Kalsíum, fosfór og bein Flashcards
Dreifing kalsíums, fosfats og magnesíums í líkamanum
Kalsíum, 1000 g = 25 mól:
- 99% í beinum.
- 1% í vefjum.
- 0,2% í utanfrumuvökva.
Fosfat, 600 g = 20 mól:
- 85% í beinum.
- 15% í vefjum.
- <0,1% í utanfrumuvökva.
Magnesíum, 25 g = 1 mól:
- 55% í beinum.
- 45% í vefjum.
- 1% í utanfrumuvökva.
Þrjú mismunandi form kalsíums, fosfats og magneíums í plasma
Kalsíum, plasmastyrkur = 2,15 - 2,60 mmól/L:
- 50% frítt.
- 40% próteinbundið.
- 10% í komplex með sítrati, fosfati eða öðru.
Fosfat, plasmastyrkur 0,81 - 1,45 mmól/L:
- 55% frítt.
- 10% próteinbundið.
- 35% í komplex með sítrati, fosfati eða öðru.
Magnesíum, plasmastyrkur 0,60 - 1,20:
- 55% frítt.
- 30% próteinbundið.
- 15% í komplex með sítrati, fosfati eða öðru.
Kalsíum
Er fyrst og fremst utanfrumujón og í UFV er styrkur kalsíums 2,15 - 2,60 mmól/L, en í IFV er hann 0,001 mmól/L.
Breytingar í styrk kalsíums í innanfrumuvökva hafa víðtæk áhrif á starfsemi frumna, eins og til dæmis við vöðvasamdrátt.
Kalsíum gegnir mjög fjölbreyttu hlutverki í líkamanum.
Próteinbundið kalsíum
Stærstur hluti próteinbundins kalsíums er bundinn albúmíni, en einnig immunóglóbúlínum.
Binding kalsíums við prótein er háð sýrustigi.
Við hækkað pH (alkalosis) þá losna H+ jónir frá albúmíni og kalsíum fer inn á bindistaði þeirra og bindast albúmíninu. Magn próteinbundins albúmíns eykst því, en magn frís albúmíns minnkar.
Við lækkað pH (acidosis) þá er minna af H+ jónum sem losna frá albúmíni og því er minna af kalsíumi sem bindist því. Magn próteinbundins albúmíns minnkar því, en magn frís kalsíums eykst.
Út frá þessu er því hægt að reikna hvort að einstaklingur sem virðist vera með hypokalsemíu sé í raun með hana: Adjusted kalsíum = S-Ca + 0,02(47 - albúmín).
Stjórn á kalsíum- og fosfatstyrk í blóði
Er aðallega stjórnað af hormónum, fyrst og fremst tveimur hormónum:
- PTH (parathyroid hormón, paratýrín)
- Calcitríól (1,25-dihydroxy vítamín D)
Styrk kalsíumjónarinnar þarf að halda á þröngu bili, vegna lífeðlisfræðilegrar virkni hennar.
Kalsíum viðtakinn
Á yfirborði parathyroid frumna er Calcium-ion sensing receptor (CASR). Þetta er G-prótein tendur viðtaki (guanine-nucleotide-binding protein). Þegar styrkur jóniseraðs kalsíums (frís kalsíums) fellur sendir viðtakinn boð sem leiða til virkjunar parathyroid frumunnar og hún losar PTH.
Kalsíum viðtakinn er í ákveðnu jafnvægi við kalsíum jónina.
Myndun PTH
Mismunandi form myndast af PTH. Það myndast þrjú virk form en eitt óvirkt. Virku formin 1-34 PTH og 1-84 intact PTH eru notuð til að meta PTH framleiðslu. Virka formið 7-84 PTH verkar á móti 1-84 PTH, en ekki í gegnum PTH viðtakann.
Verkunarmáti og áhrif PTH (á kalsíum- og fosfatbúskap)
–> PTH veldur hækkun á fríu kalsíumi í plasma!
PTH/PTHrP viðtakinn er G-prótein tengdur viðtaki. Þegar PTH binst honum leiða áhrif hans til aukningar á prótein kínösum sem miðla áhrifum PTH í frumunum.
PTH hefur einkum áhrif í beinum og nýrum og stuðlar að HÆKKUN kalsíums í blóði.
- Bein: PTH örvun á frumur í beini veldur auknu beinniðurbroti. Osteoklastar virkjast, hömlun verður á þroska osteoblasta, próteasar brjóta niður kollagen auk þess sem kollagenmyndun minnkar. => Þetta leiðir til þess að kalsíum og fosfat losnar og berst út í UFV.
- Nýru: PTH örvun á frumur í nýrum veldur örvun á 1 alfa-hydroxyleringu á 25-OH vít-D, aukin endurupptaka verður á kalsíumi, minnkuð endurupptaka verður á fosfati og bíkarbónati. => Þetta leiðir til þess að frásog á kalsíumi og fosfati í þörmum eykst, minni útskilnaður verður á kalsíumi, en aukinn útskilnaður á fosfati og acidosa verður.
PTHrP (PTH related protein)
Er 173 amínósýru langt prótein sem er tjáð víða. Fyrstu 34 amínósýrurnar í fjölpeptíðkeðjunni eru svipaðar þeim í PTH.
PTHrP binst PTH/PTHrP viðtakanum.
Hlutverk PTHrP tengist meðal annars þroska beina og jafnvel annarra líffæra.
PTHrP er myndað í miklum mæli í sumum æxlum og getur hár styrkur þess skýrt hátt serum kalsíum við illkynja sjúkdóm
Myndun calcitríóls = 1,25 dihydroxycholcalciferol ( 1,25 di-OH-vítamín D)
Myndun calcitríóls getur verið endogen eða úr fæðu. Við endogen myndun að þá breytist cholesterol í pro-vítamín D3 og síðan breyta útfjólubláir geislar pro-vítamíni D3 í cholcalciferol (vítamín D3), en það er það sem frásogast í görn úr fæðu.
Þetta er síðan hydroxýlerað í lifur af 25-hydroxýlasa í 25-hydroxycholecalciferol, sem er algengasta form vítamínsins í líkamanum. Þetta er það form sem er mælt þegar verið er að mæla D-vítamín í líkamanum. 25-hydroxycholecalciferol er síðan hydroxylerað í nýrum í tvö form. Ensímið 1 alfa-hydroxylasi í nýrum breytir því á virka form vítamínsins, þ.e. 1,25-dihydroxycholcalciferol, en ensímið 24-hydroxylasi í nýrum breytir því á óvirkt form vítamínsins, þ.e. 24,25-dihydroxycholecalciferol.
Áhrif 1,25-dihydroxycholecalciferols (á kalsíum- og fosfatbúskap)
–> Veldur hækkun á fríu kalsíumi í plasma!
Hefur einkum áhrif í þörmum, beinum og nýrum.
- Þarmar: Örvun 1,25-dihydroxycholecalciferols á frumur í þörmum valda aukinni myndun á próteinum sem koma að frásogi kalsíums (svo sem intestinal membrane calcium binding protein, calbindin, calmodulin,Ca/Mg ATPasi, ATP dependenet Ca-pump). => Þessi aukna próteinmyndun veldur auknu frásogi kalsíums í þörmum.
- Bein: Örvun 1,25-dihydroxycholecalciferols á frumur í beinum leiða til aukinnar myndunar á osteocalcini en minnkaðrar myndunar á týpu I kollageni, sem og örvun á osteoklöstum. => Þetta veldur örvun á beinniðurbroti. Kalsíum og fosfat losna og berast út í utanfrumuvökva.
- Nýru: Örvun 1,25-dihydroxycholecalciferols á frumur í nýrum valda hömlun á ensímsinu 1 alfa-hydroxylasa svo að hömlun verður á hydroxyleringu 25-hydroxycholcalciferol yfir í 1,25-dihydroxycholecalciferol, þ.e. hömlun verður á breytingu yfir í virka form D-vítamíns. => Þetta veldur minnkaðri myndun á virka formi D-vítamíns, 1,25-dihydroxycholecalciferol (1,25-diOH vítamín-D).
Sjúkdómar tengdir D-vítamín skorti
Atherosclerosis og kransæðasjúkdómar, háþrýstingur, sykursýki, preeclampsia, gigtarsjúkdómar og krabbamein (ristill, brjóst og prostata).
Ábendingar fyrir kalsíum- og fosfórmælingum
- Kalsíummælingar: Mæling á kalsíumi er nánast venjurannsókn við allar innlagnir. Alltaf skal mæla kalsíum ef minnsti grunur vakanar um truflun í kalsíumbúskap.
Jóniserað kalk skal mæla þegar grunur vaknar um að mæling á S-kalsíum lýsi ekki þéttni virka forms kalsíums. - Fosfatmælingar: Fosfat skal mæla við grun um sjúkdóm í kalkkirtlum, D- vítamínskort, truflað frásog í þörmum, nýrnasjúkdóma, króníska þreytu af óþekktum toga og krampa.
Aðrar rannsóknir sem gerðar eru við grun um truflun í kalsíumbúskap eru albúmín, PTH, 25-OH vítamín D, alkalískur fosfatasi, kreatínín (cystatin C), kalcíum og fosfat í þvagi.
Hypocalcemia
Of lítið kalsíum í blóði
Klínísk einkenni hypocalcemiu
- Krampar
- Vöðvasamdrættir
- Skyntruflanir
- Dofi
- Stjarfi (stupor)
- Geðrænar truflanir
- Chvosteks sign
- Trousseaus sign
Orsakir hypocalcemiu
Orsakir hypocalcemiu geta verið:
- D-vítamín skortur.
- Truflun á D-vítamín efnaskiptum vegna nýrnabilunar.
- Hypoparathyroidismi (lágt PTH). Verður oftast eftir brottnám kalkkirtla við skurðaðgerð (“hungry bone syndrome”, hröð mineralisering í beini við skyndilega lækkun á PTH), en getur verið af öðrum orsökum (eins og hemochromatosis, Wilsons sjúkdómus, meðfætt form)
- Magnesíum skortur (hefur áhrif á losun og virkni PTH).
- Aðrar ástæður: Pseudohypoparathyroidismi (stökkbreytingar í geni PTH-viðtækis), bráður pankreatitis, blóðgjöf, illkynja sjúkdómar, akút rhabdomyolysis, alkalósa (styrkur H+ hækkar, meira Ca2+ tengist albúmíni).
