Кальций сыворотки и ионизированный кальций

Кальций сыворотки циркулирует в трех фракциях: ионизированный (свободный) кальций, который является физиологически активной формой, воспринимаемой тканями; кальций, связанный с альбумином и другими белками; и кальций, комплексированный с анионами, такими как бикарбонат и фосфат. Лаборатории обычно сообщают об общем кальции сыворотки и об ионизированном кальции, когда необходимо непосредственно знать свободную фракцию. Поскольку связывание с белками изменяется в зависимости от уровня альбумина и pH, измерения общего и ионизированного кальция могут расходиться.

Definition

Кальций сыворотки — это общая концентрация кальция в крови, разделенная на белковосвязанную, комплексированную и ионизированную фракции; ионизированный (свободный) кальций — это биологически активная фракция, непосредственно регулируемая кальций-чувствительным рецептором и кальциотропными гормонами.

Scope

Эта тема охватывает химические фракции кальция в крови, различие между измерением общего и ионизированного кальция, влияние альбумина и кислотно-щелочного состояния на эти значения, а также роль кальций-чувствительного рецептора в строгой регуляции. Это справочник по измерениям и интерпретации, а не руководство по диагностике или лечению нарушений кальциевого обмена.

Core questions

• Каковы белковосвязанная, комплексированная и ионизированная фракции кальция сыворотки?
• Когда прямое измерение ионизированного кальция предпочтительнее общего кальция?
• Как сывороточный альбумин и pH крови изменяют взаимосвязь между общим и ионизированным кальцием?
• Как кальций-чувствительный рецептор поддерживает ионизированный кальций в узком диапазоне?

Key concepts

• Ионизированный (свободный) кальций
• Белковосвязанный и комплексированный кальций
• Общий кальций сыворотки
• Коррекция общего кальция по альбумину
• pH-зависимость связывания с белками
• Кальций-чувствительный рецептор
• Преаналитические эффекты (жгут, антикоагулянт, обработка образца)

Mechanisms

Приблизительно половина циркулирующего кальция является ионизированной, большая часть оставшегося связана с альбумином, и небольшая фракция комплексирована с анионами. Фракция, связанная с альбумином, зависит от pH: алкалоз увеличивает связывание и снижает уровень ионизированного кальция, в то время как ацидоз высвобождает кальций и увеличивает ионизированную фракцию, поэтому значение общего кальция может быть нормальным, в то время как свободная фракция является аномальной. Ионизированный кальций поддерживается в узком диапазоне кальций-чувствительным рецептором на паращитовидных и почечных канальцевых клетках, который регулирует секрецию паратиреоидного гормона и почечную обработку кальция в ответ на небольшие отклонения. Из-за влияния белков и pH общий кальций иногда корректируется с учетом альбумина, хотя прямое измерение ионизированного кальция является более точным подходом.

Clinical relevance

Понимание фракций кальция объясняет, почему значения общего и ионизированного кальция могут не совпадать и почему при интерпретации результатов анализа на кальций необходимо учитывать уровень альбумина и кислотно-щелочное состояние — это ключевые понятия в лабораторной медицине. Эта статья описывает, как измеряется и интерпретируется кальций, и не является основой для индивидуальной диагностики или принятия решений о лечении.

Epidemiology

Кальций сыворотки является одним из наиболее часто измеряемых аналитов в клинической химии, рутинно определяемым в метаболических панелях у различных групп населения; ионизированный кальций измеряется более избирательно, когда нарушения белкового или кислотно-щелочного баланса делают общее значение ненадежным.

History

Кальций был установлен как строго регулируемый минерал организма в физиологии XIX и XX веков; идентификация кальций-чувствительного рецептора в 1990-х годах объяснила точность контроля ионизированного кальция, а ион-селективные электроды сделали прямое измерение ионизированного кальция клинически практичным, как это суммировано в стандартных справочниках по клинической химии.

Debates

Является ли скорректированный по альбумину общий кальций адекватной заменой прямому ионизированному кальцию?

Формулы коррекции аппроксимируют свободную фракцию, но могут быть ненадежными, когда альбумин, pH или связывание значительно нарушены, поэтому относительная ценность скорректированного общего по сравнению с непосредственно измеренным ионизированным кальцием является постоянным предметом лабораторных дискуссий.

Key figures

• Munro Peacock

Seminal works

• peacock-2010
• blaine-2015

Frequently asked questions

Почему общий кальций может быть нормальным, когда ионизированный кальций аномален?

Поскольку большая фракция общего кальция связана с альбумином pH-зависимым образом, изменения в уровне альбумина или pH крови могут смещать свободную (ионизированную) фракцию без изменения общего кальция, поэтому два измерения могут не совпадать.

Когда измеряется ионизированный кальций вместо общего кальция?

Прямое измерение ионизированного кальция предпочтительно, когда уровни альбумина или кислотно-щелочное состояние являются аномальными, поскольку эти состояния делают общий кальций и формулы коррекции по альбумину менее надежными оценками активной свободной фракции.