همه چیز درباره‌ی تست کلسیم؛ کاربردها، تفسیر و روش‌های انجام
مقدمه
کلسیم یکی از حیاتی‌ترین مواد معدنی در بدن انسان است: حدود ۹۹ ٪ از آن در استخوان‌ها و دندان‌ها ذخیره شده و تنها حدود ۱ ٪ در خون و فضای بین‌بافتی وجود دارد. تعادل کلسیم خون نه تنها برای سلامت استخوان‌ها بلکه برای عملکرد سیستم عصبی و عضلانی، انعقاد خون، فیزیولوژی قلب، و کنترل هورمونی حیاتی است. آزمایش خون کلسیم به‌ویژه کلسیم سرم یا کلسیم یونیزه یکی از مهم‌ترین ابزارهای تشخیصی برای پزشکان، به‌ویژه در اندوکرینولوژی، کلیه و مراقبت‌های ویژه، محسوب می‌شود.
فیزیولوژی و مسیر بیوشیمیایی کلسیم
همان‌طور که گفته شد، بیشتر کلسیم بدن در استخوان‌ها (به‌صورت هیدروکسی‌آپاتیت) ذخیره شده است و جزئی از آن در خارج سلولی و داخل سلولی وجود دارد.
در خون، کلسیم به سه شکل وجود دارد: تقریباً ۴۰ ٪ به پروتئین‌ها (به‌ویژه آلبومین) متصل است، حدود ۱۰ ٪ به آنیون‌های مختلف (فسفات، سیترات، اُگزالات) وصل شده و حدود ۵۰ ٪ به‌صورت کلسیم یونیزه یا آزاد است.
بخش یونیزه کلسیم، به‌عنوان فرم فعال بیولوژیک، بیشترین اهمیت را از نظر فیزیولوژیک دارد: در هدایت عصبی، انقباض عضلانی، آزادسازی هورمون‌ها، انعقاد خون و ثبات عملکرد قلبی نقش بسزایی دارد.
تنظیم غلظت کلسیم
تنظیم سطح کلسیم خون با همکاری چندین سیستم صورت می‌گیرد:
- هورمون پاراتیروئید (PTH) که در پاسخ به کاهش کلسیم آزاد ترشح می‌شود و باعث افزایش آزادسازی کلسیم از استخوان‌ها، افزایش بازجذب کلسیم در کلیه و افزایش تبدیل ویتامین D به فرم فعال می‌شود.
- ویتامین D (به‌ویژه ۱،۲۵-دی‌هیدروکسی ویتامین D) که جذب روده‌ای کلسیم را افزایش می‌دهد.
- کلسیتونین (Calcitonin) که از تیروئید ترشح شده و اثر مهاری بر آزادسازی کلسیم از استخوان دارد.
- کلیه‌ها و استخوان‌ها به‌عنوان اندام‌های هدف: کلیه‌ها با تنظیم بازجذب کلسیم و فسفات و استخوان‌ها با ذخیره و آزادسازی کلسیم در تعادل نقش دارند.
هرگونه اختلال در این تنظیمات (مثلاً هایپرپاراتیروئیدیسم، نارسایی کلیه، اختلال ویتامین D) می‌تواند منجر به تغییرات قابل توجه در سطح کلسیم خون شود.
ارتباط با دیگر الکترولیت‌ها
سطح آلبومین خون مهم است چون بخشی از کلسیم به آلبومین متصل است؛ بنابراین در وضعیت‌های کمبود آلبومین (مثلاً سوءتغذیه، بیماری کبدی) سطح کلسیم توتال ممکن است به‌صورت کاذب کاهش یابد در حالی که کلسیم آزاد نرمال باشد. همچنین سطح pH خون تأثیری بر مقدار کلسیم یونیزه دارد (در آلکالوز، اتصال کلسیم به آلبومین بیشتر می‌شود، پس کلسیم آزاد ممکن است کاهش یابد). فسفات، منیزیم، ویتامین D، کلیه‌ها و وضعیت استخوان‌ها همگی می‌توانند بر تعادل کلسیم تأثیرگذار باشند.
کاربردهای کلینیکی تست کلسیم
آزمایش کلسیم معمولاً به یکی از دلایل زیر درخواست می‌شود:
- بررسی علائم بالینی مرتبط با هیپوکلسمی (کاهش کلسیم) مانند کرامپ‌های عضلانی، سوزش لب/دست‌پا، تشنج، بی‌حسی اطراف دهان یا هایپرکلسمی (افزایش کلسیم) مانند خستگی، بی‌اشتهایی، سنگ کلیه، تهوع، یبوست و درد استخوانی.
- غربالگری یا پایش بیماران با اختلالات غددی (مثلاًهایپرپاراتیروئیدیسم اولیه) ، کلیوی، استخوانی یا کسانی که دارو یا درمانی دریافت می‌کنند که سطح کلسیم را تغییر می‌دهد.
- بخشی از پنل‌های متابولیکی روتین، به‌عنوان بخشی از بررسی عمومی سلامت.
- پیگیری درمان‌های تأثیرگذار بر کلسیم (مثلاً جراحی پاراتیروئید، تجویز ویتامین D، بیماری‌های استخوان)
اهمیت بالینی افزایش یا کاهش کلسیم
هایپرکلسمی: سطح بالای کلسیم می‌تواند به‌دلیل پاراتیروئید فعال، بدخیمی‌ها (مثلاً متاستاز استخوانی، تولید PTHrP)، مصرف زیاد کلسیم یا ویتامین D، سندرم شیر-قلیایی (milk-alkali) و … باشد. علائم ممکن است شامل تهوع، یبوست، تشنگی، سنگ کلیه، درد استخوان، اختلال ذهنی یا آریتمی قلبی باشند.
هیپوکلسمی: کاهش کلسیم می‌تواند ناشی از کمبود PTH، کمبود ویتامین D، نارسایی کلیه، پانکراتیت، هیپومنیزیمی باشد. علائم ممکن است شامل کرامپ عضلانی، تشنج، بی‌حسی، اسپاسم عضلانی یا آریتمی باشد. تشخیص به‌موقع بسیار مهم است، زیرا در شرایط حاد (مثلاً کاهش شدید کلسیم یا افزایش شدید آن) ممکن است عواقب جدی مثل آریتمی قلبی، نارسایی کلیه یا حتی مرگ به‌وجود آید.
روش‌های انجام تست کلسیم
کلسیم توتال و کلسیم یونیزه
در عمل معمولا کلسیم توتال سرم (Total Calcium) اندازه‌گیری می‌شود که شامل کلسیم آزاد، کلسیم پروتئین‌متصل و کلسیم کمپلکس با آنیون است. کلسیم یونی‌شده (Ionized Calcium) فقط فرم آزاد (بیولوژیک فعال) را اندازه‌گیری می‌کند و از نظر فیزیولوژیک دقیق‌تر است ولی به لحاظ فنی پیچیده‌تر و پرهزینه‌تر است. بسیاری از آزمایشگاه‌ها ابتدا کلسیم توتال را انجام می‌دهند؛ در شرایط خاص (مانند نارسایی کلیه، بیمار بستری، میزان آلبومین بسیار پایین، بیماری شدید) توصیه به اندازه‌گیری مستقیم کلسیم یونی‌شده می‌شود.
نحوه نمونه‌گیری و شرایط فنی
نمونه معمولاً از خون وریدی گرفته می‌شود و معمولا نیازی به ناشتایی خاص نیست مگر همراه با پنل متابولیکی گسترده‌تر.
برای کلسیم یونی‌شده، شرایط نمونه‌گیری، حمل‌ونقل و زمان تحلیل بسیار مهم هستند: نمونه باید با سرعت مناسب، با لوله مناسب (به‌عنوان مثال لوله هپارینه شده) و در شرایط کنترل‌شده انجام شود چون pH خون و زمان بعد از نمونه‌گیری می‌تواند روی نتیجه تأثیر بگذارد.
آزمایشگاه‌ها باید حداقل حجم نمونه، نوع لوله، زمان جداسازی سرم و شرایط نگهداری را رعایت کنند. برای مثال، در گزارش مایو کلینیک گفته شده که سرم باید در عرض دو ساعت از خونگیری جدا شود.
شاخص‌های متدولوژی و نکات کاربردی
روش اندازه‌گیری کلسیم توتال معمولاً با روش فوتومتریک یا روش رنگ‌سنجی انجام می‌شود. در اندازه‌گیری کلسیم یونیزه، اغلب از الکترودهای انتخابی یونی (Ion Selective Electrodes, ISE) استفاده می‌شود.
در آزمایشگاه‌ها معمولاً بازه مرجع برای بزرگسالان استفاده می‌شود (مثلاً ۸/۵ تا ۱۰/۲ mg/dL یا معادل حدود ۲/15 تا ۲/55 mmol/L) اما این بازه بسته به آزمایشگاه می‌تواند متفاوت باشد.
فرمول اصلاح (Corrected) کلسیم
از آنجا که بخش قابل توجهی از کلسیم به پروتئین متصل است، در شرایطی که آلبومین کاهش یافته باشد، ممکن است کلسیم توتال کاذب کاهش نشان دهد. به‌همین‌دلیل فرمول‌هایی برای «کلسیم اصلاح‌شده برای آلبومین» طراحی شده‌اند. برای مثال فرمول Payne:
Corrected calcium (mg/dL) = measured total calcium (mg/dL) + 0.8 × (4.0 – serum albumin [g/dL])
تفسیر نتایج تست کلسیم
بازه نرمال آن برای بزرگسالان معمولاً در حدود ۸٫۵ تا ۱۰٫۲ mg/dL (۲٫۱۵ تا ۲٫۵۵ mmol/L) است. در صورت کلسیم توتال خارج از این محدوده، باید علل بالا یا پایین بودن را بررسی کرد.
اگر کلسیم بالا باشد (هایپرکلسمی) درنتیجه ممکن است به علت پاراتیروئیدیسم اولیه، بدخیمی‌ها، داروها، مصرف زیاد ویتامین D یا کلسیم، بیماری‌های استخوانی، کلیوی یا سایر مشکلات باشد.
اگر کلسیم پایین باشد (هیپوکلسمی) درنتیجه ممکن است ناشی از هیپوپاراتیروئیدیسم، کمبود ویتامین D، نارسایی کلیه، هیپومنیزیمی، پانکراتیت، یا سوءجذب باشد
نتیجه‌گیری
تست کلسیم چه به‌صورت کلسیم توتال و چه یونیزه یکی از ابزارهای کلیدی در بررسی متابولیسم کلسیم، عملکرد استخوان‌ها، غدد پاراتیروئید و کلیه‌ها به شمار می‌آید. با این حال، فهم کافی از فیزیولوژی کلسیم، شرایط نمونه‌گیری، محدودیت‌های آزمایش، و تفسیر نتایج برای استفاده‌ی مؤثر از این تست ضروری است. در عمل، اگرچه کلسیم توتال برای بسیاری از بیماران مناسب است، اما در شرایط خاص (مثلاً کاهش آلبومین، نارسایی کلیه، بیمار ICU) بهتر است کلسیم یونیزه اندازه‌گیری شود یا با احتیاط تفسیر گردد.
منابع
Interpretation of serum calcium in patients with abnormal serum proteins.
Ionized calcium: analytical challenges and clinical relevance
Predictive accuracy of serum total calcium for both critically low ionized calcium in critical illness
Use of albumin-adjusted calcium measurements: population-based cross-sectional study
Albumin-corrected or ionized calcium in renal failure? What to choose?
Hypercalcemia and Hypocalcemia