泌尿系结石的重要形成物（1）：钙
钙是一种必需元素，在骨骼矿化中起着重要作用。体内超过 99% 的钙以羟基磷灰石的形式储存在骨骼中。这种形式的钙提供骨骼强度以及钙释放到血清中的储存库。在血清中，钙以 3 种形式存在：蛋白质结合型、电离型（游离型）和复合型（螯合型）。蛋白质结合钙占血清钙的 40%，不能被组织利用。白蛋白和球蛋白是血清中的主要钙结合蛋白，而钙调蛋白是细胞中的主要钙结合蛋白。螯合钙占血清钙的 9%，可使钙被各种组织吸收或在身体各部位之间携带。血清钙通常螯合到磷酸钙、碳酸钙和草酸钙的离子复合物中。最后，游离钙占血清钙的 51%，被身体利用来维持生理功能。如果血清钙浓度超过 8.8 至 10.4 mg/dL，则认为身体处于钙中毒状态。
涉及的器官系统
钙稳态是通过调节肠道、肾脏和骨骼中钙转运的激素的作用来维持的。3 种主要激素是甲状旁腺激素 (PTH)、1,25-二羟基维生素 D-3（维生素 D3）和降钙素。甲状旁腺释放甲状旁腺激素 (PTH) 以响应血清钙的降低。PTH 作用于肾脏以增加 Henle 升袢、远曲小管和集合管中钙的重吸收。肾脏还通过增加维生素 D3 的分泌来对 PTH 做出反应，这反过来又刺激了肠道对钙的吸收。PTH作用于骨骼以刺激参与骨骼重吸收和游离钙释放的破骨细胞。所有这些过程都会导致血清钙的升高。降钙素由甲状腺滤泡旁细胞 (C-cells) 释放以响应血清钙的增加。降钙素作用于骨骼以刺激成骨细胞在骨骼中沉积钙。降钙素还抑制肾对钙的重吸收，增加尿钙排泄。最后，降钙素还会抑制肠道对钙的吸收。这些过程导致血清钙降低。
功能
离子钙在肌肉收缩中起重要作用。骨骼肌功能由释放储存在肌浆网中的钙的动作电位控制。然后这种钙与原肌球蛋白结合，使肌球蛋白和肌动蛋白在肌节中相互作用，导致肌肉收缩。在平滑肌中，第二信使系统触发肌浆网中钙的释放。此外，平滑肌膜上的配体门控和电压门控钙通道允许细胞外钙进入细胞。钙调蛋白结合钙离子并激活肌球蛋白轻链激酶，使肌球蛋白头部磷酸化，然后结合肌动蛋白并引起平滑肌收缩。心肌受动作电位和细胞外钙内流的控制。动作电位触发钙的向内流动，从而增强肌浆网的额外钙释放。一个心肌细胞的收缩通过插入的椎间盘传递给相邻的细胞，从而允许心肌同步收缩。正是通过这种机制，钙被用来稳定心脏细胞膜，防止严重高钾血症中的去极化。离子钙还具有许多微生物功能，包括激活蛋白激酶、酶磷酸化和介导细胞对肾上腺素、胰高血糖素、加压素 (ADH)、促胰液素和胆囊收缩素等激素的反应。
临床意义
临床医生了解高血钙症和低血钙症的原因很重要，因为这些疾病具有潜在危险，任何一种极端情况都可能危及生命。高钙血症 轻度高钙血症（低于 11.5 mg/dL）通常无症状。钙浓度高于 11.5 mg/dL 会导致非特异性症状，包括恶心、呕吐、精神状态改变、头痛、意识模糊、腹部或腰痛、便秘、抑郁、虚弱、肌痛、关节痛、多尿、烦渴和夜尿。严重的高钙血症可导致昏迷。体检结果包括高血压、心动过缓、反射亢进和舌肌震颤。高钙血症的诊断分为PTH介导的和非PTH介导的原因。PTH 介导的高钙血症是由于 PTH 水平升高导致肠道钙吸收增加。非 PTH 介导的高钙血症可由恶性肿瘤、肉芽肿性疾病、药物制剂、内分泌疾病和遗传原因引起。
低钙血症
急性低钙血症（低于 8.5 mg/dL）可导致晕厥、充血性心力衰竭、麻木和刺痛、肌肉痉挛和手足抽搐、支气管痉挛和喘息、喉痉挛和吞咽困难、易怒、抑郁、疲劳和癫痫发作。慢性低钙血症可导致头发粗糙、指甲变脆、牛皮癣、皮肤干燥、瘙痒、牙列不良和白内障。最常见的体检结果包括神经过度兴奋、心理障碍和心律失常。Chvostek 和 Trousseau 征表示低钙血症。脓毒症和感染性休克可由于未知机制引起低钙血症；并发败血症和低钙血症的患者死亡率更高。应获得完整的用药史，以排除由西那卡塞、顺铂、双膦酸盐、抗惊厥药和狄诺塞麦等药物引起的低钙血症。
诊断
低钙血症的诊断首先是通过测量血清白蛋白来实现的，它可以将真正的低钙血症与低白蛋白血症引起的人为性低钙血症区分开来。如果白蛋白正常，应检查 PTH 水平以确定低钙血症是否是由于甲状旁腺功能减退症等 PTH 疾病导致的快速低钙血症，称为饥饿骨综合征。如果 PTH 水平正常，则可以检查镁、维生素 D 和磷酸盐水平，以确定钙水平是否受到其他电解质异常的影响。检查肾和肝功能以确定低钙血症的终末器官原因总是一个好主意。同样，应下令进行心电图检查以评估低钙血症对心脏的影响。放射学检查通常用于确定由佝偻病或骨软化症等疾病引起的慢性低钙血症的病因。
确定高钙血症原因的实验室测试从白蛋白水平和离子钙开始，以确认高钙血症。一旦确认，应检查 PTH 水平以排除甲状旁腺功能亢进。肾功能和促甲状腺激素 (TSH) 可以研究高钙血症的肾源性和内分泌起源。始终考虑镁、维生素 D 和磷酸盐的电解质异常。心电图可能显示 QT 间期缩短、T 波变平或倒置、J 波或 PR 和 QRS 间期延长。快速进展性高钙血症的最常见原因是恶性肿瘤，应通过影像学评估患者的肺、乳腺和肾脏肿块，并进行实验室检查以评估多发性骨髓瘤、淋巴瘤和白血病等血癌。治疗高钙血症或低钙血症的治疗重点是纠正潜在的疾病，这通常会导致钙稳态紊乱。在极端情况下，钙补充剂或钙尿剂可以纠正钙水平的严重紊乱。对于较轻的病例，增强甲状旁腺、甲状腺、肾脏、肠道和骨骼功能的支持措施将使身体补偿钙的过量或缺乏，并利用内部激素调节系统使钙水平恢复到正常水平。体内平衡。
饮食用途
均衡的饮食包括每天 1000 毫克的钙。肠道吸收 200 至 400 毫克的这种物质，其余的则随粪便排出体外。任何吸收的过量钙都会分泌到尿液中。钙补充剂在老年人中很常见，在老年人中服用维生素 D 补充剂可以改善随着年龄增长而流失的骨量。
药理用途
在严重高钾血症的情况下给予氯化钙和葡萄糖酸钙的钙盐以稳定膜电位并防止长时间的心肌去极化。
Physiology, CalciumElaine Yu 1, Sandeep Sharma 2In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2021 Jan.2020 Aug 29.Affiliations expand
PMID: 29489276Bookshelf ID: NBK482128