kalsium - fysiologi

Kalsium er et metallisk grunnstoff med kjemisk symbol Ca og atomnummer 20. Kalsium er et svært viktig mineral i kroppen og deltar i flere deler av signalformidlingen, blant annet i musklenes sammentrekning.

Faktaboks

Uttale
kˈalsium
Etymologi
av latin calx, ‘kalk, kalkstein’

Rent (metallisk) kalsium er svært reaktivt. I naturen finnes kalsium derfor bare som ulike kjemiske forbindelser (salter, mineraler) og særlig i form av kalsiumkarbonat (CaCO3). Kroppen inneholder 1–1,5 kg kalsium, mesteparten i skjelettet i form av hydroksylapatitt, et mineral som inneholder fosfat i tillegg til kalsium. Kalsium finnes dessuten i alle celler, i blodet og vevsvæsker.

Regulering av kalsiumnivåene i kroppen

Kalsiumioner (Ca2+) har en viktig rolle som aktivator for enzymer både i og utenfor cellene. Konsentrasjonen av Ca2+ er derfor nøye regulert. Blodet inneholder en totalkonsentrasjon av kalsium på omtrent 2,5 mmol per liter, omtrent halvparten av dette er i form av frie kalsiumioner, Ca2+. Reguleringen av Ca2+-konsentrasjonen i blodet er et komplisert samspill mellom parathyreoideahormon, kalsitonin, kalsitriol (aktivt vitamin D) og kalsiuminnholdet i kosten. D-vitamin er nødvendig for opptak av Ca2+ fra tarmen. Når utskillelsen av kalsium overstiger tilførselen, vil kroppen tære på kalsiumlagrene i skjelettet for å opprettholde konsentrasjonen av Ca2+ i blodet. Parathyreoideahormon øker Ca2+-frisettingen fra benvev, mens kalsitonin hemmer den.

Anbefalt tilførsel av kalsium er 0,5–1 gram per døgn og dekkes normalt av kosten. Ved kalsiummangel (kalkmangel) kan tilskudd gis i form av lettløselige salter, for eksempel kalsiumglukonat og kalsiumlaktat. I tillegg er det hensiktsmessig å gi tilskudd av D-vitamin for å sikre at Ca2+ blir tatt opp fra tarmen.

Kalsium som signalformidler

Inne i cellene er Ca2+ bundet til celleorganeller, først og fremst til endoplasmatisk retikulum (i muskelceller sarkoplasmatisk retikulum) og til mitokondrier. Konsentrasjonen av fritt Ca2+ inni cellene er derfor svært lav, som regel under 0,1 mikromol per liter. Frisetting av bundet Ca2+ er signal for å sette i gang celletypiske prosesser som sammentrekning av muskelceller, utskillelse av hormoner fra endokrine celler og nevrotransmittere fra nerveceller. Ca2+ er også et viktig signal i forbindelse med genaktivering og proteinsyntese.

Ca2+-frisettingen inne i cellene utløses når cellemembranen depolariseres. Depolarisering fører til aktivering av spenningsstyrte kalsiumkanaler som slipper små mengder Ca2+ inn i cellen, såkalt «trigger Ca2+». Dette utløser så Ca2+-frisetting fra intracellulære lagre slik at fritt Ca2+ i cellen øker fra mindre enn 0,1 mikromol per liter til omtrent 10 mikromol per liter. Resultatet er en aktivering av Ca2+-avhengige enzymer, blant annet proteinkinaser. Ca2+-signalet brytes ved at Ca2+ bindes (sekvesteres) eller transporteres ut av cellen igjen ved prosesser som krever energi. I nerveceller finnes det også reseptorstyrte Ca2+-kanaler som antas å være av spesiell betydning for sammenhengen mellom nevronal aktivitet og nervesystemets utvikling og modulering.

Forstyrrelser i kalsiumbalansen

Økning av Ca2+-konsentrasjoner inni celler ut over det normale antas å være en viktig årsak til celledød. Ca2+ i blodet er blant annet viktig for blodets koagulasjon.

Unormalt lav konsentrasjon av Ca2+ i blodet kalles hypokalsemi, og unormalt høy konsentrasjon kalles hyperkalsemi. Muskelkramper (tetani) er typisk for lavt Ca2+-innhold. Muskelsvakhet og slapphet er typisk for hyperkalsemi. Dette skyldes at kalsium utenfor cellene (ekstracellulært) i seg selv stabiliserer cellemembranene og hemmer innstrømmingen av kalsium i cellene. Denne egenskapen kan utnyttes terapeutisk, blant annet i behandlingen av anafylaktiske reaksjoner.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg