Параметры лабораторной экспресс-диагностики критических состояний. Ионизированный кальций

ПАРАМЕТРЫ ЛАБОРАТОРНОЙ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ КРИТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ. ИОНИЗИРОВАННЫЙ КАЛЬЦИЙ

, к. м.н., доцент кафедры биохимии РМАПО, Москва

Организм взрослого содержит 1.0-1.3 кг кальция, большая часть которого (99%) содержится в костной ткани и зубах. Оставшийся 1% распределен между клетками мягких тканей и внеклеточной жидкостью (интерстициальная жидкость и плазма крови). Соответственно, 8.7 ммоль (350 мг) кальция циркулирует в плазме крови в концентрации 2.5 ммоль/л (10 мг/дл). Около 40% кальция плазмы связано с протеинами (в большей степени альбуминами) и 10% представлено соединениями с такими анионами, как бикарбонат, лактат, фосфат и др. Оставшиеся 50% кальция циркулируют в качестве «свободного» ионизированного кальция (iCa2+) в концентрации около 1.25 ммоль/л. Именно эта фракция кальция является физиологически активной.

Рис.1 Распределение кальция в организме.

Ионизированный кальций является ко-фактором двух энзимов (факторов свертывания крови), участвующих в образовании фибрина. Физиологические процессы, зависимые от ионизированного кальция, включают сократимость сердечной мышцы, скелетной и гладкой мускулатуры; нейромышечную проводимость; синаптическую передачу и др. Ионизированный кальций играет роль в секреции гормонов эндокринными железами. Фактически, диапазон внутриклеточных процессов, регулируемых уровнем iCa2+ , включая клеточное деление, обеспечивает основные характеристики жизнедеятельности клетки.

РЕГУЛЯЦИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ КАЛЬЦИЯ.

Концентрация кальция в плазме крови отражает баланс между адсорбированным из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) кальцием и потерями кальция с мочой. Имеет значение также перемещение кальция между плазмой крови и костной тканью. Значимость необходимости поддержания уровня кальция в плазме подтверждается тем, что при недостаточном поступлении кальция извне организм жертвует минерализацией костей в пользу поддержания этого уровня. Всасывание кальция из ЖКТ, экскреция кальция почками и поступление его из костной ткани контролируются двумя гормонами:

·  гормоном паращитовидной железы (ПТГ)

·  кальцитриолом (активным метаболитом витамина D)

ПТГ секретируется четырьмя паращитовидными железами в ответ на снижение концентрации iCa2+ в плазме крови. Органами-мишенями для ПТГ являются кости и почки. Воздействуя на остеокласты, ПТГ обеспечивает резорбцию костной ткани и повышение концентрации iCa2+ в крови. Влияние ПТГ на почки приводит к увеличению реабсорбции кальция. Описанные воздействия ведут к нормализации уровня iCa2+ в плазме крови и по принципу обратной связи секреция ПТГ тормозится. Также ПТГ стимулирует превращение производного витамина D – 25-гидрохолекальциферола в кальцитриол, который, в свою очередь, активизирует абсорбцию из ЖКТ поступающего с пищей кальция. Таким образом, совместное взаимодействие ПТГ и кальцитриола, а также соблюдение принципа обратной связи, поддерживают концентрацию iCa2+ в плазме крови в нормальных пределах.

То есть, поддержание нормальной концентрации iCa2+ зависит от следующих факторов:

    достаточное поступление кальция с пищей достаточная инсоляция, необходимая для эндогенного образования витамина D, плюс поступление витамина D с пищей, в сумме обеспечивающие продукцию кальцитриола функционирование ЖКТ, обеспечивающее абсорбцию кальция и витамина D функция паращитовидных желез, обеспечивающая секрецию ПТГ работа почек, обеспечивающая секрецию кальцитриола и регуляцию потерь кальция с мочой
    метаболизм костной ткани, обеспечивающий перемещение кальция между костями и плазмой крови.

Рис.2 Регуляция уровня ионизированного кальция.

ОЦЕНКА УРОВНЯ КАЛЬЦИЯ. ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИОНИЗИРОВАННОГО КАЛЬЦИЯ (iCa2+)

В течение более, чем 50 лет основным методом оценки кальциевого обмена было измерение уровня общего кальция в плазме или сыворотке крови. Колориметрический принцип, лежащий в основе метода измерения, достаточно прост и доступен. Клиницисты привыкли оперировать значениями общего кальция в крови. Тем не менее, все эти годы врачи понимали, что физиологически активен именно «свободный», ионизированный кальций iCa2+ . Предположение о том, что iCa2+ составляет 50% общего кальция достаточно достоверно для здоровых индивидуумов. Для больных в критическом состоянии это предположение неверно, особенно в следующих ситуациях:

- у пациентов с диспротеинемией

- у пациентов с нарушением КОС.

При повышении концентрации протеинов в крови повышается концентрация кальция, связанного с белками и наоборот. При этом концентрация iCa2+ , то есть физиологически активной фракции, остается неизменной. Так как альбумин наиболее склонен к связыванию с кальцием, он присутствует в формулах так называемого «корригированного кальция», например, в формуле, выведенной Orrell:

«Корригир.» кальций (мг/дл) = Общий кальций (мг/дл) + Альбумин (г/дл)

Тем не менее, даже «корригированный» кальций не отражает истинный уровень iCa2+ у критических больных, так как не учитывает влияние многих патологических факторов (изменение рН и др.). Снижение уровня рН (ацидоз) связано со снижением уровня связанного кальция и, соответственно, с повышением фракции iCa2+ . Напрмер, по данным Moore снижение рН на 0.1 приводит к увеличению концентрации iCa2+ на 0.05 ммоль/л. Соответственно, алкалоз, то есть увеличение рН, приводит к обратным изменениям. При этом уровень общего кальция остается неизменным.




У здоровых субъектов концентрация iCa2+ поддерживается в пределах 1.15-1.30 ммоль/л. Гиперкальциемия в клинической практике встречается чаще гипокальциемии. Однако, существуют две группы больных, для которых характерна гипокальциемия, это больные в критическом состоянии и новорожденные.

ГИПЕРКАЛЬЦИЕМИЯ (iCa2+ > 1.30 ммоль/л)

Наиболее частыми причинами гиперкальциемии являются первичный гиперпаратиреоидизм и онкологические заболевания. Первичный гиперпаратиреоидизм, ответственный за 50% всех случаев гиперкальциемии, является следствием избыточной неконтролируемой секреции ПТГ доброкачественной аденомой одной их 4-х паращитовидных желез. Значительно реже избыточная секреция ПТГ вызвана гиперплазией или раком всех 4-х паращитовидных желез. Первичный гиперпаратиреоидизм встречается в разном возрасте у мужчин и женщин, но наиболее уязвимы женщины в менопаузе. Избыточная секреция ПТГ приводит к деминерализации костной ткани (остеопорозу) и хронической гиперкальциемии, повышая риск образования камней в почках. В осложненных ситуациях гиперкальциемия становится угрожающим жизни состоянием. Хирургическое удаление аденомы паращитовидных желез является наиболее частым решением проблемы. Гиперкальциемия осложняет течение опухолевого процесса молочной железы, легких и пищевода, а также сопровождает миеломную болезнь. Причиной гиперкальциемии у онкологических больных является избыточная неконтролируемая продукция опухолевыми клетками ПТГ-связанного пептида (англоязычная аббревиатура – PTHrP), подобного ПТГ по структуре и действию. Подобно ПТГ PTHrP повышает уровень iCa2+ в плазме крови, усиливая резорбцию костной ткани и снижая экскрецию кальция с мочой. В отличие от ПТГ секреция PTHrP не тормозится увеличением концентрации iCa2+ по принципу обратной связи. Прямая деструкция костной ткани (остеолиз) опухолевыми клетками, метастазирующими в кости, также усугубляет гиперкальциемию. Напрмер, это характерно для миеломной болезни. Таким образом, гиперкальциемия характерна для поздних стадий опухолевого процесса и является неблагоприятным прогностическим признаком. Тем более, важно выявить гиперкальциемию как можно раньше, провести лечение, нормализующее уровень iCa2+ в крови и, соответственно улучшить качество жизни больного, освободив его от симптоматики, сопутствующей гиперкальциемии. Таким образом, первичный гиперпаратиреоидизм и злокачественные заболевания составляют около 90% всех случаев гиперкальциемии. Оставшиеся 10% случаев вызваны такими причинами, как ХПН, саркоидоз и туберкулез. Ряд препаратов предрасполагают к развитию гиперкальциемии (тиазидовые диуретики, литий, избыточный прием витамина D и др.). Умеренная гиперкльциемия (iCa2+ 1.3-1.5 ммоль/л) чаще всего асимптомна, в то время как выраженная гиперкальциемия (iCa2+ > 1.7 ммоль/л) сопровождается выраженной симптоматикой. Проявлениями со стороны ЖКТ являются тошнота, рвота, запоры. Неврологическая и нейропсихическая симптоматика протекает в виде судорожного синдрома, депрессии, психозов, нарушений сознания вплоть до комы и т. д. Поражение сократимости сердечной мышцы сопровождается аритмиями и изменениями на ЭКГ ( укорочение QT- интервала), при выраженной гиперкальциемии возможна остановка сердца. Поражение почек проявляется полиурией и полидипсией. Хроническая гиперкальциемия, даже умеренная, предрасполагает к формированию мочекаменной болезни, повреждению почечной ткани и развитию почечной недостаточности.

ГИПОКАЛЬЦИЕМИЯ (iCa2+ < 1.15 ммоль/л)

Гипокальциемия часто сопровождает ХПН, отражая важную роль почек в продукции кальцитриола и, следовательно, в абсорбции поступающего с пищей кальция. Другими причинами гипокальциемии являются дефицит витамина D и гипопаратиреоидизм, вызванный часто деструкцией ткани паращитовидных желез во время хирургических вмешательств на шее или врожденным недоразвитием желез. Гипокальциемия встречается реже гиперкальциемии, за исключением двух групп больных: больных в критическом состоянии и новорожденных. Гипокальциемия развивается у 85% больных реанимационных отделений при таких патологических состояниях, как:

    сепсис острый панкреатит ОПН сильные ожоги травма в рабдомиолизом алкалоз массивные гемотрансфузии

Достаточно часто встречается гипокальциемия в отделениях реанимации новорожденных. Даже нормальный переход из внутриутробного состояния при родах приводит к снижению концентрации iCa2+. Преждевременные роды, малый вес при рождении, сахарный диабет у матери усугубляют транзиторную гипокальциемию вследствие неадекватного ответа незрелых паращитовидных желез и недостаточную секрецию ПТГ. Умеренная гипокальциемия (iCa2+ 0.9-1.15 ммоль/л) обчно протекает бессимптомно. Выраженная гипокальциемия ((iCa2+ <0.9 ммоль/л) проявляется нейромышечной симптоматикой, включая парестезии, мышечные спазмы, тетанию и др. Симптомы Труссо и Хвостека обычно положительны. Ларингоспазм может вызвать нарушения дыхания. Нарушения сократимости миокарда сопровождаются характерными изменениями на ЭКГ (удлинение QT-интервала и инверсия зубца Т). Выраженная гипокальциемия способна привести к остановке сердца. Длительно существующая гипокальциемия связана также с риском развития катаракты.

ИЗМЕРЕНИЕ iCa2+. ПРОБЛЕМЫ ПРЕАНАЛИТИКИ

Измерение iCa2+ производится ион-селективным электродом методом прямой потенциометрии. Электролитный блок входит в состав современных анализаторов газов крови и КОС (например, ABL800 Flex производства компании «Радиометр Медикал АпС», Дания). Измерение iCa2+ проводится в микропробе цельной крови наряду с другими ургентными параметрами и занимает 1-2 минуты. Применяемый для предотвращения свертывания пробы крови жидкий гепарин отчетливо занижает результаты измерения iCa2+ , так как, с одной стороны, разводит пробу, а с другой, активно связывает iCa2+, обладая слабо-отрицательным зарядом. Ложное занижение уровня iCa2+ представляется весьма важным, особенно учитывая узкий референтный диапазон 1.15-1.30 ммоль/л. Поэтому применение сухого лиофилизированного «сбалансированного» по электролитам гепарина в специальных шприцах и капиллярах (например, РICO70, РICO50 и CLINITUBES производства компании «Радиометр Медикал АпС», Дания), особенно при измерении ургентных электролитов, абсолютно оправдано.

В заключение можно сказать, что внедрение в лабораторную экспресс-диагностику критических состояний такого параметра, как iCa2+ , значительно расширило горизонты в понимании многих клинических ситуаций и явилось дополнительным инструментом в руках клинициста в свете развития доказательной медицины.

Библиография:

McClean FC, Hastings AB. The state of calcium in the fluids of the human body. Conditions affecting ionization of calcium. J Biol Chem, 1935; 108: 285-322. Orrell DH. Аlbumin as an aid to the interpretation of serum calcium. Clin Chim Acta, 1971; 35: 483-89. Moore EW. Ionized calcium in normal serum, ultrafiltrates and whole blood determined by ion-selective electrodes. J Clin Invest, 1970; 49: 318-14. Lamy O, Jenzer-Closuit A, Burckhard P. Hypercalcemia of malignancy: an underdiagnosed and undertreated disease. J Intern Med, 2001; 250: 73-79. Jacobs T, Bilezikian J. Clinical Review: Rare causes of hypercalcemia. J Clin Endocrinol Metab, 2005; 90: 6316-22. Hastbacka J, Petilla V. Prevalence and predictive value of ionized hypocalcemia among critically ill patients. Acta Aasthesiol Scand, 2003; 47: 1264-69. Hsu S, Levine M. Perinatal calcium metabolism: physiology and pathophysiology. Seminars in neonatology, 2004; 9: 23-36.



Подпишитесь на рассылку:

Кальций

Лабораторная диагностика

Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: • АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика
История: СССРИстория РоссииРоссийская Империя
Окружающий мир: Животный мирДомашние животныеНасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организации
МуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммы
Отчеты: • по упоминаниямДокументная базаЦенные бумаги
Положения: • Финансовые документы
Постановления: • Рубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датам
Регламенты
Термины: • Научная терминологияФинансоваяЭкономическая
Время: • Даты2015 год2016 год
Документы в финансовой сферев инвестиционнойФинансовые документы - программы

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШколаПрофессиональное образованиеМотивация учащихся
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказ
Регионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумаги: • УправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги - контрольЦенные бумаги - оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудит
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства

Блокирование содержания является нарушением Правил пользования сайтом. Администрация сайта оставляет за собой право отклонять в доступе к содержанию в случае выявления блокировок.