панкреатит, тяжелые ожоги и рабдомиолиз. Вызывать гипокальциемию может и массивная гемотрансфузия.
Неонатальная гипокальциемия
Гипокальциемия нередко наблюдается в первые один-два дня жизни. Для фетального развития костей требуется относительно высокое содержание кальция в плазме in utero. Физиологический процесс перехода плода из внутриматочного существования к неонатальной независимости сопровождается быстрым снижением уровня кальция в плазме в первые 24-48 ч жизни. Предполагается, что преходящая неонатальная гипо- кальциемия развивается вследствие недостаточной зрелости паращитовидных желез (продукция ПТГ в ответ на снижение концентрации кальция ограничена) у новорожденного (временный гипопаратиреоз). Риск развития гипокальциемии по этому механизму особенно высок у недоношенных младенцев и новорожденных с низким весом, а также у детей, родившихся у матерей, страдающих сахарным диабетом.
Считается, что более поздняя неонатальная гипокальциемия, развивающаяся на второй неделе после рождения, отражает неадекватный ответ почек (вследствие их незрелости) на ПТГ. Недостаточность витамина D у младенца в результате его дефицита у матери во время беременности также может приводить к гипокальциемии в раннем детском возрасте.
Причины гиперфосфатемии
Почки, которые регулируют содержание фосфата в организме человека, выводя его излишки с мочой, играют в поддержании нормальной концентрации фосфата в крови центральную роль. Поэтому наиболее частой причиной повышения уровня фосфата в сыворотке/плазме крови оказывается почечная недостаточность (как острая, так и хроническая): из-за потери почками способности выводить излишек фосфата с мочой увеличивается его концентрация в крови.
Избыточное поступление фосфата в организм редко бывает причиной развития гиперфосфатемии. Это может наблюдаться у больных, находящихся на парентеральном питании. Поскольку витамин D усиливает абсорбцию фосфатов из пищи, причиной гиперфосфатемии может быть и передозировка этого витамина.
Значительно более высокое содержание фосфата в клетках/ тканях по сравнению с его уровнем во внеклеточной жидкости (крови) приводит к тому, что при массивной деструкции тканей (например, при рабдомиолизе) существенно возрастает концентрация фосфата в крови за счет выхода из поврежденных клеток. По этому же механизму гиперфосфатемия развивается при любых заболеваниях или лечении (например, при химиотерапии), сопровождающихся усилением катаболических процессов.
Как уже отмечалось, важную роль в регуляции уровня фосфата в крови играет ПТГ, который увеличивает его почечную экскрецию. Это объясняет увеличение концентрации фосфата в плазме при недостаточности ПТГ (гиперпаратиреозе).
Причины гипофосфатемии
Гипофосфатемия развивается по трем основным механизмам: снижение поступление фосфата с пищей, увеличение потерь фосфата (с мочой) и усиление транспорта фосфата из плазмы крови в клетки.
Присутствие фосфатов практически во всех продуктах питания объясняет редкость развития гипофосфатемии по этому механизму, однако это случается при продолжительной алиментарной недостаточности (например, при алкоголизме или таких нарушениях питания, как нервная анорексия). У людей, страдающих хроническими желудочно-кишечными заболеваниями, (например, болезнью Крона или целиакией), гипофосфатемия возникает в результате неадекватного всасывания фосфата из пищи. В данном случае она выступает как компонент общего синдрома мальабсорбции, затрагивающего всасывание многих других нутриентов. Поскольку для синтеза кальцитриола, необходимого для осуществления физиологического всасывания фосфата, необходим витамин D, дефицит последнего также может приводить к развитию гипофосфатемии.
Гипофосфатемия, возникающая в результате усиления транспорта фосфата из крови в клетки, характерна для диабетического кетоацидоза и респираторного алкалоза.
Последствия патологических изменений уровня кальция и фосфата в сыворотке крови
Основные клинические последствия изменения нормального уровня кальция в крови объясняются его центральной ролью в передаче сигналов между нейронами (нейротрансмиссия) и в нервно-мышечных соединениях (нейромышечная трансмиссия). Поскольку функционирование нервной системы, скелетных мышц, сердца и желудочно-кишечного тракта во многом зависит от этих опосредованных ионами кальция сигналов, все они — вместе или по отдельности — могут страдать, если содержание кальция в плазме выходит за рамки нормы.
Признаки, симптомы и последствия повышения уровня кальция
Можно сказать, что разнообразие и тяжесть патологических симптомов отражают степень гиперкальциемии. Если при умеренной гиперкальциемии, когда уровень кальция в сыворотке / плазме колеблется в пределах 2,60-3,00 ммоль/л, патологические симптомы практически не проявляются, то при увеличении этого показателя > 3,50 практически всегда появляются клинические симптомы и признаки, которые могут носить угрожающий жизни характер.
Из желудочно-кишечных симптомов наиболее часто встречаются тошнота, рвота и запор. Со стороны центральной нервной системы наблюдаются такие нарушения нейропсихического состояния, как сонливость, депрессия и спутанность сознания. Могут также возникать психозы, судорожные припадки и даже кома. Обычны мышечная слабость и повышенная утомляемость. Сердечно-сосудистые проявления включают аритмии, имеющие характерные проявления на ЭКГ. При увеличении уровня кальция > 3,50 ммоль/л существует вероятность остановки сердца, поэтому необходимы срочные мероприятия по коррекции гиперкальциемии.
Частый признак умеренно тяжелой гиперкальциемии — неспособность почек эффективно концентрировать мочу, что проявляется полиурией (увеличением объема мочи) и полидипсией (жаждой). Длительно сохраняющаяся гиперкальци- емия, даже если она умеренная, может приводить к отложению кальция в почках с тенденцией формирования камней. Длительное компенсаторное усиление почечной функции может закончиться развитием почечной недостаточности.
Признаки, симптомы и последствия понижения уровня кальция
Умеренная гипокальциемия (уровень общего кальция в крови с поправкой на альбумин находится в диапазоне 1,802,20 ммоль/л) может не проявляться клинически. При более тяжелой гипокальциемии обязательно возникают симптомы тетании вследствие увеличения нервно-мышечной возбудимости. К ним относятся повышенная нервная чувствительность, ощущения покалывания в онемевших участках тела, болезненные мышечные спазмы и подергивания; в тяжелых случаях — конвульсии и судорожные припадки. Ларингеальные спазмы мешают нормальному дыханию, а при тяжелой гипокальциемии могут угрожать жизни пациента.
К проявлениям гипокальциемии относятся и сердечные аритмии с характерной картиной ЭКГ.
При длительно существующей гипокальциемии у больных наблюдаются такие нейропсихические симптомы, как сниженное настроение и психозы, а также повышается риск развития катаракты и сердечной недостаточности.
Признаки, симптомы и последствия повышения уровня фосфата
Не существует клинических симптомов, напрямую связанных с повышением концентрации фосфата в плазме крови, но сразу по нескольким механизмам это приводит к снижению уровня кальция в сыворотке / плазме. Поэтому у многих пациентов с гиперфосфатемией можно обнаружить симптомы гипокальциемии, описанные выше. Потенциально гиперфос- фатемия может приводить к отложению фосфата кальция в тканях — кальцификации.
Одно из важнейших последствий этого процесса — кальцификация артерий, затронутых атеросклеротическим процессом, что чревато коронарной недостаточностью и мозговым инсультом. Считается, что высокий риск кардиоваскулярной смерти у больных с хронической почечной недостаточностью обусловлен прежде всего гиперфосфатемией с последующей кальцификацией артерий, так часто встречающейся у больных из этой группы.
Признаки, симптомы и последствия понижения уровня фосфата
У большинства пациентов с гипофосфатемией содержание фосфата в плазме крови лежит в пределах 0,5-0,8 ммоль/л. При умеренном снижении нормального показателя редко обнаруживаются какие-либо патологические симптомы. Однако тяжелая гипофосфатемия (< 0,3 ммоль/л) манифестирует клинически. Основное ее проявление — мышечная слабость, которая может затрагивать мышцы, участвующие в акте дыхания. В ответ на снижение уровня АТФ может развиваться массивная деструкция мышц (рабдомиолиз). При дефиците фосфата в эритроцитах они разрушаются, что приводит к анемии. Со стороны центральной нервной системы могут наблюдаться такие симптомы, как спутанность сознания, судороги, редко — кома.
Источник: medictionary.ru
Метаболизм кальция
К функциям кальция в организме относятся:
· структурная (кости, зубы);
· сигнальная (внутриклеточный вторичный мессенджер-посредник);
· ферментативная (кофермент факторов свертывания крови);
· нейромышечная (контроль возбудимости, выделение нейротрансмиттеров, инициация мышечного сокращения).
Главная роль в метаболизме кальция в организме человека принадлежит костной ткани. В костях кальций представлен фосфатами — Са3(РО4)2 (85%), карбонатами — СаСО3 (10%), солями органических кислот — лимонной и молочной (около 5%). Вне скелета кальций содержится во внеклеточной жидкости и практически отсутствует в клетках. В состав плотного матрикса кости, наряду с коллагеном, входит фосфат кальция — кристаллическое минеральное соединение, близкое к гидроксилапатиту Са10(РО4)6(ОН)2. Часть ионов Са2+ замещена ионами Mg2+, незначительная часть ионов ОН– — ионами фтора, которые повышают прочность кости. Минеральные компоненты костной ткани находятся в состоянии химического равновесия с ионами кальция и фосфата сыворотки крови. Клетки костной ткани могут ускорять отложение или, наоборот, растворение минеральных компонентов при локальных изменениях рН, концентрации ионов Са2+, НРО42-, хелатообразующих соединений (Д. Мецлер, 1980). В организме взрослого человека содержится 1-2 кг кальция, 98% которого находится в составе скелета (А. Уайт и соавт., 1981). Он составляет около 2% массы тела (примерно 30 моль). В крови уровень кальция — 9-11 мг/100 мл (2,2-2,8 ммоль/л), во внеклеточной жидкости — около 20 мг/100 мл. Регуляция обмена кальция между вне- и внутриклеточной жидкостью осуществляется паратгормоном, кальцитонином, 1,25-диоксихолекальциферолом. При уменьшении концентрации ионов кальция возрастает секреция паратиреотропного гормона (ПТГ), и остеокласты увеличивают растворение содержащихся в костях минеральных соединений. ПТГ увеличивает одновременно реабсорбцию ионов Са2+ в почечных канальцах. В итоге повышается уровень кальция в сыворотке крови. При увеличении содержания ионов кальция секретируется кальцитонин, который снижает концентрацию ионов Са2+ за счет отложения кальция в результате деятельности остеобластов. В процессе регуляции участвует витамин D, он требуется для синтеза кальцийсвязывающих белков, необходимых для всасывания ионов Са2+ в кишечнике, реабсорбции его в почках. Постоянное поступление витамина D необходимо для нормального течения процессов кальцификации. Изменение уровня кальция в крови могут вызывать тироксин, андрогены, которые повышают содержание ионов Са2+, и глюкокортикоиды, снижающие его. Ионы Са2+ связывают многие белки, в том числе некоторые белки системы свертывания крови. В белках системы свертывания содержатся кальций-связывающие участки, образование которых зависит от витамина К.
В пищевых продуктах кальций содержится в основном в виде фосфата кальция, который и поступает в организм. В природе кальций встречается в виде карбоната, оксалата, тартрата, фитиновой кислоты (в составе злаков).
Дефицит кальция в организме часто связан с малой растворимостью большинства его солей.
С плохой растворимостью солей кальция авторы связывают кальцификацию стенок артерий, образование камней в желчном пузыре, почечных лоханках и канальцах.
Фосфаты кальция легко растворяются в желудочном содержимом. Максимальное всасывание кальция происходит в проксимальных отделах тонкого кишечника и уменьшается в дистальных отделах.
Доля усвоения кальция более значительна у детей (по сравнению со взрослыми), у беременных и кормящих. Усвоение кальция снижается с возрастом человека, при дефиците витамина D.
В плазме крови содержатся фракции связанного с белком (недиффундирующего) кальция (0,9 ммоль/л) и диффундирующего: ионизированного (1,1-1,4 ммоль/л) и неионизированного (0,35 ммоль/л). Биологически активным является ионизированный кальций, он проникает в клетки через мембраны, неионизированная форма связана с белками (альбумином), углеводами и другими соединениями. Внутри клеток концентрация свободного кальция низкая. Так, общая концентрация ионов Са2+ в цитоплазме эритроцитов составляет около 3 мкМ, из них на свободные ионы приходится менее 1 мкМ. Градиент концентрации ионов кальция по разные стороны от мембраны (от 102 до 105) поддерживается при помощи кальциевого насоса. Очень медленная обратная диффузия ионов внутрь клетки противостоит работе насоса. Са2+ относится к вторичным месенджерам — внутриклеточным веществам, концентрация которых контролируется гормонами, нейромедиаторами, внеклеточными сигналами. Низкий уровень кальция в клетках поддерживается кальциевыми насосами (кальциевыми АТФ-азами) и натрийкальциевыми обменниками. Высокая активация Mg2+-, Са2+-АТФ-азы связана с конформационными изменениями кальциевого насоса, приводящими к переносу Са2+. Резкое увеличение содержания кальция в клетке происходит при открытии кальциевых каналов или внутриклеточных кальциевых депо (концентрация повышается до 500-1000 нМ при 10-100 нМ в нестимулированной клетке). Открытие каналов может быть вызвано деполяризацией мембран, действием сигнальных веществ, нейромедиаторов (глутамат, АТФ), вторичных мессенджеров (инозит-1,4,5-трифосфат, цАМФ) (Я. Кольман, К. Г. Рем, 2000). Уровень кальция в клетках повышается (в 5-10 раз) в виде кратковременных флюктуаций (высокие концентрации кальция оказывают цитотоксическое действие). В клеточных органеллах и цитоплазме клеток имеется большое количество белков, способных связывать кальций и выполнять роль буфера. Действие кальция опосредовано «кальциевыми сенсорами» — специальными кальцийсвязывающими белками — аннексином, кальмодулином, тропонином. Кальмодулин имеется во всех клетках и при связывании четырех ионов кальция переходит в активную форму, которая может взаимодействовать с белками. С2+ оказывает влияние на активность ферментов, ионных насосов, компонентов цитоскелета за счет активации кальмодулина.
Гипоальбуминемия не влияет на уровень ионизированного кальция, который варьирует в узком диапазоне и тем самым обеспечивает нормальное функционирование нервно-мышечного аппарата. С увеличением рН доля связанного кальция возрастает. При алкалозе ионы водорода диссоциируют из молекулы альбумина, что приводит к снижению концентрации ионов кальция. Это может вызвать клинические симптомы гипокальциемии, несмотря на то, что концентрация общего кальция в плазме не изменена. Обратная картина (увеличение концентрации ионов кальция в плазме) отмечается при остром ацидозе. Глобулины также связывают кальций, хотя и в меньшей степени, чем альбумин.
Составные компоненты регуляции содержания кальция в плазме крови включают:
· скелет (резервуар кальция);
· почки;
· экскрецию кальция через кишечник с желчью;
· паратгормон, кальцитонин (их секреция определяется уровнем кальция в плазме);
· 1,25-диоксихолекальциферол.
Внеклеточный пул кальция в течение суток обновляется приблизительно 33 раза (В. Дж. Маршалл, 2002), проходя через почки, кишечник и кости. И даже небольшое изменение любого из этих потоков оказывает существенное влияние на концентрацию кальция во внеклеточной жидкости, включая плазму крови. Кальций, входящий в состав секретов пищеварительного тракта, частично реабсорбируется вместе с пищевым кальцием.
Нарушения обмена кальция сопровождаются нарушениями обмена фосфатов и клинически проявляются в изменениях костного скелета и нервно-мышечной возбудимости.
Наблюдается обратная зависимость между содержанием кальция и фосфора в сыворотке крови (одновременное повышение наблюдается при гиперпаратиреоидизме, снижение — при рахите у детей). При повышенном содержании фосфора в пище в желудочно-кишечном тракте образуется невсасывающийся трехосновной фосфорнокислый кальций. Суточная потребность в кальции взрослого человека составляет 20-37,5 ммоль (0,8-1,5 г), у беременных и кормящих в два раза выше (М. А. Базарнова и соавт., 1986). В пищевой канал ежедневно поступает 35 ммоль кальция, но всасывается только половина, в 50 раз медленнее, чем натрий, но интенсивнее, чем железо, цинк, марганец. Всасывание происходит в тонком кишечнике (максимально в 12-перстной кишке). Лучше всего всасывается глюконат и лактат кальция. Оптимум всасывания наблюдается при рН=3,0. Кальций соединяется с жирными и желчными кислотами и через воротную вену поступает в печень. Транспорту через мембрану энтероцита в кровь способствует витамин D. Всасывание снижается при недостатке фосфатов (важное значение имеет соотношение кальций/фосфор). На всасывание влияет концентрация Nа+, активность щелочной фосфатазы, Mg2+-, Са2+-АТФ-азы, содержание кальций-связывающего белка. Из организма в норме кальций выводится через кишечник. Ежедневно в пищевой канал секретируется слюнными, желудочными и поджелудочными железами и выводится около 25 ммоль Са2+ (М. А. Базарнова и соавт., 1986). Выведение кальция с калом сохраняется даже при бескальциевой диете (в составе желчи). В почках за сутки фильтруется около 270 ммоль Са2+. 90% кальция, фильтруемого в почках, реабсорбируется, поэтому в целом с мочой его выделяется мало (выделение возрастает при увеличении концентрации кальция в крови и ведет к образованию камней в почках). Суточная экскреция колеблется от 1,5 до 15 ммоль и зависит от суточного ритма (максимум в утренние часы), уровня гормонов, кислотно-основного состояния, характера пищи (углеводы усиливают выведение кальция). При рассасывании минерального остова костей, реабсорбция кальция снижается. Кости являются резервуаром кальция: при гипокальциемии кальций поступает из костей и, наоборот, при гиперкальциемии он откладывается в скелете.
Ионы кальция важны для течения многих процессов:
· нервно-мышечного возбуждения;
· мышечного сокращения;
· свертывания крови;
· проницаемости клеточных мембран;
· активности многих ферментов и перекисного окисления липидов.
Основные источники кальция — молоко, молочные продукты (творог, твердые сыры), рыба, яйца. Он содержится также в зеленых овощах, орехах. Одним из источников кальция является питьевая вода (в 1 литре до 350-500 мг). С питьевой водой поступает 10-30% кальция (В. И. Смоляр, 1991). Биодоступность кальция улучшают кисломолочные продукты, животные белки, снижают ее — пищевые волокна, алкоголь, кофеин, избыток жиров (образуются нерастворимые соединения), фосфаты, оксалаты. Повышенное содержание в пище магния и калия тормозит всасывание кальция: они конкурируют с кальцием за желчные кислоты. Препараты витамина D способствуют всасыванию кальция. При лечении остеопороза одновременно с назначением препаратов кальция необходимо восполнение дефицита белков, кальциферола, витаминов.
Гиперкальциемия — результат повышенного поступления кальция во внеклеточную жидкость из резорбируемой костной ткани или из пищи в условиях снижения почечной реабсорбции. Наиболее частой причиной гиперкальциемии (90% случаев) являются первичный гиперпаратиреоз, злокачественные новообразования. Часто гиперкальциемия клинически не проявляется. К редким причинам гиперкальциемии относят (У. Клаттер, 1995) гранулематозные заболевания (в том числе саркоидоз), гипервитаминоз D, тиреотоксикоз, применение тиазидных диуретиков, препаратов лития, молочно-щелочной синдром, длительную обездвиженность, наследственную гипокальциурическую гиперкальциемию, почечную недостаточность. К клиническим симптомам гиперкальциемии относятся:
· отсутствие аппетита, тошнота, рвота, боли в животе (развивается язва желудка и 12-перстной кишки, панкреатит), запоры;
· слабость, утомляемость, снижение массы тела, мышечная слабость;
· изменения личности, ухудшение концентрации внимания, сонливость, кома;
· аритмии, укорочение интервала Q-T на ЭКГ;
· нефрокальциноз, почечные конкременты, кальциноз сосудов, роговицы;
· полиурия, дегидратация, почечная недостаточность.
Наиболее частой причиной снижения общей концентрации кальция в сыворотке является гипоальбуминемия.
Обмен кальция в организме не нарушается, если содержание свободного кальция находится в пределах нормы. Концентрация свободного кальция в сыворотке снижается при гипопаратиреозе, резистентности к паратиреоидному гормону (псевдогипопаратиреозе), авитаминозе D, почечной недостаточности, выраженной гипомагниемии, гипермагниемии, остром панкреатите, некрозе скелетных мышц (рабдомиолизе), распаде опухолей, многократном переливании цитратной крови. К клиническим проявлениям гипокальциемии относятся: парестезии, чувство онемения, судороги мышц, спазм гортани, отклонения в поведении, ступор, положительные симптомы Хвостека и Труссо, удлинение интервала Q-T на ЭКГ, катаракта. Умеренная гипокальциемия может быть бессимптомной.
Гиперкальциурия развивается при повышенном потреблении кальция с пищей, передозировке витамина D (усиливается резорбция в кишечнике), канальцевых расстройствах (идиопатическая гиперкальциурия, почечные тубулярные ацидозы), при повышенном распаде костной ткани (миеломная болезнь, опухоли костной ткани, фосфатный диабет, остеопороз, гиперпаратиреоз).
Гипокальциурия наблюдается при гипопаратиреозе, гиповитаминозе D, гипокальциемии, снижении клубочковой фильтрации.
Роль фосфора в организме человека
В организме взрослого человека содержится около 670 г фосфора (1% массы тела), который необходим для образования костей и клеточного энергетического обмена. 90% фосфора, подобно кальцию, находится в скелете — костях и зубах (М.А. Базарнова и соавт., 1986). Вместе с кальцием они составляют основу твердого вещества кости. В костях фосфор представлен трудно растворимым фосфатом кальция (2/3) и растворимыми соединениями (1/3). Большая часть остального количества фосфора находится внутри клеток, 1% — во внеклеточной жидкости. Поэтому уровень фосфора в сыворотке крови не позволяет судить об общем его содержания в организме.
Фосфаты являются структурными элементами костной ткани, участвуют в переносе энергии в виде макроэргических связей (АТФ, АДФ, креатинфосфат, гуанинфосфат и других). Фосфор и сера — два элемента в организме человека, которые входят в состав различных макроэргических соединений. С участием фосфорной кислоты осуществляется гликолиз, гликогенез, обмен жиров. Фосфор входит в структуру ДНК, РНК, обеспечивающих синтез белка. Он участвует в окислительном фосфорилировании, в результате которого образуется АТФ, фосфорилировании некоторых витаминов (тиамина, пиридоксина и других). Фосфор важен также для функционирования мышечной ткани (скелетной мускулатуры и сердечной мышцы). Неорганические фосфаты входят в состав буферных систем плазмы и тканевой жидкости. Фосфор активирует всасывание ионов кальция в кишечнике. Суточная потребность в фосфоре составляет 30 ммоль (900 мг), у беременных она возрастает на 30-40%, в период лактации — в два раза (М. А. Базарнова и соавт, 1986). По данным В. И. Смоляра (1991), потребность в фосфоре у взрослых — 1600 мг в сутки, у детей — 1500-1800 мг в сутки.
В организм человека фосфор поступает с растительной и животной пищей в виде фосфолипидов, фосфопротеинов и фосфатов.
В растительных продуктах (в частности, в бобовых) содержится много фосфора, однако усвояемость его низкая. Важным источником его является мясо и рыба. В желудке и кишечнике фосфорная кислота отщепляется от органических соединений. Всасывание 70-90% фосфора происходит в тонком кишечнике. Оно зависит от концентрации фосфора в просвете кишки, активности щелочной фосфатазы (угнетение ее снижает всасывание фосфора). Активность щелочной фосфатазы повышает витамин D, а всасывание фосфатов — паратиреоидный гормон. Всосавшийся фосфор поступает в печень, участвует в процессах фосфорилирования, частично откладывается в виде минеральных солей, которые затем переходят в кровь и используются костной и мышечной тканью (синтезируется креатинфосфат). От обмена фосфатов между кровью и костной тканью зависит нормальное течение процессов окостенения, поддержания нормальной костной структуры.
В крови фосфор находится в виде четырех соединений: неорганического фосфата, органических фосфорных эфиров, фосфолипидов и свободных нуклеотидов. В плазме крови неорганический фосфор присутствует в виде ортофосфатов, но его концентрацию в сыворотке оценивают непосредственно (1 мг% фосфора=0,32 ммоль/л фосфата). Он проникает через полунепроницаемые мембраны, фильтруется в почечных клубочках. Концентрация неорганического пирофосфата в плазме крови составляет 1-10 мкмоль/л. Содержание неорганического фосфора в плазме крови взрослых людей — 3,5-4 мг фосфора/100 мл, несколько выше оно у детей (4-5 мг/100мл) и у женщин после менопаузы. В плазме также содержатся гексозофосфаты, триозофосфаты и другие. Скелет является резервуаром неорганического фосфора: при снижении его содержания в плазме он поступает из скелета и, наоборот, откладывается в скелете при повышении его концентрации в плазме. Концентрацию фосфора в сыворотке крови рекомендуется определять натощак: богатая фосфором пища повышает его, а углеводы, инфузия глюкозы — снижают. Фосфор выводится из организма через кишечник и почки в виде фосфата кальция. С мочой выделяется 2/3 растворимых одно- и двузамещенных фосфатов натрия и калия и 1/3 фосфатов кальция и магния. В почках за сутки фильтруется около 208 ммоль фосфата, экскретируется 16-26 ммоль. Соотношение одно- и двузамещенных солей фосфора зависит от кислотно-основного состояния. При ацидозе однозамещенных фосфатов выводится в 50 раз больше, чем двузамещенных. При алкалозе усиленно образуются и выделяются двузамещенные соли фосфатов.
Паратиреоидный гормон снижает уровень фосфора в сыворотке крови, угнетая реабсорбцию его в проксимальных и дистальных канальцах, усиливая выведение с мочой. Кальцитонин оказывает гипофосфатемическое действие, уменьшая реабсорцию и усиливая экскрецию. 1,25(ОН)2Д3, усиливая всасывание фосфата в кишечнике, повышает его уровень в крови, способствует фиксации фосфорно-кальциевых солей костной тканью. Инсулин стимулирует поступление фосфата в клетки и тем самым снижает его содержание в сыворотке крови. Гормон роста увеличивает реабсорбцию фосфатов, вазопрессин — экскрецию.
Обмен фосфора и кальция тесно взаимосвязаны. Считается (В. И. Смоляр, 1991), что оптимальным для совместного усвоения из пищи является соотношение между фосфором и кальцием равное 1:1-1,5. Гиперкальциемия, снижая секрецию паратиреоидного гормона, стимулирует реабсорбцию фосфатов. Фосфат может соединяться с кальцием и приводить к отложению кальция в тканях и гипокальциемии.
При нарушении обмена фосфора обнаруживаются повышение и снижение его в крови. Гиперфосфатемия часто наблюдается при почечной недостаточности, встречается при гипопаратиреозе, псевдогипопаратиреозе, рабдомиолизе, распаде опухолей, метаболическом и респираторном ацидозе. Гиперфосфатемия подавляет гидроксилирование 25-гидроксикальциферола в почках. Умеренная гипофосфатемия не сопровождается существенными последствиями. Тяжелая гипофосфатемия (менее 0,3 ммоль/л (1 мг%) сопровождается нарушением функции эритроцитов, лейкоцитов, мышечной слабостью (нарушается образование АТФ, 2,3-дифосфоглицерата). Она наблюдается при злоупотреблении алкоголем и абстиненции, респираторном алкалозе, нарушении всасывания в кишечнике, приеме средств, связывающих фосфат, возобновлении приема пищи после голодания, при переедании, тяжелых ожогах, лечении диабетического кетоацидоза (У. Клаттер, 1995). При диабетическом кетоацидозе гипофосфатемия не является признаком истощения запасов фосфата. Умеренная гипофосфатемия (1,0-2,5 мг%) может наблюдаться при инфузии глюкозы, дефиците витамина D в пище или снижении его всасывания в кишечнике, при гиперпаратиреозе, остром тубулярном некрозе, после пересадки почек, при наследственной гипофосфатемии, синдроме Фанкони, паранеопластической остеомаляции, увеличении объема внеклеточной жидкости. Респираторный алкалоз может вызвать гипофосфатемию, стимулируя активность фосфофруктокиназы и образование фосфорилированных промежуточных продуктов гликолиза. Хроническая гипофосфатемия приводит к рахиту и остеомаляции.
Гипофосфатемия проявляется потерей аппетита, недомоганием, слабостью, парестезиями в конечностях, болью в костях. Гипофосфатурия наблюдается при остеопорозе, гипофосфатемическом почечном рахите, инфекционных заболеваниях, острой желтой атрофии печени, снижении клубочковой фильтрации, повышенной реабсорбции фосфора (при гипосекреции ПТГ).
Гиперфосфатурия наблюдается при повышенной фильтрации и сниженной реабсорбции фосфора (рахит, гиперпаратиреоз, тубулярный ацидоз, фосфатный диабет), гипертиреозе, лейкозах, отравлениях солями тяжелых металлов, бензолом, фенолом.
Гомеостаз кальция и фосфата
Гипокальциемия стимулирует секрецию паратиреоидного гормона и тем самым увеличивает продукцию кальцитриола. В результате увеличивается мобилизация кальция и фосфатов из костей, их поступление из кишечника. Избыток фосфатов экскретируется с мочой (ПТГ оказывает фосфатурическое действие), а реабсорбция кальция в почечных канальцах возрастает, и концентрация его в крови нормализуется. Гипофосфатемия сопровождается усилением секреции только кальцитриола. Увеличение под действием кальцитриола его концентрации в плазме приводит к снижению секреции паратиреоидного гормона. Гипофосфатемия приводит к стимуляции абсорбции фосфата и кальция в кишечнике. Избыток кальция выводится с мочой, так как кальцитриол усиливает реабсорбцию кальция в незначительной мере (по сравнению с ПТГ). В результате описанных процессов нормальная концентрация фосфата в плазме крови восстанавливается независимо от концентрации кальция.
Источник: StomPort.ru
Все статьи про заболевание и лечение сосудов :
Электролитный состав плазмы крови Повышена соэ в крови взрослого человека причины Норма железа в сыворотке крови у женщин Общий развернутый анализ крови расшифровка и нормы Повышение ферритина в крови Что такое тромбокрит в анализе крови повышен Если увеличены лимфоциты в крови у взрослого Сахар в анализе крови