Manifestările. Hipernatriemia sporeşte presiunea osmotică a sângelui şi lichidului interstiţial, conducând la translocaţia lichidului din celulă în spaţiul extracelular şi la instalarea exicozei celulare. Surplusul de sodiu şi deficitul de apă în organism provoacă oliguria, pierderea în greutate, deshidratarea celulelor, îndeosebi a celor nervoase. Pentru hipernatriemia asociată de deshidratare este caracteristică hipovolemia, hemoconcentraţia, indicele hematocrit este crescut. Este caracteristică setea, uscăciunea pielii şi a mucoaselor. În cazuri grave creşte temperatura corpului, se dereglează ritmicitatea respiraţiei, are loc dereglarea cunoştinţei (sopor, stupor). Este posibilă dezvoltarea comei hiperosmolare. Pentru hipernatriemia asociată de hiperhidratare este caracteristică hipervolemia, hemodiluţia (hidremia), hipoproteinemia, care intensifică extravazarea lichidului şi dezvoltarea edemelor. Astfel de manifestări sunt caracteristice pentru insuficienţa cardiacă şi hiperaldosteronismul secundar.
În urma epuizării consecutive a mecanismelor de adaptare scade utilitatea mecanismelor compensatorii (îndeosebi natriureza renală) şi se instalează activitatea permanentă a mecanismelor ce reţin sodiul: micşorarea vitezei filtrării glomerulare, intensificarea producerii aldosteronului etc. Spre deosebire de hiperaldosteronismul secundar în forma primară (sindromul Konn) edemele lipsesc, deoarece pierderea excesivă de potasiu cu urina şi instalarea hipokaliemiei duce la micşorarea sensibilităţii epiteliului tubilor colectori faţă de acţiunea aldosteronului, apare poliuria. Această stare este consemnată ca eschivarea rinichilor de la acţiunea aldosteronului.
Tulburarea echilibrului acido-bazic (EAB) în caz de hipernatriemie depinde de cauza care o provoacă.
De cele mai dese ori se dezvoltă alcaloză (mai frecvent negazoasă, metabolică), hipocloremia (în voma incoiercibilă), hipokaliemia (translocaţia electroliţilor – ieşirea ionilor de hidrogen din celule şi pătrunderea intracelulară a potasiului). Cauză a hipokaliemiei în acest caz serveşte şi creşterea secreţiei potasiului de către rinichi, şi eliminarea lui cu urina. Se modifică şi bilanţul altor electroliţi: este caracteristică hipocalciemia, hipomagneziemia. Aceasta la rândul său conduce la decalcificarea ţesutului osos şi la dezvoltarea hiperparatireoidismului secundar.
În alte cazuri hipernatriemia poate fi însoţită de acidoză gazoasă gravă drept consecinţă a mecanismelor homeostatice orientate spre păstrarea în organism a rezervelor alcaline (hipoventilaţia alveolară cu reţinerea dioxidului de carbon şi carbonaţilor).
Orice hipernatriemie gravă, indiferent de cauza care o provoacă, este însoţită de sete insuportabilă, febră, tahicardie, tahipnee, agitaţie motorie, hiperreflexie, convulsii, senzaţie de frică, stare depresivă, pierderea cunoştinţei, comă. În aceste situaţii prognosticul de viaţă pentru bolnav este nefavorabil.
H i p o n a t r i e m i a reprezintă micşorarea concentraţiei sodiului în serul sanguin mai jos de 135 mEq/l. Deoarece sodiul este cationul extracelular principal, hiponatriemia totdeauna este asociată cu hipoosmolaritate în spaţiul extracelular. În consecinţă apa se deplasează în celule şi se dezvoltă edemul celular, îndeosebi periculos pentru celulele encefalului – creşte pericolul hipertensiunii intracranieine cu simptomele neurologice respective.
Cauzele şi patogenia hiponatriemiei sunt:
-
creşterea secreţiei ADH (unele boli ereditare – sindromul Parhon) cu reabsorbţia renală excesivă a apei, hiperhidratare, hemodiluţie şi hiponatriemie relativă;
-
dereglarea funcţiei de filtrare a rinichilor (insuficienţa renală acută) cu reţinerea lichidului în organism, hiperhidratare şi hiponatriemie relativă;
-
ingerarea abundentă de apă sau administrarea excesivă de lichide fără electroliţi (de exemplu soluţia de glucoză);
-
diaree şi pierderea sodiului cu conţinutul intestinal izotonic (hiponatriemie absolută);
-
glomerulonefrită cu pierderea sărurilor (hiponatriemie absolută);
-
insuficienţa cronică a glandelor suprarenale, hipoaldosteronism, intensificarea natriurezei, creşterea secreţiei calcitoninei;
-
defecte ereditare, însoţite de hipoaldosteronism (dereglarea biosintezei mineralocorticoizilor în suprarenale în caz de blocarea a 21-hidroxilazei şi 18-hidroxilazei);
-
tulburarea sintezei reninei în rinichi în caz de pielonefrite, nefroangiopatii cu hiposecreţia aldosteronului şi intensificarea natriurezei;
-
sinteza reninei modificate – biologic inactive;
-
utilizarea îndelungată a diureticelor (diacarbul), ce blochează carboanhidraza – enzima cheie în acidogeneză.
Mecanismele patogenetice de bază ale hiponatriemiei sunt:
-
pierderile considerabile de sodiu în caz de patologii renale, gastrointestinale, endocrine cu instalarea hiponatriemiei absolute;
-
reţinerea apei în organism cu dezvoltarea hiperhidratării şi hipervolemiei (hiponatriemie relativă);
-
translocarea sodiului în compartimentele organismului (de ex., deplasarea sodiului din sânge în celulă).
La dereglarea funcţiei rinichilor se micşorează reabsorbţia sodiului în tubii renali, ce poate fi condiţionată de diminuarea activităţii succinatdehidrogenazei, alfa-cetoglutarat dehidrogenazei. Pierderea sodiului prin rinichi (sub formă de bicarbonaţi) se intensifică şi în caz de dereglare a proceselor de acido- şi amoniogeneză; de asemenea pierderea lui creşte la un conţinut excesiv de potasiu în raţia alimentară, la acţiunea prostaglandinelor grupei E etc. Pierderea excesivă de săruri conduce la dezvoltarea hipovolemiei şi deshidratării extracelulare hipoosmolare. În această situaţie ionii de potasiu părăsesc celula, ceea ce contribuie la hiperkaliemie.
Manifestările. Micşorarea conţinutului total de sodiu în organism conduce la dereglarea activităţii Na+-K+-ATP-azei, ce neapărat dereglează formarea potenţialului electric membranar în celulele excitabile (neuroni, miocardiocite). În encefal se micşorează sinteza mediatorilor inhibitori (glicina, acidul gama-aminobutiric –AGAB); în afară de aceasta se blochează receptorii de pe membrana postsinaptică. Hiponatriemia gravă se manifestă prin dereglări din partea SNC – apatie, obnubilare, dezvoltarea psihozelor. Este caracteristică cefaleea, care se amplifică în poziţie verticală. Inhibiţia Na+-K+-ATP–azei în celulele nervoase poate condiţiona apariţia focarelor de activitate epileptiformă cu dezvoltarea convulsiilor. Scade pofta de mâncare, dispare senzaţia de sete, apare greaţa, voma.
În hiponatriemie în mod compensator se intensifică secreţia de aldosteron şi ADH, creşte reabsorbţia renală a sodiului şi apei, scade eliminarea sodiului cu urina. Aceste reacţii sunt orientate spre restabilirea volumului de sânge circulant
Deoarece sodiul menţine sensibilitatea peretelui vascular faţă de influenţele simpatice, deficitul de sodiu conduce la micşorarea presiunii arteriale sistemice, insuficienţă vasculară (micşorarea presiunii arteriale sistemice până la starea de colaps, puls slab, tahicardie). În intestinul subţire se micşorează absorbţia glucozei, transportul activ al căreia este dependent de sodiu. În unele cazuri poate să se dezvolte clinica ocluziei intestinale paralitice.
În hiponatriemia apărută la diluarea lichidului extracelular (hiponatriemia relativă) prin reţinerea apei în organism (de exemplu, în dereglarea funcţiei de filtrare a rinichilor sau la administrarea parenterală a soluţiilor hipotonice) se dezvoltă hiperhidratarea hipoosmolară cu scăderea presiunii osmotice în compartimentele hidrice intracelulare şi extracelulare. Apa pătrunde în celulă, se dezvoltă edemul celular. Extrem de periculos este edemul pulmonar şi cel cerebral. Edemul cerebral este însoţit de creşterea în encefal a conţinutului de sodiu şi de scăderea conţinutului de potasiu. În acelaşi timp creşte concentraţia potasiului extracelular. Manifestările clinice sunt cefaleea pronunţată, greaţa, voma, obnubilarea, convulsiile, iar în cazuri grave se dezvoltă coma hipoosmolară.
În translocările electrolitice micşorarea concentraţiei de sodiu în sânge este consecinţă a pierderii parţiale de către celule a potasiului, ceea ce micşorează presiunea osmotică intracelulară, o parte din sodiu în acest caz se transferă în celulă cu micşorarea concomitentă a concentraţiei lui în sânge. Conţinutul total de sodiu în organism în acest caz rămâne neschimbat. Astfel de tulburări pot fi observate la bolnavi în inaniţia incompletă, uneori în perioada postoperatorie.
Tulburarea EAB în hiponatriemii constă în dezvoltarea acidozei negazoase (metabolice) şi în includerea reacţiilor compensatorii orientate spre normalizarea pH-ului sângelui şi a umorilor mediului intern al organismului. Ionii de hidrogen şi clor se transferă în eritrocite în schimbul ionilor de potasiu, ceea ce conduce la hiperkaliemie. Ţesutul osos pierde ionii de calciu, se dezvoltă hipercalciemia şi osteoporoza. Hiperkaliemia şi hipercalciemia servesc drept cauză a dereglărilor activităţii cardiace, contribuie la apariţia aritmiilor.
Hiponatriemia însoţeşte multe forme de patologii clinice, agravând evoluţia şi prognosticul lor. Astfel, în insuficienţa renală, în special în stadiul terminal, uremia, hiponatriemia prezintă unul din factorii patogenetici importanţi în dereglarea bilanţului hidro-electolitic şi a EAB. În diabetul zaharat creşterea în sânge a conţinutului de substanţe osmotic active (glucoza, corpii cetonici) conduce la hiperhidratare extracelulară, hidremie, hiponatriemie şi acidoză intracelulară. În insuficienţa cardiacă decompensată hiponatriemia este însoţită de acidoza hiperkaliemică. Caracteristic pentru această patologie este transferul sodiului în celulă. În astfel de cazuri e semnificativ faptul că hiponatriemia este asociată de creşterea conţinutului total de sodiu în organism cu acumularea predominantă a sodiului în ţesutul osos.
Hiponatriemia la copii, la fel ca şi la maturi, poate reflecta atât deficitul total de sodiu în organism, cât şi diluarea lui în legătură cu reţinerea în organism a unor cantităţi însemnate de apă. Prima variantă de hiponatriemie se întâlneşte mai frecvent la copiii cu afecţiuni gastrointestinale, însoţite de vomă şi diaree, în bolile suprarenaliene şi renale, în administrarea în surplus a diureticelor, în pierderi însemnate de sodiu în transpiraţiile abundente, dietă asalină de lungă durată la adolescenţi, alimentarea copiilor de vârstă fragedă cu compoziţii diluate. Pericolul epuizării rezervelor de sodiu apare la copiii cu ascită în caz de paracenteză repetată (puncţii abdominale). Uneori hiponatriemia la copii poate fi consecinţă a leziunilor organice a SNC, care conduc la tulburarea mecanismelor reglatorii de menţinere a bilanţului hidro-electrolitic.
Hiponatriemia la copii se manifestă prin slăbiciune generală, moleşeală, scăderea tonusului muscular, fibrilaţii musculare, obnubilare, uneori comă. Este caracteristică exicoza pronunţată: piele de nuanţă gri-pământie, turgor scăzut, pierderea în greutate atinge cca 10%. Presiunea arterială este scăzută sau nu se determină, zgomotele cardiace înnăbuşite, pulsul slab, filiform, frecvent. Nivelul azotului rezidual în plasma sanguină este crescut – hiperazotemia extrarenală.
20.2. Dishomeostaziile potasiului
Potasiul este cationul intracelular principal ce are o importanţă deosebit de mare în formarea potenţialului de repaus în celulele nervoase şi musculare. Acest potenţial reflectă distribuirea neuniformă a ionilor între mediile intra- şi extracelulare. Astfel, concentraţia intra- şi extracelulară a ionilor de potasiu este egală respectiv c u 155 şi 5 mEq/L, ceea ce determină parţial formarea potenţialului de repaus. Modificările nesemnificative ale concentraţiei potasiului extracelular pot exercita o influenţă evidentă asupra potenţialului de repaus şi în aşa mod asupra activităţii celulei, încât creşterea concentraţiei de potasiu în afara celulei micşorează potenţialul de repaus membranar, ceea ce duce la majorarea excitabilităţii celulare. Şi, invers, micşorarea concentraţiei de potasiu din lichidul extracelular conduce la hiperpolarizarea membranei celulare – scăderea excitabilităţii ei. La excitare sodiul pătrunde în celulă, iar potasiul iese corespunzător gradientului de concentraţie – apare depolarizarea membranei celulare. Restabilirea stării de repaus se efectuează datorită deplasării inverse a electroliţilor şi repolarizării.
Concentraţia potasiului în sânge este egală cu cca 5 mEq/L (1 mEq = 39 mg). În plasmă şi în lichidul interstiţial potasiul se află în formă ionizată, parţial în asociaţie cu proteinele, glucoza, creatinina, fosforul. Cea mai mare parte a potasiului (89–90%) se află în celule şi doar cca 2% – în lichidul interstiţial. Necesitatea zilnică este de 2–3 g de potasiu pentru adulţi, iar pentru copii – 12–26 g la 1kg greutate. Cel mai mult potasiu se conţine în eritrocite, muşchi, cord, ficat, ţesutul nervos. Viteza schimbului de potasiu dintre celule şi lichidul interstiţial este diferită pentru diferite organe – maximă în rinichi, plămâni, intestin şi minimă în eritrocite, creier, oase. Cca 80–90% de potasiu se elimină din organism prin rinichi şi intestin şi doar o cantitate neînsemnată prin glandele sudoripare. Eliminarea potasiului prin rinichi se efectuează prin filtrare, reabsorbţia completă în tubii proximali şi secreţia lui activă în segmentele distale ale nefronului. Secreţia activă este bazată pe schimbul dintre ionii de potasiu şi hidrogen, potasiu şi sodiu. În rinichi cca 55% de potasiu filtrat se reabsoarbe în tubii proximali, cca 30% în partea ascendentă a ansei Henle. Prin urmare, bilanţul potasiului este determinat în primul rând de reabsorbţia şi secreţia activă a lui în tubul colector cortical. În tubul colector secreţia potasiului o înfăptuiesc celulele principale, în care de asemenea are loc şi reabsorbţia sodiului sub influenţa aldosteronului şi a apei – sub influenţa ADH. Celulele intercalate ale tubului (de tipul A) asigură reabsorbţia potasiului şi în acelaşi timp participă la excreţia lui. Aceasta este deosebit de important în cazul carenţei potasiului în organism, când excreţia potasiului scade, iar reabsorbţia – creşte. Reabsorbţia potasiului în partea ascendentă a ansei Henle se efectuează prin transportul activ (cu participarea Na, K, 2Cl- cotransport) şi prin difuzia paracelulară, legată cu diferenţa potenţialelor transcanaliculare.
Gradientul de concentraţie necesar pentru reabsorbţia potasiului în tubul proximal (precum şi pentru reabsorbţia ureei şi clorului) se creează din contul reabsorbţiei apei. Aldosteronul este reglatorul principal al secreţiei potasiului (în acelaşi timp majorând reabsorbţia sodiului). Mecanismul acestui efect al aldosteronului este mărirea activităţii şi numărului canalelor pentru sodiu în membrana lumenală (apicală) şi a pompelor Na+-K+-ATP- dependente din membrana bazolaterală, datorită cărui fapt creşte viteza transportului ionilor de potasiu în celulă pentru secreţia de mai departe a acestora în lumenul tubilor renali. S-a demonstrat, că ADH, la fel influenţează secreţia potasiului, prin deschiderea canalelor lumenale de potasiu; el poate exercita o influenţă modulatoare asupra kaliurezei în funcţie de volumul filtratului trecut în tubi, reţinând potasiul în caz de necesitate.
Există o dependenţă inversă între modificările pH sângelui şi conţinutul de potasiu în plasmă. Pe lângă aceasta, ionii de potasiu şi hidrogen concurează pentru schimbul cu sodiul, datorită cărui fapt viteza eliminării Na+, K+şi Н+ în unele cazuri se modifică invers proporţional unul faţă de altul. De exemplu, în acidoză cu carenţă de potasiu (conţinutul de Н+ este mai mare decât de K+) secreţia hidrogenului în sectoarele distale ale nefronului creşte, iar secreţia potasiului – scade. La creşterea reabsorbţiei sodiului în acelaşi timp sporeşte eliminarea de către rinichi a hidrogenului şi potasiului, şi invers. Aceste legităţi au o deosebită importanţă în compensarea devierilor EAB şi bilanţului hidro-electrolitic.
Ionii de potasiu dilată vasele coronariene şi intensifică circulaţia coronariană, micşorează frecvenţa contracţiilor cardiace. În linii generale ionii de potasiu provoacă efecte asemănătoare cu cele parasimpatice. În afară de aceasta, potasiul participă la sinteza proteinelor şi asimilarea acizilor aminaţi de către organism.
Cantitatea totală de potasiu în organism este reglată prin menţinerea raportului dintre consumul alimentar de potasiu şi excreţia lui cu urina.
Cantităţi însemnate de potasiu se pot pierde în caz de vomă şi diaree. Mecanismul principal de menţinere a bilanţului potasiului în organism, după cum s-a menţionat, este funcţia renală. Permutarea homeostatică a potasiului în diferite sectoare ale organismului (îndeosebi celular şi extracelular) este reglată de către adrenalină (acţiunea asupra celulelor musculare), la fel şi de către insulină (facilitează intrarea potasiului în celulă). Aceşti doi hormoni stimulează Na+-K+-ATP-aza membranei citoplasmatice. Creşterea concentraţiei potasiului în plasmă intensifică secreţia insulinei – în acest caz se implică feed-back-ul negativ; în insuficienţă de insulină scade capacitatea organismului de potasiu.
În procesul de redistribuire a potasiului în organism o influenţă esenţială exercită concentraţia ionilor de hidrogen, în special din lichidul extracelular: creşterea conţinutului ionilor de hidrogen (acidoza) are loc concomitent cu transferarea ionilor de potasiu din celulă în spaţiul extracelular, pe când alcaloza favorizează intrarea potasiului în celulă. Se presupune, că are loc schimbul ionilor de hidrogen şi potasiu prin membrana plasmatică.
H i p e r k a l i e m i a reprezintă creşterea concentraţiei potasiului în plasma sanguină peste 5,5 mEq/l.
Etiologia şi patogenia. Cauzele şi mecanismele, prin intermediul cărora acestea provoacă hiperkaliemia sunt:
1) ingerarea excesivă alimentară sau administrarea parenterală în exces a soluţiilor ce conţin potasiu (hiperkaliemie absolută);
2) dereglarea eliminării potasiului din organism (insuficienţa renală, anuria, insuficienţa glandelor suprarenale);
3) distrucţia celulelor organismului (şoc traumatic şi combustional, hemoragie masivă, ulcere masive, hemoliza);
4) catabolismul intens al proteinelor tisulare (în diabetul zaharat, hipoxii grave, stres);
5) hipoaldosteronism primar sau micşorarea nivelului de renină în plasmă;
6) translocaţia ionilor de sodiu şi potasiu în diferite medii ale organismului.
Hiperkaliemia modifică substanţial activitatea celulelor excitabile, inclusiv şi a miocardiocitelor. Graţie micşorării gradientului transmembranar al concentraţiei potasiului (prin mărirea concentraţiei extracelulare de potasiu) are loc diminuarea potenţialului de repaus, a amplitudinii potenţialului de acţiune. Aceleaşi procese în celulele pacemaker ale nodulului sinoatrial rezultă iniţial cu tahicardie, iar ulterior – cu bradicardie. În urma diminuării asocierii electromecanice şi eliberării dificile a ionilor de calciu din reticulul sarcoplasmatic scade forţa contracţiilor cardiace până la stopul cardiac în diastolă. Pe ECG în caz de hiperkaliemie se înregistrează micşorarea amplitudinii sau lipsa undei P, se alungeşte intervalul PQ, se lărgeşte complexul QRS, se micşorează amplitudinea undei R, se micşorează sau creşte segmentul ST, creşte unda T din cauza scurtării fazei de repolarizare.
Hiperkaliemia se poate manifesta de asemenea prin dureri în muşchii membrelor şi pareze musculare, atonie intestinală.
H i p o k a l i e m i a reprezintă micşorarea concentraţiei de potasiu în plasma sanguină mai jos de 3,5 mEq/l. Deoarece sectorul extracelular conţine doar 20% din potasiul total, nivelul de potasiu plasmatic nu reflectă conţinutul real al acestui cation în organism. Şi totuşi micşorarea nivelului de potasiu în plasma sanguină conduce la tulburări grave ale funcţiilor organismului.
Etiologia. Cauzele hipokaliemiei sunt:
-
aportul insuficient de potasiu în organism (necesităţile zilnice, minime de potasiu constituie cca 2–4 g);
-
pierderile excesive de potasiu prin tractul gastrointestinal (în diaree, vomă, sindromul malabsorbţiei, în adenome intestinale secretoare de potasiu);
-
pierderea potasiului cu urina în afecţiunile renale (tubulopatii ereditare – sindromul Fanconi), la administrarea parenterală a sodiului în cantităţi excesive, în hipersecreţia mineralocorticoizilor şi glucocorticoizilor, în deshidratare, la administrarea salureticilor;
-
tratamentul cu insulină;
-
redistribuirea anomală a potasiului între sectoarele intra- şi extracelular (paralizia periodică ereditară).
Patogenia. Patogenia hipokaliemiei depinde de cauza, care a provocat-o, mecanismul general fiind predominarea pierderilor de potasiu asupra aportului sau redistribuirea potasiului din sânge în spaţiul intercelular şi intracelular. În patogenia hipokaliemiei o importanţă deosebită au devierile EAB în organism. Astfel, în alcaloza negazoasă are loc translocaţia potasiului în celulă în schimbul ionilor de hidrogen concomitent cu hipocloremia; micşorarea potasiului seric la rândul său stimulează reabsorbţia bicarbonaţilor, iar în ţesutul osos calciul este substituit de hidrogen, ceea ce conduce la hipercalcemie. Tratamentul cu insulină intensifică neoglucogeneza în ficat, care este urmată de utilizarea intensă a potasiului de către hepatocite cu hipokaliemie consecutivă.
În hiperaldosteronismul primar şi secundar, hipokaliemia se dezvoltă ca rezultat al excreţiei excesive de potasiu paralel cu creşterea reabsorbţiei sodiului (sub formă de bicarborbonat).
Eliminarea potasiului cu urina se intensifică în cazul administrării osmodiureticelor, cât şi în glucozuria diabetică.
Manifestările. Hipokaliemia se caracterizează prin dereglări de conductibilitate neuro-musculară, miastenie (îndeosebi a muşchilor membrelor inferioare); sunt caracteristice paresteziile, diminuarea reflexelor. În hipokaliemia gravă pot fi afectaţi şi muşchii respiratori cu dereglarea respiraţiei externe. Din partea sistemului cardiovascular se constată micşorarea presiunii arteriale sistemice, creşterea incidenţei aritmiilor cardiace. Pe ECG se înregistrează alungirea intervalului PQ, lăţirea QRS, inversia undei T, depresia segmentului ST, alungirea neesenţială a intervalului QT.
În hipokaliemie se observă şi modificări ale funcţiilor tractului gastrointestinal sub formă de hipoperistaltism intestinal, inapetenţă, greaţă, uneori poate fi prezentă clinica ocluziei intestinale. Din partea rinichilor se constată dereglarea funcţiei de concentraţie (hipostenuria), poliuria, nicturia.
20.3. Dishomeostazia calciului
Concentraţia calciului în sânge, în lichidul interstiţial şi în celule se menţine la un nivel stabil.
Rolul biologic al calciului în organism este de importanţă vitală.
Din cele mai importante funcţii ale calciului fac parte :
-
rolul de mesager secund intracelular în procesele de transmitere a influenţelor neuroumorale ;
-
eliberarea hormonilor şi mediatorilor nervoşi ;
-
cuplarea proceselor de excitaţie şi contracţie;
-
participarea în procesele de coagulare a sângelui ;
-
menţinerea stării fiziologice a ţesutului osos şi dentar;
Calciul joacă rol crucial în determinarea excitabilităţii celulelor excitabile. Excitabilitatea celulară în mare măsură depinde de activitatea potenţial-dependentă a canalelor de sodiu. Există o dependenţa invers proporţională dintre concentraţia de calciu extracelular, activitatea pompelor de sodiu şi excitabilitatea celulei: concentraţia de calciu în lichidul extracelular crescută măreşte gradientul de concentraţie extra- şi intracelulară a sodiului, măreşte valoarea potenţialului de repaus şi micşorează excitabilitatea celulei, iar concentraţia micşorată a calciului exercită efect opus – micşorează gradientul de concentraţie a sodiului, micşorează valoarea potenţialului de repaus şi creşte excitabilitatea celulei.
Calciul este unul din mesagerii intracelulari. El interacţionează cu proteinele (calmodulină), cu proteinkinaza C, asigură activitatea canalelor lente de calciu în muşchiul cardiac. Cuplarea electromecanică (a excitaţiei şi contracţiei miocitelor) se efectuează prin răspândirea potenţialului de acţiune prin membranele sistemului transversal (T-sistemul) spre sistemul tubilor longitudinali (reticulul sarcoplasmatic, RSP), eliberarea calciului din cisternele terminale în hialoplasmă; calciul împreună cu calmodulina provoacă contracţia miofibrilelor. Repolarizarea celulei conduce la recaptarea activă a calciului de către membranele RSP, micşorarea concentraţiei calciului în hialoplasmă, reactivarea sistemului „troponină – tropomiozină”, care inhibă interacţiunea actinei şi miozinei – astfel are loc relaxarea miocitului.
Calciul ionizat intracelular activează multe enzime celulare (adenilatciclaza, guanilatciclaza, actomiozina, ATP-aza, proteinkinazele, endonucleazele etc.). Echivalentul fiziologic al acestor procese este intensificarea funcţiilor celulare – secreţia, mitoza, locomoţia, contracţia, procesele metabolice. În sinapse calciul efectuează cuplarea procesului de excitaţie şi eliberarea cuantelor de mediatori din veziculele terminaţiunii nervoase în fanta sinaptică. A fost demonstrată dependenţa dintre creşterea permeabilităţii canalelor de calciu şi eliberarea mediatorului: pentru eliberarea fiecărui cuant de mediator este nevoie de 4 ioni de calciu. Ionii de magneziu în acest caz concurează cu calciul, înlocuindu-i pe sectoarele receptive de pe membrana presinaptică. Inactivarea ionilor de calciu sau înlăturarea lor blochează secreţia mediatorului.
Importanţa vitală a calciului impune reglarea strictă a homeostaziei acestui element în organism. Conţinutul total de calciu în organism constituie cca 2 kg. Din cantitatea totală de calciu aproape 99% este prezentă în ţesutul osos, care are o structură colageno-proteică cu depunerea calciului fosfat şi alte minerale. Structura cristalică formată poartă denumirea de « hidroxiapatită ». Concentraţia calciului în plasma sanguină în normă – 5 mEq/l sau 2,5 mmol/l (1 mEq de calciu alcătuieşte 10 mg). În plasmă calciul există în trei forme principale: în formă ionizată (cca 45%), biologic activă pentru celulele nervoase, musculare ş.a., în complex cu anioni de citrat şi fosfat (15%) şi în compuşi disociabili cu proteinele plasmatice (40%).
Reglarea metabolismului calciului şi menţinerea homeostaziei în sânge se efectuează prin reglarea proceselor din ţesutul osos (incorporarea calciului sau resorbţia), tractul gastrointestinal (absorbţia în sânge) şi rinichi (reabsorbţia şi excreţia).
Absorbţia calciului are loc preponderent în porţiunea proximală a intestinului subţire sub formă de fosfaţi acizi monovalenţi şi în mod esenţial depinde de prezenţa grăsimilor şi acizilor graşi, care împiedică absorbţia calciului şi a vitaminei D, şi de prezenţa în intestin a 1,25-(OH) 2D3, care favorizează acest proces. Un rol important are sistemul transportului activ al calciului din lumenul intestinului în sânge. Acest mecanism este stimulat de hormonul paratiroidelor, care la rându-i activează vitamina D. Vitamina D măreşte activitatea piruvatdecarboxilazei, contribuie la transformarea piruvatului în acid citric, asigurând astfel mediul slab acid, optim, necesar pentru reabsorbţia calciului. În afară de aceasta, vitamina D împiedică acumularea calciului de către mitocondrii şi accelerează ieşirea lui din aceste organite.
În ţesutul osos au loc procese de resorbţie (distrucţie) şi reînoire permanentă, care în normă sunt echilibrate, datorită cărui fapt se menţine bilanţul calciului în lichidul extracelular. Acest proces este reglat de către parathormonul secretat de paratiroide şi de calcitonina secretată preponderent de celulele C ale tiroidei. Parathormonul stimulează procesul de resorbţie a osului prin activizarea osteoclaştilor, care prin sinteza hidrolazelor lizozomale contribuie la distrucţia matricei organice a osului. Pierderea calciului de către ţesutul osos se intensifică de asemenea în insuficienţa estrogenelor la femei şi androgenilor la bărbaţi. Tireocalcitonina exercită acţiune calciopectică, contribuind la fixarea calciului în schelet. Acţiune similară posedă parotina, secretată de glandele salivare, glucaconul şi gastrina.
Rinichii reglează homeostazia calciului sanguin prin modularea reabsorbţiei canaliculare. La nivelul tubilor proximali se reabsorb cca 60% din calciul urinei primare, iar restul – în porţiunea ascendentă a ansei Henle, tubii contorţi distali şi tubii colectori. În total, în normă, se reabsoarbe până la 97–99% de calciu din urina primară.
Se prezintă semnificativ faptul că reabsorbţia calciului este influenţată de sodiu, deoarece transportul ambilor cationi în tubii proximali este cuplat; din această cauză consumul de sare de bucătărie poate majora sau micşora excreţia calciului.
Cortizolul negativează bilanţul calciului prin inhibiţia absorbţiei în intestin şi majorarea excreţiei prin rinichi. Somatotropina la fel măreşte eliminarea calciului cu urina, însă în acelaşi timp măreşte şi absorbţia lui în intestin, ceea ce contribuie la menţinerea homeostaziei calciului. Hipertireoidismul condiţionează calciuria, micşorarea masei scheletului şi hipercalcemia moderată. Unul din factorii mai importanţi ce influenţează homeostazia calciului este starea EAB: alcaloza contribuie la asocierea calciului la proteine (proteinele capătă proprietăţi anionice), pe când acidoza exercită un efect invers. La acumularea în sânge a acizilor organici are loc formarea sărurilor solubile şi eliminarea calciului din oase.
H i p e r c a l c e m i a reprezintă creşterea concentraţiei de calciu în plasma sanguină peste 5,3 mEq/l (sau 2,5 mmol/l). Hipercalcemia poate fi primară şi secundară.
Hipercalcemia primară (idiopatică) reprezintă afecţiuni congenitale, care se manifestă la copii prin poliurie, hipostenurie, anorexie, vomă, miastenie, retardarea creşterii somatice. Pronosticul de viaţă este nefavorabil.
Cauzele hipercalcemiei secundare sunt:
-
aport excesiv de calciu în organism (inclusiv şi în formă de preparate medicamentoase);
-
distrucţia intensă a ţesutului osos (în caz de metastaze, în tumori maligne primare, leucoze, sarcoidoză);
-
producerea excesivă de parathormon (tumoarea hormonal activă a glandelor paratiroide);
-
hipervitaminoza D;
-
hipertireoza;
-
acidoza negazoasă;
-
producerea excesivă de glucocorticoizi (sindromul Iţenko-Cushing);
8) imobilizarea la pat de lungă durată.
Patogenia. Cele mai importante mecanisme patogenetice ale hipercalcemiei se referă la modificările metabolismului acestui element şi anume:
-
resorbţia intensă a ţesutului osos;
-
intensificarea absorbţiei intestinale a calciului;
-
micşorarea excreţiei renale a calciului.
În hiperparatireoză (şi hipervitaminoză D) se intensifică diferenţierea osteoblaştilor în osteoclaşti, se inhibă procesul invers – diferenţierea osteoclaştilor în osteoblaşti, scade activitatea osteoblaştilor. În consecinţă ţesutul osos pierde calciul. Se dezvoltă osteodistrofia fibroasă: oasele devin moi, ţesutul osos se substituie cu cel fibros. În acelaşi timp în plasma sanguină scade concentraţia de fosfor anorganic. Se intensifică absorbţia calciului din intestine şi reabsorbţia acestui element în rinichi. Toate acestea conduc la formarea şi sedimentarea sărurilor de calciu – fosfaţilor şi carbonaţilor – în căile urinare cu formarea de concremente. Un tablou asemănător se observă şi la micşorarea sintezei calcitoninei de către celulele parafoliculare ale glandei tiroide. Glucocorticoizii exercită efect multiplu asupra metabolismului calciului: contribuie la dezvoltarea hiperparatireoidismului secundar cu mărirea numărului osteoclaştilor şi intensificarea resorbţiei ţesutului osos şi osteoporozei, măresc sensibilitatea ţesuturilor faţă de parathormon, oprimă activitatea fosfodiesterazei muşchilor scheletici, mărind astfel nivelul de AMPc, modulează numărul de receptori faţă de vitamina D, inhibă absorbţia calciului în intestin, intensifică excreţia calciului cu urina.
Hipersecreţia hormonilor tiroidieni provoacă nemijlocit resorbţia intensă a ţesutului osos. În acelaşi timp se inhibă acţiunea parathormonului, dar excreţia calciului cu urina se intensifică. S-au descoperit de asemenea “factori de activare a osteoclaştilor” (“osteoclast activating factors”, OAF), extraşi din culturi de leucocite activate de la pacienţi cu mielom şi limfom. Aceşti factori prezintă proteine cu masă moleculară mică (asemănătoare interleukinelor). Aceşti mediatori împreună cu prostaglandinele influenţează resorbţia osului în caz de metastaze sau modificări inflamatorii în schelet. Efectul OAF, spre deosebire de cel al parathormonului, este blocat de glucocorticoizi.
În acidoză se dezvoltă hipercalcemia relativă, deoarece calciul trece din forma inactivă asociată cu proteina în formă ionizată – forma activă. Acest mecanism este orientat spre compensarea echilibrului acido-bazic, şi anume legarea excesului ionilor de hidrogen cu sistemul tampon proteic al sângelui.
Manifestările. În hipercalcemie se dezvoltă următoarele sindroame clinice:
-
gastrointestinal: inapetenţă, greaţă, vomă, constipaţii, deficit ponderal;
-
renal: polidipsia, poliuria, nefrocalcinoza;
-
cardiovascular: hipertensiune arterială, întârzierea repolarizării ventriculelor, modificări pe ECG în formă de alungire a intervalului S–T, micşorarea amplitudinii undei Р;
-
neuromuscular: miastenie, pareze, paralizii, miopatii;
-
în oasele scheletului are loc resorbţia mineralelor cu pierderea masei osoase.
H i p o c a l c e m i a reprezintă micşorarea concentraţiei de calciu în sânge mai puţin de 4,5 mEq/l (sau 2,3 mmol/l).
Etiologia. Cauzele hipocalciemiei sunt:
1) aportul excesiv de acid oxalic cu alimentele;
2) hipofuncţia glandelor paratiroide, inclusiv pseudohipoparatireoidismul sau nefropatia Fanconi (boală ereditară, caracterizată prin areactivitatea tubilor renali la parathormon);
3) leziunea tubilor renali (insuficienţa renală);
4) micşorarea ereditară a sensibilităţii ţesutului osos către parathormon (osteoscleroza Alberts-Schenberg);
5) leziunea sau extirparea glandelor paratiroide;
Dostları ilə paylaş: |