Bakgrund
Kroppens kalcium är till 99 % bundet i skelettet. Halten joniserat, fysiologiskt aktivt kalcium, i blodet är noggrant reglerat av främst paratyreoideahormon (PTH) och den aktiva formen av D-vitamin: 1,25-dihydroxivitamin D (kalcitriol).
Kroppens kalciuminnehåll är cirka ett kg (25 mol), varav 99 % finns i skelettet. Rekommenderat dagligt intag av kalcium för vuxna över 25 års ålder är 950 mg och övre gräns för säkert intag av kalcium är 2 500 mg
(1). De vanligaste näringskällorna för kalcium är mjölk, fil, yoghurt och ost, vilka står för >60 % av dagsintaget. I blodet är 50 % av kalcium proteinbundet, främst till albumin, 45 % är fritt fysiologiskt aktivt kalcium, så kallat joniserat kalcium (Ca2+), och cirka 5 % finns som kalciumcitrat, kalciumfosfat med mera
(2).
Kalcium- och fosfatomsättning
Vid peroralt intag av 1 000 mg kalcium/dygn absorberas cirka 200 mg. Detta sker främst i tunntarmens proximala del. Det sker även ett utbyte mellan skelett och extracellulär fas på cirka 500 mg/dygn. Normal njurfunktion är av största betydelse för normal koncentration av P/S-kalcium. Varje dygn filtreras cirka 10 000 mg kalcium i glomeruli och 9 800 mg återresorberas, främst genom inverkan av PTH, så att utsöndringen via urinen motsvarar cirka 200 mg
(2).
Det stora genomflödet av kalcium i njurarna betyder att även små förändringar i koncentrationen av S-PTH får betydande inverkan på P/S-kalcium. Om inflödet av kalcium från tarm eller skelett ökar (till exempel vid högt kalciumintag, tyreotoxikos, immobilisering eller osteolytiska metastaser) och njurarna inte eliminerar motsvarande mängd kalcium uppstår hyperkalcemi.
Fosfatabsorptionen från tunntarmen är i huvudsak inte reglerad men ökas av 1,25-dihydroxivitamin D. P/S-fosfat regleras främst av PTH. När PTH ökar återresorberas mindre mängd fosfat via njurarna. Lågt P/S-fosfat är därför ett av kännetecknen vid primär hyperparatyreoidism.
Paratyreoideahormon (PTH) är det viktigaste hormonet för kalcium- och fosfatbalansen.
Paratyreoideahormon ökar kalciumkoncentrationen i blodet genom att minska den renala kalciumutsöndringen och öka inflödet av kalcium från skelettet. PTH stimulerar även bildningen av 1,25-dihydroxivitamin D (kalcitriol, ”aktivt” vitamin D) i njurarna. Bildningen av kalcitriol i njurarna medför i sin tur en ökning av kalciumabsorptionen från tunntarmen. PTH ökar fosfatutsöndringen via urinen genom hämning av återresorptionen.
Frisättningen av PTH regleras av en membranbunden kalciumjonkänslig receptor (CASR) i paratyreoideacellen. Vid sjunkande kalciumkoncentration i blodet frisätts mer PTH, vilket medför en ökning av P/S-kalcium samt en sänkning av P/S-fosfat. Produkten av kalcium-fosfat hålls därmed konstant. Vid en ökning av kalciumkoncentrationen hämmas PTH-frisättningen, varvid koncentrationen av kalcium sjunker och fosfat ökar.
Normal koncentration av vitamin D är bland annat viktig för skelettets utveckling och mineralisering. Uttalad brist på vitamin D medför rakit hos barn och osteomalaci hos vuxna. Otillräckliga halter av vitamin D leder till sekundär hyperparatyreoidism (SHPT). Vitamin D3 (kolekalciferol) bildas i huden via en rad metabola processer under inverkan av solens ultraviolett B (UVB)-strålning, se figur 1. Bildningen är beroende av hudens exponering för solljus. Mörkpigmenterade personer samt äldre har ökad risk för D-vitaminbrist.
I födan ingår vitamin D både som vitamin D3 (kolekalciferol) från animaliska livsmedel, och som vitamin D2 (ergokalciferol) från växter, med likartade biologiska effekter och omsättning. Behovet av vitamin D varierar med bland annat ålder och kön. Det rekommenderade dagsbehovet är 10 μg (400 IE) för barn och vuxna, samt 20 μg (800 IE) för äldre >70 år och för personer med låg solexponering
(1).
De vanligaste näringskällorna för vitamin D är:
- fet fisk
- D-vitaminberikade mejeriprodukter
- ägg.
Syntes och metabolism av vitamin D sker enligt följande:
I huden sker en omvandling av 7-dehydrokolesterol till kolekalciferol (vitamin D3) via UVB-strålning. Tillförsel av vitamin D3 och ergokalciferol (vitamin D2) kan också ske via födan och tas upp i tarmen. I levern sker en omvandling av kolekalciferol och ergokalciferol till 25-hydroxyvitamin D (kalcidiol), som är den cirkulerande formen av vitamin D. Därefter sker en omvandling av kalcidiol i njuren till 1,25-dihydroxyvitamin D (kalcitriol), den biologiskt aktiva formen av vitamin D. Kalcitriol påverkar flera fysiologiska processer, inklusive kalciumabsorption i tarmen och benmetabolism.
I levern omvandlas vitamin D till 25-hydroxivitamin D (kalcidiol). S-25-hydroxivitamin D är ett bra mått på patientens vitamin D-status. Nivån är lägst under januari till mars och högst i augusti till oktober
(2). S-25-hydroxivitamin D <10–12 nmol/L anses som uttalad brist och medför oftast osteomalaci med stegrat alkaliskt fosfatas (ALP), eventuellt hypokalcemi, hypofosfatemi och sekundär hyperparatyreoidism (SHPT). Nivåer <25 nmol/L är brist och 25–50 nmol/L benämns vitamin D-insufficiens. Ingen konsensus finns om vilken individuell serumkoncentration av 25-hydroxivitamin D som är tillräcklig. Enligt nordiska näringsrekommendationer anser man att nivåer över 50 nmol/L är optimalt
(3).
Aktivering av vitamin D
I njurarna omvandlas 25-hydroxivitamin D med hjälp av enzymet 1-alfa-hydroxylas till aktivt 1,25-dihydroxivitamin D (kalcitriol). Processen stimuleras av PTH. Den viktigaste rollen för 1,25-dihydroxivitamin D är att öka absorptionen av kalcium och fosfat från tunntarmen och medverka i bennybildningen.
Bestämning av 1,25-dihydroxivitamin D i serum har framför allt sin plats vid utredning av hyperkalcemi av oförklarlig orsak samt vid utredning av andra ovanliga skelettmetabola sjukdomar.
Kalcitonin är ett hormon som tycks ha ringa betydelse för kalcium-fosfatregleringen hos människa, men är ett värdefullt läkemedel vid hyperkalcemi. Vid stigande P/S-kalcium frisätts kalcitonin från sköldkörteln och hämmar benresorptionen samt ökar kalciumutsöndringen i njurarna.
Kalciumkoncentrationsmätningar
Ibland kan det vara oklart om lätt ökat eller sänkt P/S-kalcium analyserat som enkelprov (korrigerat för albumin) är ett uttryck för hyper- eller hypokalcemi. I regel fordras minst två prov, varav minst ett prov för joniserat kalcium, för att säkerställa detta. De prov som finns tillgängliga för värdering av kalkbalansen är:
P/S-kalcium (totalkalcium)
Totalkalcium är beroende av plasmaproteinkoncentrationen och sjunker när albuminkoncentrationen minskar. Lågt totalkalcium ses därför bland annat hos patienter med svår katabolism på grund av cancer, levercirros eller bristfällig nutrition.
Albuminkorrigerat totalkalcium
Kalciumkoncentrationen kan korrigeras för albuminkoncentrationen via en algoritm som kan variera mellan olika laboratorier. Albuminkorrigerat totalcalcium är ett bättre mått än totalkalcium vid hypoalbuminemi. Vissa algoritmer kan dock ge en överskattning av albuminkorrigerat kalcium även vid lätt hyperkalcemi. Referensområdet är metodberoende.
Joniserat kalcium (Ca2+)
Joniserat kalcium är det mest sensitiva och specifika måttet på kalciumkoncentrationen. Joniserat kalcium påverkas inte nämnvärt av ändringar i plasmaproteinkoncentrationen, men varierar vid förändringar i pH. Vissa analysinstrument pH-korrigerar automatiskt, så kallat pH-korrigerat joniserat kalcium. Provtagning och transport ska ske enligt laboratoriets föreskrifter. Referensområdet för joniserat kalcium är metodberoende.