Oppimistavoitteet
Tämän osion loppuun mennessä osaat:
- Kuvailla, miten liika tai liian vähäinen kalsiumin määrä vaikuttaa elimistöön
- Kuvailla kalsiumin homeostaasin prosessia
Kalsium ei ole ainoastaan luun runsain mineraali, vaan se on myös ihmiskehon runsain mineraali. Kalsiumioneja tarvitaan paitsi luun mineralisaatioon myös hampaiden terveyteen, sydämen sykkeen ja supistumisvoiman säätelyyn, veren hyytymiseen, sileiden ja luustolihassolujen supistumiseen sekä hermoimpulssien johtumisen säätelyyn. Veren normaali kalsiumpitoisuus on noin 10 mg/dl. Kun elimistö ei pysty ylläpitämään tätä tasoa, henkilöllä esiintyy hypo- tai hyperkalsemiaa.
Hypokalsemia, tila, jolle on ominaista epänormaalin alhainen kalsiumpitoisuus, voi vaikuttaa haitallisesti useisiin eri kehon järjestelmiin, kuten verenkiertoon, lihaksiin, hermoihin ja luustoon. Ilman riittävää kalsiumin määrää veren hyytymisvaikeudet, sydämen lyönnit voivat jäädä väliin tai loppua kokonaan, lihasten supistumisvaikeudet, hermojen toimintavaikeudet ja luiden haurastuminen. Hypokalsemian syyt voivat vaihdella hormonaalisesta epätasapainosta vääränlaiseen ruokavalioon. Hoidot vaihtelevat syyn mukaan, mutta ennusteet ovat yleensä hyvät.
Käänteisesti hyperkalsemiassa, tilassa, jolle on ominaista epänormaalin korkea kalsiumpitoisuus, hermosto on vajaatoimintainen, mikä johtaa velttouteen, hidastuneisiin reflekseihin, ummetukseen ja ruokahaluttomuuteen, sekavuuteen ja vakavissa tapauksissa koomaan.
Kalsiumhomeostaasi on luonnollisesti kriittinen. Luustolla, hormonitoiminnalla ja ruoansulatuskanavalla on tässä oma roolinsa, mutta myös munuaisilla on. Nämä elimistön järjestelmät työskentelevät yhdessä pitääkseen veren kalsiumpitoisuuden normaalina (kuva 6.7.1).
Kalsium on kemiallinen alkuaine, jota ei voida tuottaa millään biologisella prosessilla. Ainoa tapa, jolla se pääsee elimistöön, on ravinnon kautta. Luut toimivat kalsiumin varastopaikkana: elimistö varastoi kalsiumia luihin, kun veren kalsiumpitoisuus nousee liian korkeaksi, ja se vapauttaa kalsiumia, kun veren kalsiumpitoisuus laskee liian alas. Tätä prosessia säätelevät PTH, D-vitamiini ja kalsitoniini.
Lisäkilpirauhasen soluilla on plasmakalvon reseptorit kalsiumia varten. Kun kalsium ei sitoudu näihin reseptoreihin, solut vapauttavat PTH:ta, joka stimuloi osteoklastien proliferaatiota ja osteoklastien luun resorptiota. Tämä demineralisaatioprosessi vapauttaa kalsiumia vereen. PTH edistää kalsiumin takaisinimeytymistä virtsasta munuaisissa, jolloin kalsium palaa takaisin vereen. Lopuksi PTH stimuloi D-vitamiinin synteesiä, joka puolestaan stimuloi kalsiumin imeytymistä mistä tahansa sulatetusta ruoasta ohutsuolessa.
Kun kaikki nämä prosessit palauttavat veren kalsiumpitoisuuden normaaliksi, kalsiumia on riittävästi sitoutumaan lisäkilpirauhassolujen solujen pinnalla oleviin reseptoreihin, ja tämä tapahtumakierto kytkeytyy pois päältä (kuva 6.).7.1).
Kun veren kalsiumpitoisuus nousee liian korkeaksi, kilpirauhanen stimuloituu vapauttamaan kalsitoniinia (kuva 6.7.1), joka estää osteoklastien toimintaa ja stimuloi kalsiumin ottoa luihin, mutta vähentää myös kalsiumin takaisinimeytymistä munuaisissa. Kaikki nämä toimet alentavat veren kalsiumpitoisuuksia. Kun veren kalsiumpitoisuus palautuu normaaliksi, kilpirauhanen lakkaa erittämästä kalsitoniinia.
Luvun katsaus
Kalsiumin homeostaasi eli veren kalsiumpitoisuuden pitäminen noin 10 mg/dl:n tasolla on elimistön normaalien toimintojen kannalta ratkaisevan tärkeää. Hypokalsemia voi aiheuttaa ongelmia veren hyytymisessä, lihasten supistumisessa, hermojen toiminnassa ja luun lujuudessa. Hyperkalsemia voi johtaa velttouteen, hidastuneisiin reflekseihin, ummetukseen ja ruokahaluttomuuteen, sekavuuteen ja koomaan. Kalsiumin homeostaasiaa säätelevät PTH, D-vitamiini ja kalsitoniini sekä luuston, hormonitoiminnan, ruoansulatuskanavan ja virtsajärjestelmän vuorovaikutus.
Katselukysymykset
Kriittisen ajattelun kysymykset
1. Henkilö, jolla on hyvin alhainen D-vitamiinipitoisuus, tulee luoksenne valittaen ilmeisen hauraita luita. Selitä, miten nämä saattavat liittyä toisiinsa.
2. Kuvaile vaikutuksia, joita aiheutuu, kun lisäkilpirauhanen ei pysty reagoimaan reseptoreihinsa sitoutuneeseen kalsiumiin.
Sanasto
hyperkalsemia tila, jolle on ominaista epänormaalin korkeat kalsiumpitoisuudet hypokalsemia tila, jolle on ominaista epänormaalin alhaiset kalsiumpitoisuudet
Ratkaisut
Vastauksia kriittiseen ajatteluun liittyviin kysymyksiin
- D-vitamiinia tarvitaan kalsiumin imeytymiseen suolistosta. Alhainen D-vitamiinipitoisuus voi johtaa siihen, että veren kalsiumpitoisuus on riittämätön, joten kalsiumia irtoaa luista. Kalsiumin väheneminen luista voi tehdä niistä heikkoja ja alttiita murtumille.
- ”Normaaleissa” olosuhteissa lisäkilpirauhasten reseptorit sitovat veren kalsiumia. Kun reseptorit ovat täynnä, lisäkilpirauhanen lopettaa PTH:n erittymisen. Kuvatussa tilassa lisäkilpirauhaset eivät reagoi signaaliin, että veressä on riittävästi kalsiumia, ja ne vapauttavat edelleen PTH:ta, mikä saa luun vapauttamaan lisää kalsiumia vereen. Lopulta luusto haurastuu ja seurauksena voi olla hyperkalsemia.