Anatomie & Fysiologie

Leerdoelen

Aan het einde van dit deel zult u in staat zijn om:

  • Het effect van te veel of te weinig calcium op het lichaam kunnen beschrijven
  • Het proces van calciumhomeostase kunnen verklaren

Calcium is niet alleen het meest voorkomende mineraal in botten, het is ook het meest voorkomende mineraal in het menselijk lichaam. Calciumionen zijn niet alleen nodig voor de mineralisatie van de botten, maar ook voor de gezondheid van de tanden, de regulatie van de hartslag en de contractiekracht, de bloedstolling, de contractie van gladde en skeletspiercellen, en de regulatie van de zenuwimpulsgeleiding. Het normale calciumgehalte in het bloed is ongeveer 10 mg/dL. Wanneer het lichaam dit niveau niet kan handhaven, zal een persoon hypo- of hypercalciëmie ervaren.

Hypocalciëmie, een aandoening die wordt gekenmerkt door abnormaal lage calciumniveaus, kan een nadelig effect hebben op een aantal verschillende lichaamssystemen, waaronder bloedsomloop, spieren, zenuwen en botten. Zonder voldoende calcium kan bloed moeilijk stollen, kan het hart slagen overslaan of helemaal niet meer kloppen, kunnen spieren moeilijk samentrekken, zenuwen moeilijk functioneren en kunnen botten broos worden. De oorzaken van hypocalcemie kunnen uiteenlopen van hormonale onevenwichtigheden tot onjuiste voeding. De behandeling varieert naar gelang van de oorzaak, maar de prognose is over het algemeen goed.

Omgekeerd is bij hypercalciëmie, een toestand die wordt gekenmerkt door abnormaal hoge calciumniveaus, het zenuwstelsel onderactief, wat leidt tot lethargie, trage reflexen, constipatie en verlies van eetlust, verwardheid en in ernstige gevallen coma.

Homeostase van calcium is uiteraard van cruciaal belang. Het skelet, het endocriene stelsel en het spijsverteringsstelsel spelen hierbij een rol, maar ook de nieren doen dat. Deze lichaamssystemen werken samen om een normaal calciumgehalte in het bloed te handhaven (figuur 6.7.1).

In deze afbeelding zijn de twee mechanismen die de calciumhomeostase handhaven weergegeven als twee halve cirkels die, boven elkaar, zijn gecombineerd tot een volledige cirkel. De homeostase vindt plaats langs de diameter van de cirkel, op de grens tussen de twee halve cirkels. In homostase bedraagt het normale calciumgehalte 10 milligram per deciliter. De bovenste halve cirkel vertegenwoordigt het mechanisme dat verhoogde calciumniveaus in het bloed vermindert wanneer de niveaus te hoog zijn. Ten eerste geeft de schildklier calcitonine af. De activiteit van calcitonine remt de osteoclasten en vermindert de reabsorptie van calciumionen in de nieren. Deze twee acties zorgen ervoor dat het calciumionenniveau in het bloed weer daalt naar homeostase. De onderste halve cirkel vertegenwoordigt de mechanismen die het calciumgehalte in het bloed verhogen wanneer het gehalte te laag is. Ten eerste geven de bijschildklieren PTH af. PTH stimuleert de activiteit van de osteoclasten, waardoor calciumionen vrijkomen uit het bot. PTH verhoogt ook de reabsorptie van calcium door de nieren. Daarnaast verhoogt PTH ook de calciumabsorptie in de dunne darm via vitamine D-synthese. Deze drie acties zorgen ervoor dat het calciumionenniveau in het bloed toeneemt.
Figuur 6.7.1 – Paden in de calciumhomeostase: Het lichaam reguleert de calciumhomeostase via twee routes: een route die wordt geactiveerd wanneer de calciumspiegel in het bloed onder normaal daalt en een route die wordt geactiveerd wanneer de calciumspiegel in het bloed verhoogd is.

Calcium is een chemisch element dat door geen enkel biologisch proces kan worden geproduceerd. Het kan alleen via de voeding in het lichaam terechtkomen. De botten fungeren als opslagplaats voor calcium: het lichaam slaat calcium in de botten op wanneer de bloedspiegels te hoog worden, en het geeft calcium af wanneer de bloedspiegels te laag worden. Dit proces wordt gereguleerd door PTH, vitamine D, en calcitonine.

Cellen van de bijschildklier hebben plasmamembraanreceptoren voor calcium. Wanneer calcium zich niet bindt aan deze receptoren, geven de cellen PTH af, dat de proliferatie van osteoclasten en de resorptie van bot door osteoclasten stimuleert. Bij dit demineralisatieproces komt calcium in het bloed vrij. PTH bevordert de reabsorptie van calcium uit de urine door de nieren, zodat het calcium weer in het bloed terechtkomt. Tenslotte stimuleert PTH de synthese van vitamine D, dat op zijn beurt de calciumabsorptie uit verteerd voedsel in de dunne darm stimuleert.

Wanneer al deze processen het calciumgehalte in het bloed weer normaal maken, is er voldoende calcium om zich te binden met de receptoren op het oppervlak van de cellen van de bijschildklieren, en wordt deze cyclus van gebeurtenissen stopgezet (figuur 6.7.1).

Wanneer de calciumspiegels in het bloed te hoog worden, wordt de schildklier gestimuleerd om calcitonine af te geven (figuur 6.7.1), dat de activiteit van osteoclasten remt en de calciumopname door de botten stimuleert, maar ook de reabsorptie van calcium door de nieren vermindert. Al deze acties verlagen de calciumspiegels in het bloed. Wanneer de calciumspiegels in het bloed weer normaal zijn, stopt de schildklier met het afscheiden van calcitonine.

Hoofdstukbespreking

Calciumhomeostase, d.w.z. het handhaven van een calciumspiegel in het bloed van ongeveer 10 mg/dL, is van cruciaal belang voor normale lichaamsfuncties. Hypocalciëmie kan leiden tot problemen met de bloedstolling, het samentrekken van spieren, het functioneren van zenuwen en de sterkte van botten. Hypercalciëmie kan leiden tot lethargie, trage reflexen, constipatie en verlies van eetlust, verwardheid en coma. Calcium homeostase wordt gecontroleerd door PTH, vitamine D, en calcitonine en de interacties van het skelet, endocriene, spijsverterings-, en urinesysteem.

Bekijkingsvragen

Kritische denkvragen

1. Een persoon met zeer lage vitamine D-spiegels meldt zich bij u met klachten over schijnbaar broze botten. Leg uit hoe deze met elkaar in verband kunnen staan.

2. Beschrijf de effecten die worden veroorzaakt wanneer de bijschildklier niet reageert op calcium dat aan zijn receptoren is gebonden.

Glossary

hypercalcemie toestand gekenmerkt door abnormaal hoge niveaus van calcium hypocalcemie toestand gekenmerkt door abnormaal lage niveaus van calcium

Oplossingen

Antwoorden voor Kritische Denkvragen

  1. Vitamine D is nodig voor calciumabsorptie door de darm. Een laag vitamine D gehalte kan leiden tot onvoldoende calcium in het bloed waardoor het calcium uit de botten wordt vrijgemaakt. De vermindering van calcium uit de botten kan ze zwak maken en onderhevig aan breuken.
  2. Onder “normale” omstandigheden binden receptoren in de bijschildklieren bloedcalcium. Wanneer de receptoren vol zijn, stopt de bijschildklier met het afscheiden van PTH. In de beschreven toestand reageren de bijschildklieren niet op het signaal dat er voldoende calcium in het bloed zit en blijven ze PTH vrijgeven, waardoor het bot meer calcium aan het bloed gaat afgeven. Uiteindelijk worden de botten broos en kan hypercalcemie het gevolg zijn.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.