Abstrakt
Vápník je v organismu přítomen jako dvojmocný iont a to buď volný nebo komplexně vázaný. Spolu s fosforem tvoří anorganický podíl kostí, dentinu a zubní skloviny. Nejdůležitější je jeho ionizovaná frakce. Regulován je parathormonem (paratyrinem), kalcitoninem a vitaminem D. Vápenatý iont je důležitý v převodu nervového vzruchu, jako kofaktor některých enzymatických reakcí a při koagulaci krve. Změny hladiny vápníku v krvi mohou být způsobeny onemocněním příštítných tělísek, onemocněním kostí, defektním vstřebáváním vápníku ze střeva nebo poruchou ledvin.
Terminologie
Vápník, vápenatý kationt
Synonyma
Kalcium, kalciový kationt
Klasifikační kódy
Odkazy na jiné relevantní dokumenty, další informace
Chemická a fyzikální charakteristika, struktura a povaha analytuOSN-E
Vápník (Ca, atomové číslo 20) má atomovou hmotnost 40,08 g/mol. Bod tání 842 °C, bod varu 1484 °C. Radium atomu je 197,3 pm.
Role v metabolismu
Kalcium patří mezi hlavní tělesné kationty. Hlavní fyziologický význam spočívá v
Zdroj (syntéza, příjem)
Z potravy se absorbuje jen část přijatého kalcia a střevní absorpce je společně s renální eliminací součástí regulace homeostázy vápenatého kationtu v organismu. Maximum vstřebávání probíhá v duodenu. Absorpci ovlivňuje 1,25-dihydroxyvitamin D3 (společně s magneziem a fosfáty). Zvýšení absorpce je při současném požití laktózy a stravy s proteiny, naopak fosfáty a fytáty vstřebávání tlumí. Pokud je ve střevním lumen nepoměr mezi vápenatými kationty a oxalátovými anionty, dochází k snadnějšímu vstřebání toho iontu, který je v relativním nadbytku. Při nedostatku vápenatých kationtů tak vzniká hyperoxalurie, při nižším obsahu oxalátů v lumen se lépe vstřebává vápenatý kation. Jinak se vytvoří nerozpustný kalciumoxalát, který je vyloučen per vias naturales. Tento mechanismus se využívá při léčbě hyperoxalurie.
Distribuce v organismu, obsah ve tkáních
Kolem 99 % vápníku v těle je obsaženo v kostech a zubech. V plazmě se vyskytuje ve třech formách - volný vápenatý iont (50%), vázaný na protein, hlavně albumin (45%), v komplexu s organickými sloučeninami, převážně citrátem (5%).
Způsob vylučování nebo metabolismus
V plazmě je kolem 38 molárních % celkového kalcia vázáno na proteiny. Zbývající část může být profiltrována v glomerulech. Je tvořena volným, ionizovaným kalciem, kterého je asi polovina celkové molární koncentrace (53 %), dalších 10 molárních % celkového kalcia tvoří komplexy s citrátem a hydrogenuhličitanem. Většina profiltrovaného kalciového kationtu se zpětně vstřebává majoritním pasivním transportem v proximálním tubulu (50 – 55 5) a Henleho kličce (20 – 30 %), podobně jako u magnezia se jedná o transcelulární transport a paracelulární transport přes paracellin-1. V distálním tubulu se vstřebává 12 – 25 % profiltrovaného kalcia. Řízený transport kalcia se odehrává na úrovni ascendentního raménka Henleho kličky, distálního tubulu a sběrného kanálku. V těchto částech nefronu se uplatňuje parathyrin (PTH, zvyšuje reabsorpci kalcia a snižuje reabsorpci fosfátů systémem závislým na adenylátcykláze) a vitamin D (rovněž zvyšuje reabsorpci kalcia). Jen zdánlivě paradoxně se při primární hyperparathyreóze s nadbytkem PTH objevuje výrazná hyperkalciurie – důvodem je zvýšená nálož kalcia pocházejícího z rezorbovaného skeletu a tedy i zvýšené profiltrované množství kalcia a dosažení stropu aktivních tubulárních trasportních procesů. Vysoká eliminace fosfátů je v této situaci naopak projevem působení PTH (v moči se zvyšuje současně cAMP). Výsledkem všech uvedených procesů se skutečnost, že se kalcia zpětně vstřebává kolem 95 % z profiltrovaného množství.
V plazmě se vyskytuje vápenatý kation ve vazbě na proteiny, v komplexech a ve volné, ionizované formě. Protože pouze ionizované kalcium je fyziologicky účinné, jsou snahy koncentraci celkového kalcia převést na ionizovanou formu výpočtem, není-li k dispozici přímé měření aktivity Ca2+.
Frakce kalcia v krevní plazmě
Celkový (2,40 mmol/l) |
Ultrafiltrabilní (1,50 mmol/l) |
Volný, „ionizovaný“ (1,25 mmol/l) |
Aktivní |
0,45 mmol/l |
Elektrostaticky vázaný |
0,80 mmol/l |
|||
Komplexy (fosfáty, citrát, CaHCO3-) |
0,25 mmol/l |
|||
Vázaný na proteiny (0,90 mmol/l) |
Albumin a globuliny |
0,90 mmol/l |
Zdroj: Siggaard-Andersen et al.: Scand. J. Clin. Lab. Invest, 43, 1983, Suppl. 165, s. 11 – 16.
Biologický poločas
Kontrolní (řídící) mechanismy
Regulace vápníku v séru je řízena 3 hormony. Parathyrinem, hormonem příštitných tělísek, který se uvolňuje při poklesu koncentrace kalcia v séru. Způsobuje zvýšenou resorbci Ca2+ z primární moče a uvolňování z kostí. 1-alfa-25-dihydroxycholecalciferol je biologicky aktivní forma vitaminu D. Zvyšuje resorpci ve střevech a uvolňování Ca2+ z kostí. Kalcitonin je peptický hormon produkovaný štítnou žlázou. Brzdí uvolňování z kostí a zvyšuje vylučování Ca2+ močí. Je uvolňován vyšší koncentrací Ca2+.
Literatura
Jabor A. a kolektiv: Vnitřní prostředí. Grada, Praha, 2008.
Poznámky
Appendixy
Autorské poznámky
Antonín Jabor, (2008-11-14)