Ріс.335-2. Гомеостаз кальцію.
Схематичне зображення вмісту кальцію у позаклітинному рідини (ВКЖ), кістках, а також їжі і калі. Величини кальцієвих потоків за добу, розраховані різними методами, наведені поряд з коліями транспорту в кишечнику, нирках і скелеті. Вказані приблизні межі коливань, що ілюструють деякі положення тексту. Ефективність всмоктування в кишечнику знаходиться в зворотній залежності від вмісту кальцію в дієті (хронічна адаптація). Це проявляється характерними коливаннями всмоктуються і виводяться з калом кількостей. Показано, що при прийомі 0,5гвсасиваніе становить 50% (0,25), але при прийомі 1.5гоно знижується до 30% (0,5 г). Кількість ендогенного кальцію, що секретується в просвіт кишечника і надходить в кал, постійно і становить 0,1-0,2 г на добу. Воно не залежить ні від прийому, ні від всмоктування кальцію. Фільтровані, неабсорбіруемие і екскретіруемие нирками кількості кальцію обрані довільно, щоб підкреслити той факт, що при низьких швидкостях фільтрації кальцію (т. Е. При низьких швидкостях фільтрації) більша його частина реабсорбується (наприклад, 5,85 з 6 г) і екскреція з сечею становить 150 мг; при більш високих швидкостях фільтрації (при високому споживанні кальцію з їжею) реабсорбируется дещо менша його частина (наприклад, 9,7 з 10г) і екскреція з сечею виявляється вищою - 300 мг. У будь-яких умовах реабсорбция кальцію в нирках перевищує 95% фільтрованої навантаження. Тому, незважаючи на те що приріст споживання кальцію складає 1,0 г, екскреція з сечею збільшується тільки на 150 мг. В умовах кальцієвої рівноваги швидкості вивільнення кальцію з кісток і поглинання його кістковою тканиною рівні.
Концентрація іонів кальцію в позаклітинній рідині зберігається постійної в результаті взаємодії процесів безперервного надходження і виходу кальцію з неї. Кальцій надходить в плазму внаслідок його всмоктування в кишечнику і резорбції кістки, а залишає позаклітинне рідина з секретом шлунково-кишкового тракту, сечею, шляхом відкладення в кістковій тканині і - в невеликій кількості - з потом. Процеси резорбції і формування кістки тісно пов'язані; щодоби кістки скелета поглинають і виділяють приблизно 0,5 мг кальцію (ріс.335-2).
У США середня дієта забезпечує прийом близько 0,6-1 г кальцію на добу, головним чином з молочними продуктами. Однак у дорослої людини всмоктується менше половини надходить з їжею кальцію. У дітей в періоди швидкого зростання, у жінок при вагітності і лактації всмоктування кальцію збільшується, а з віком знижується. При достатньому надходженні в організм вітаміну Dи нормальному його метаболізмі з їжі всмоктується більшу кількість кальцію (адаптація). Основна частина кальцію всмоктується в проксимальних відділах тонкого кишечника, в більш дистальних сегментах ефективність всмоктування знижується. Всмоктування обумовлено як процесом активного транспорту, так і процесом обмеженою дифузії; перший з цих процесів має більше значення в верхніх, а другий - в нижніх відділах кишечника. На обидва впливають метаболіти вітаміну D. Не всі містяться в їжі форми кальцію всмоктуються однаково; має значення навіть склад солі, в якій присутній кальцій: у вигляді хлориду він всмоктується, очевидно, більш ефективно, ніж у вигляді інших солей.
Кальцій також секретується в просвіт шлунково-кишкового тракту. При внутрішньовенному введенні радіоактивних ізотопів кальцію вони з'являються в калі, що дозволяє розрахувати кількість ендогенного кальцію калу (див. Ріс.335-2). Інші методи дають завищені цифри втрат кальцію з вмістом кишечника. Секреція кальцію в просвіт кишечника постійна і не залежить від його всмоктування. При низькому вмісті кальцію в їжі (менше 500 мг на добу) для підтримки позитивного кальцієвого балансу потрібно всмоктування більше 30-40% його. Тільки в цьому випадку поглинання в кишечнику буде достатнім, щоб компенсувати втрати через секрецію шлунково-кишковим трактом і екскрецію нирками.
У дорослих здорових людей екскреція кальцію з сечею при середньому споживанні його коливається в межах 100-400 мг на добу. Коли надходження кальцію з їжею менше 200 мг на добу, екскреція його з сечею, як правило, не перевищує 200 мг на добу. Однак у більшості здорових людей широкі коливання споживання кальцію з їжею порівняно слабо впливають на його екскрецію з сечею. Це означає, що у осіб, які отримують мало кальцію з їжею, відносна неефективність затримки його нирками повинна була б обумовлювати негативний кальцієвий баланс, якби всмоктування кальцію не досягало максимальної ефективності (див. Ріс.335-2).
Підтримка позитивного балансу кальцію (див. Ріс.335-2) залежить від інтенсивності його всмоктування в кишечнику. Недостатність ПТГ або вітаміну D, захворювання кишечника або різкий дефіцит кальцію в їжі можуть пред'являти до кальцієвого гомеостазу такі вимоги, які не вдасться компенсувати затримкою кальцію нирками, що призведе до негативного кальцієвого балансу. Запобігти зниження вмісту кальцію в позаклітинній рідині навіть в умовах хронічного негативного кальцієвого балансу здатна посилена резорбція кісток, але тільки ціною прогресуючої остеопении.
Патофізіологія. Зниження концентрації вільних іонів кальцію призводить до підвищення нейром'язової збудливості і появи синдрому тетании. При повному прояві цей синдром характеризується периферичними і періоральний парестезиями, спазмом кистей і стоп, збудливістю, судомами, бронхоспазмом, ларингоспазмом, симптомами Хвостека, Труссо і Ерба і подовженням інтервалу Q-Т на електрокардіограмі. У дітей тетания може проявлятися дратівливістю і сонливістю. Рівень іонів кальцію, що визначає виникнення окремих ознак тетанії, у різних людей неоднаковий. На прояв тетании впливає і концентрація інших компонентів позаклітинної рідини. Наприклад, гіпомагніємія та алкалоз знижують поріг тетании, тоді як гіпокаліємія і ацидоз підвищують його.
Збільшення рівня загального кальцію в сироватці крові супроводжується підвищенням і кількості іонів кальцію, що може проявлятися анорексією, нудотою, блювотою, закрепами, гіпотонією, депресією, а іноді сонливістю і комою. Тривала гіперкальціємія, особливо при нормальному або підвищеному рівні фосфату в сироватці, може призводити до відкладення твердої фази кальцію і фосфату в незвичайних для нього місцях, таких як стінки кровоносних судин, сполучна тканина навколо суглобів, слизова оболонка шлунка, рогівка очей і паренхіма нирок. Гіперкальціємія і сама по собі, крім патологічних кальцнй-фосфатних відкладень в просвіті ниркових канальців і інтерстиціальної тканини, здатна порушувати функцію нирок.