CHUYỂN hóa CALCI, PHOSPHORE và XƯƠNG

Phân bố  Calci và Phosphore trong xương được chia 2 phần:  Trao đổi tự do với dịch ngoại bào có t/dụng điều hòa nồng độ Ca 2+ và PỎ 43- Phần còn lại: + tương đối ổn định phần trao

CHUYỂN HÓA CALCI, PHOSPHORE VÀ XƯƠNG

I- SỰ PHÂN BỐ CỦA CALCI VÀ PHOSPHORE TRONG CƠ THỂ

A HÀM LƯỢNG CALCI VÀ PHOSPHORE TRONG CƠ THỂ

 Calci hiện diện trong cơ thể với số lượng lớn hơn bất kỳ một Cation nào khác

 Ở một người có cân nặng 50 kg, tổng lượng t/bình của Calci và Phosphore là:

 Ca: 750 g (1,5 % trọng lượng cơ thể)

 P: 500 g (1% trọng lượng cơ thể)

 Hầu hết Calci và phosphore tập trung ở xương và răng, chỉ 1 phần nhỏ tồn tại trong dịch thể

Xương

Răng

Dịch thể

99 0.5 0.5

85 0.4 14.6

750 glucid = 1.5% trọng lượng cơ thể

100%

500 glucid = 1% trọng lượng cơ thể

B SỰ PHÂN BỐ CỦA CALCI VÀ PHOSPHORE TRONG CƠ THỂ

1- Trong xương

a Phân bố

 Calci và Phosphore trong xương được chia 2 phần:

 Trao đổi tự do với dịch ngoại bào có t/dụng điều hòa nồng độ Ca 2+ và PỎ

43- Phần còn lại:

+ tương đối ổn định (phần trao đổi chậm),

+ chịu ả/hưởng của vài yếu tố (hormon)

+ là nơi xảy ra 2 quá trình tiêu xương và tạo xương,

+ nhằm mục đích tổ chức lại cấu trúc và hình thái của xương+ đáp ứng các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát triển của cơ thể

b Vai trò

Cần thiết cho quá trình đông máu Là một trong những hệ đệm chính của dịch ngoại bào

Đối với TB, Calci góp phần:

 hình thành nên điện thế màng TB (điện

tim),

 khởi phát sự co của các sợi cơ,

 hoạt hoá nhiều hệ enzyme nội bào 

gây ra các đáp ứng sinh lý đặc hiệu của

TB

 Góp phần tạo nên các cấu trúc vĩnh viễn của TB (Phospholipid màng, Nucleotid nhân, ) hay tạm thời trong quá trình CH các chất (chuyển hóa Glucoz theo

con đường HDP hay HMP)

Sự co bóp của cơ (trong đó có cơ tim)  1 số h/chất có chứa Phosphore (ATP) là nguồn dự

trữ E quan trọng đối với cơ thể

 Năng lượng giải phóng từ sự thủy phân liên kết ester phosphate  vận chuyển ngược chiều gradient điện hóa

Quá trình dẫn truyền các xung động TK

2- Trong huyết tương

 Calci và Phosphat vô cơ tồn tại 3 dạng chính:

 Dạng gắn với Protein (Albumin và Globulin): dạng này ko qua được màng mao mạch  ko

có vai trò đáng kể

 Dạng kết hợp với các ion khác tạo thành hợp chất ko phân ly (Citrat Ca, Bicarbonat Ca,

Na2HPO4, MgHPO4, )

 Dạng Ion Ca2+ và PO43- tự do, khuếch tán dễ dàng qua màng mao mạch và màng TB  quan trọng đối với các quá trình sống xảy ra trong cơ thể

 Riêng đối với Phosphore, có thêm 1 dạng khác đó là dạng Phosphat hữu cơ, chiếm

khoảng 2/3 lượng Phosphore trong huyết tương (P organic)

Calci (mg%) Phosphore (mg%) Phosphate hữu cơ

Ion tự do

Gắn với protein

Hợp chất vô cơ không phân

ly

4.8 4.6 0.6

8 3.1 0.5 0.4

 Phần không ion của Ca và P vô cơ hầu hết gắn với protein huyết tương

 Cân bằng giữa phần ion (Ca++ và HPO4-) và phần không ion ( calci proteinat) là

một cân bằng động 2 chiều

 Ca++ + proteinat−− → Caproteinat

 𝐾 = Ca++[𝑐𝑎𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎𝑡 ] ∗[proteina t−− ]

 Trong một số trường hợp lâm sàng hạ calci nhưng:

 [Ca++ bình thường do phóng thích từ protein

 [Ca++] toàn phần giảm thấp

 Khi [Ca++]/máu giảm thấp: thiếu calci trầm trọng



𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛 ↑ → 𝑐𝑎𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎𝑡 ↑ 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛 ↓ → 𝑐𝑎𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛𝑎𝑡 ↓ → 𝑡ổ𝑛𝑔 𝑙ượ𝑛𝑔 𝐶𝑎 ↓

𝐶𝑎𝑙𝑐𝑖 𝑡𝑜à𝑛 𝑝ℎầ𝑛 𝑘ℎô𝑛𝑔 đổ𝑖

 Nhận xét:

 Khi nồng độ Protein huyết tăng, phần ko ion hóa của Calci (Caproteinat) cũng tăng tỉ lệ

 Mặt khác, nồng độ Ion Ca2+ được duy trì ko đổi do tác động của hormon tuyến cận giáp

 Như vậy, nồng độ Ca toàn bộ /huyết tương (BT: 10 mg%) phụ thuộc vào nồng độ Protein huyết tương

 Trường hợp suy dd, nồng độ Protein huyết tương giảm, nồng độ Calci cũng giảm, nhưng nồng độ Ion Ca2+ vẫn không đổi (4,8 mg% hay 1,2 mmol/l)

II- CÂN BẰNG CALCI VÀ PHOSPHORE

A NHẬP

 Khác với K và Na (vì Na và K có thể hiện diện trong tất cả các TĂ, và sự thiếu

hụt 2 chất này ở một người ăn uống bình thường là điều khó có thể xảy ra)

 Nguy cơ thiếu hụt Ca cao nhất  quan tâm cung cấp đầy đủ hàng đầu trong

chế độ ăn , do những đặc điểm riêng biệt về th/phần trong TĂ, sự hấp thu, quá

trình CH, điều hòa Ca trong cơ thể  ảnh hưởng tới sự phát triển thể chất+trí

tuệ của trẻ

 Calci có nhiều trong sữa, lòng đỏ trứng, các loại đậu, cải bắp, bông cải,

 Phosphore hiện diện trong tất cả các loại thức ăn

 Lượng calci và Phosphore ăn vào hàng ngày có thể thay đổi tùy thuộc vào thói

quen ăn uống của từng cá nhân Ngay cả ở cùng 1 người, lượng Calci và Phosphore

ăn vào cũng có thể thay đổi từ ngày này sang ngày khác

 Calci cần thiết cho sự phát triển của trẻ em

 Đ/v 1 người b/thường trưởng thành, khó xác định được nhu cầu Calci hàng

ngày (vì thay đổi giữa người với người, giữa dân tộc này và dân tộc khác)

 VD:

 phụ nữ mang thai > người ko mang thai,

 người sống ở các nước phát triển > các nước đang phát triển

 Thật vậy, ở 1 người Mỹ: 0,8 g Calci/ngày là nhu cầu căn bản Trong khi đó, 1 người

Nigeria: hàng ngày chỉ cần 0,3 g kéo dài trong nhiều tháng  vẫn bảo đảm cân bằng Calci trong cơ thể

 Tóm lại:

 Ở người trưởng thành b/thường cần ~ 0,8 g Calci mỗi ngày (20 mmol, 40 mEq)

 Ở phụ nữ có thai, cho con bú: nhu cầu Calci cao hơn, thường ~ 1,2 - 1,3 g /ngày (gấp 1.5 lần)

 Trẻ em, đặc biệt trẻ nhỏ, nhu cầu hàng ngày cao hơn nhu cầu ở người trưởng thành nếu tính theo cân nặng ( trẻ nhũ nhi và sơ sinh: 0,4 - 0,6 g /ngày, trẻ lớn 0,7 - 1,4 g/ngày)

B XUẤT

 Calci trong thức ăn chỉ được hấp thu 1 phần Trung bình lượng Calci hấp thu

bằng 40 - 50 % lượng Calci ăn vào (tỉ lệ này có thể thay đổi từ 20 - 80 %)

 Phosphore được hấp thu dễ dàng hơn ( tỉ lệ 70 - 80 % lượng ăn vào)

 20 % lượng Calci và 60 % lượng Phosphore ăn vào được bài tiết qua đường

tiểu, số còn lại bài tiết qua phân, [hơi thở]

Calci (mmol/ngày) Phosphore (mmol/ngày)

III- CHUYỂN HÓA

A SỰ HẤP THU CALCI VÀ PHOSPHORE QUA ĐƯỜNG TIÊU HÓA

1- Calci

 Ca2+ được hấp thu chủ động ở tất cả các đoạn của ruột non (tá tràng và phần trên hổng tràng)

 Tốc độ hấp thu Ca2+ > so với các cation hóa trị hai khác như Mg2+, Fe2+, … nhưng chậm hơn 50 lần so với sự hấp thu Na +

 Cơ chế hấp thu Ca:

 TB biểu mô ruột luôn duy trì nồng độ Ca 2+ trong bào tương rất thấp

calcium - binding protein)

 Vitamine D ( 1,25 dihydroxy Cholecalciferol):

một phức hợp  chuyển đến nhân tế bào  kích thích qtrình STH các CCaBP va BBCaBP

 Tại màng tế bào phía tiếp xúc với dịch ngoại bào, Calci được bơm ra ngoài nhờ các

bơm Calci (Ca 2+

ATPase và Ca 2+ Na + antiport )



2- Phosphore:

 Dễ hấp thu hơn Ca, trừ khi kết hợp với Calci tạo thành muối không hòa tan Ca3 (PO 4 ) 2

 Khi Calci đã được tăng cường hấp thu bởi Vitamine D thì dĩ nhiên sự hấp thu Phosphore cũng trở nên thuận lợi hơn

 Vit D gây tăng hấp thu Phosphore, mặc dù sự tăng hấp thu này là gián tiếp

 2 điều kiện để Calci được hấp thu tốt :

mềm xương (bệnh Ricket)

Na +

, Ca ++

anti-port ( 3Na + , 1 Ca ++ )

Ca ++

ATPase

3- Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu calci

a Lượng Calci ăn vào

 Lượng Calci ăn vào càng lớn thì sự hấp thu càng tăng

 Tuy nhiên, có sự hấp thu đã bão hòa Nếu lượng Calci ăn vào vượt quá giá trị bão hòa thì sự hấp thu sẽ giảm

b Dịch mật tụy

 Dịch mật và tụy tăng cường sự hấp thu Calci thông qua vai trò tiêu hóa và hấp thu Lipid

 Nếu Lipid không được tiêu hóa và hấp thu  calci sẽ lắng đọng trong lòng ruột dưới dạng

các muối xà phòng không hòa tan

 Trong các bệnh viêm ruột (Sprue) viêm tụy mãn, dò mật, tắc mật, bệnh nhân thường tiêu

phân mỡ kèm mất một lượng Calci đáng kể

c Độ Acid của dịch ruột

 pH của dịch ruột tăng thì sự hấp thu Calci sẽ giảm

 Trong các trường hợp thiếu acid của dịch vị (viêm dạ dày mãn, K dạ dày, cắt dạ dày ) cơ

thể thường thiếu Ca

d Protein

 Acid amin có tác dụng kích thích làm tăng bài tiết lượng acid trong dịch vị cao hơn so với

Lipid và Glucid  Bữa ăn nhiều đạm thì tỉ lệ Calci được hấp thu nhiều hơn so với bửa ăn ít đạm

e Tỉ lệ giữa Calci và Phosphore trong thức ăn

 Ở người trưởng thành, để cho sự hấp thu Calci và Phosphore đạt hiệu quả tốt, tỉ lệ Ca/P

nên khoảng 1/1 ( theo mg)

 Trẻ sơ sinh tỉ lệ thích hợp là 2/1

f Citrat

 Acid citric hiện diện trong một số loại trái cây (cam, chanh) có khả năng kết hợp với Calci tạo thành Citrat Calcium hoà tan trong nước và hấp thu dễ dàng qua niêm mạc ruột

g Nồng độ Ca2+ trong huyết tương

  [Ca2+] trong huyết tương dù ít:  tốc độ hấp thu Calci xuống vài lần

 Sự  nhỏ của [Ca2+] trong huyết tương:  tốc độ hấp thu Calci lên vài lần

 Cơ chế được biết rõ nhất là vai trò của hormon tuyến cận giáp thông qua tác dụng của nó lên sự tổng hợp 1,25 -Dihydroxy Cholecalciferol

B Ca ++ VÀ TIM

 Ca 2+ là điện giải tham gia vào chức năng co bóp của cơ tim

 Biên độ co bóp tỉ lệ thuận với nồng độ Ca2+

trong bào tương của TB cơ tim

C Ca ++ VÀ SỰ DẪN TRUYỀN THẦN KINH CƠ

 Ca 2+ ảnh hưởng lên tính kích thích của TB thần kinh bằng 2 cách :

 Tác dụng đến mức độ phân cực của màng

 ảnh hưởng đến dòng chảy của các ion qua màng hay nói cách khác là tính thấm của màng đối với các ion

 Khi [Ca2+] huyết tương giảm, tế bào thần kinh trở nên nhạy cảm hơn đối với kích thích

Tetanie thường xuất hiện khi [Ca 2+ ] huyết tương <7 mg%

D CALCI, PHOSPORE VÀ XƯƠNG

 Xương là cấu trúc sống của cơ thể, gồm một cấu trúc hữu cơ làm nền và lắng đọng trên

đó là các tinh thể muối Calci ( chủ yếu là Calcitriphosphat)

 Ở xương đặc:

 phần nền của xương

+ chiếm 25 % trọng lượng xương

+ là một mạng lưới đại phân tử, bao gồm các sợi Collagen xen kẽ với các sợi Chondroitin Sulfat nằm trong một môi trường dịch gọi là dịch xương (bone fluid)

+ Hiện tượng kết tinh của muối Calci sẽ bắt đầu từ 2 cấu trúc đại phân tử này (còn gọi là mầm kết tinh)

 phần muối Calci

+ chiếm khoảng 75 % trọng lượng xương

+ Các muối tinh thể lắng đọng phần nền của xương có công thức : [ Ca 3 (PO 4 ) 2 ] 3 Ca(OH) 2

+ K, Mg, Bicarbonat cũng là các thành phần của muối xương

 Trong một số trường hợp bất thường, một số chất có thể lắng đọng trong thành xương như:

Uranium, Plutonium, chì, vàng, một số kim loại nặng khác

 Sự lắng đọng của các chất có hoạt tính phóng xạtiền đề cho các căn bệnh ung thư + các

dị tật bẩm sinh

 Trong xương luôn xảy ra 2 quá trình song song: tiêu xương + tạo xương Bình thường, 2

quá trình này ở trạng thái cân bằng

 Cân bằng giữa Calci xương và Ca 2+ dịch ngoại bào là một cân bằng động và chịu tác dụng

của một số yếu tố : hormon tuyến cận giáp, Vitamin D, Calcitonin

 Hormon tuyến cận giáp (PTH : Para thyroid hormon)

 Vit D: Làm  vc Ca2+ từ dịch xương ra dịch ngoại bào

 Calcitonin : Có tác động ngược lại ( làm  vận chuyển Ca ++ từ dịch xương ra dịch ngoại bào )

 Vai trò của Vit D ở tế bào xương tương tự như ở tế bào niêm mạc ruột, còn tác động của PTH trong việc huy động Calci từ xương chưa được hiểu tường tận

E CALCI, PHOSPHORE VÀ THẬN

 Thận đóng vai trò chủ yếu trong việc điều hòa cân bằng Na, K, Cl, HCO3 - và Hydro

 Đối với việc điều hòa cân bằng Calci, thận chỉ có vai trò thứ yếu Bất cứ một rối loạn nào gây tăng bài tiết Calci qua thận cũng đều có thể dẫn đến suy chức năng thận

 Ca2+ được lọc tự do qua cầu thận và được hấp thu chủ động ở ống thận

 PTH tăng cường sự tái hấp thu Ca2+ ở ống thận

 Trong trường hợp cường cận giáp  sự tăng hấp thu Ca2+ ở ống thận > sự tăng lượng Ca2+

lọc qua cầu thận  lượng Ca 2+ bài tiết trong nước tiểu thường tăng cao

 PTH cũng gây  hấp thu Phosphat ở ống lượn gần   bài tiết Phosphat

F ĐIỀU HÒA CALCI, PHOSPHORE BẰNG HORMONE

1- Hormon tuyến cận giáp (PTH :Para thyroid Hormon)

 Là một Polypeptid, TLPT = 9500, cấu tạo gồm 84 AA, được tiết bởi tế bào bào chính

(Chief Cells) của tuyến cận giáp

 PTH tác động trực tiếp lên xương   huy động Ca2+

từ xương vào dịch ngoại bào

 Ở thận: PTH gây  hấp thu Phosphat ở ống lượn gần +  tái hấp thu Ca2+ ở ống lượn

xa

 PTH tăng cường sự tổng hợp 1,25-Dihydroxy cholecalciferol, chất chuyển hóa có hoạt tính

 Nồng độ Ca2+ huyết tương là yếu tố chủ yếu tác động đên sự tiết PTH theo kiểu ức chế ngược (Feedback Fashion): sự  nồng độ Ca2+

huyết tương kích thích tiết hormon và ngược lại Chỉ cần [Ca2+] huyết tương giảm nhẹ, tốc độ tiết PTH cũng tăng đáng kể

 Trong các trường hợp thiếu Calci kéo dài, hoặc khi nhu cầu Calci của cơ thể tăng ( phụ

nữ có thai):  tuyến cận giáp sẽ phì đại Sự tăng hoạt bất thường của tuyến cận giáp tạo ra một trạng thái lâm sàng gọi là cường cận giáp

 Nếu thiếu tác động của PTH  [Ca2+] huyết tương = 7 mg%  Tetanie

2- Vitamin D

 1,25-dihydroxy cholecalciferol:

 gây hấp thu Calci ở ruột

 gây  huy động Calci từ xương Tác động trực tiếp lên tế bào chính của tuyến cận giáp

 Trong sự vắng mặt của PTH 1,25-Di OH cholecalciferol gây hấp thu Ca2+ + bài tiết Phosphat ở thận ( nhưng với mức độ kém hơn) và đây là chất tốt nhất được sử dụng trong

điều trị suy tuyến cận giáp

 Tốc độ thành lập của 1,25-Dihydroxy cholecalciferol ở thận được điều chỉnh bởi một vài

yếu tố:

 Tăng: PTH, Estrogen và Prolactin

 Giảm: khi nồng độ Ca 2+ ( hoặc Phosphat ) tăng, trường hợp toan chuyển hóa hay thiếu hụt Insulin



 Vit D:

 có nhiều trong dầu cá, lòng đỏ trứng,

 tan trong mỡ

 chỉ được hấp thu khi có sự hiện diện của dịch mật

 Sự thiếu hụt Vit D hấp thu Ca 2+ , Calci huyết, gây còi xương ở trẻ em và mềm xương ở người lớn

 Tóm lại: sự thiếu hụt Vit D (hay nói đúng hơn là giảm hoặc thiếu tác động của

1,25-Dihydroxy cholecalciferol) có thể xảy ra ở các trường hợp sau :

 Sự cung cấp Vit D qua thực phẩm không đầy đủ

 Tắc mật, kém hấp thu mỡ

 Thiếu tiếp xúc với ánh nắng mặt trời

 Suy tế bào gan

 Suy thận

 Suy tuyến cận giáp

3- Calcitonin

 Được bài tiết bởi các tế bào cạnh tuyến giáp (Parafollicular cells) - tế bào C

 Do được bài tiết bởi tuyến giáp, nó còn được gọi là Thyrocalcitonin

 Calcitonin làm  [Ca2+] dịch ngoại bào

 Bằng phương pháp miễn dịch phóng xạ, [Ca2+] huyết tương bắt đầu > 9,5mg% 

tế bào C chỉ bắt đầu tiết Calcitonin Trên giá trị này, nồng độ Calcitonin tỉ lệ trực tiếp

với [Ca2+]/huyết tương

 Calcitonin làm  tính thấm của tế bào Osteoblast và Osteoclast đối với Ca2+, làm 

bài tiết Ca 2+ qua nước tiểu

 Tóm lại:

 3 hormon chủ yếu điều hòa chuyển hóa của Calci trong cơ thể : PTH, Vit D và Calcitonin

 PTH và Vit D  huy động Ca2+ từ xương, hấp thu Ca2+ ở ruột và thận

 Calcitonin ức chế sự huy động Ca2+ từ xương và  bài tiết Ca2+ qua nước tiểu



IV- TRỊ SỐ BÌNH THƯỜNG

1- Calcium trong huyết thanh

 88 - 102

 2,2 - 2,55 mmol/lít

2- Phosphat :

a Trong huyết thanh

 Người lớn:

 0,81 - 161 mmol/lít

 25 - 50 mg/lít

 Trẻ em:

 1,29 - 2,25 mmol/lít

 40 - 70,5 mg/lít

b Trong nước tiểu

 0,5 - 1,5 g /24 giờ

 16,5 - 45,5 mmol/24 giờ

 Các hormon điều hòa nồng độ Calcium (PTH, Calcitonin và Vit D) cũng ảnh hưởng trên hàm lượng phosphat

 PTH tác động lên thận để thải phosphat và giữ lại Calcium Đây là một hệ thống bảo

vệ, vì sự hòa tan Phosphat calcique sẽ có thể mau chóng trở thành quá độ nếu hai chất này hiện

diện ở nồng độ cao

 Nhờ cơ chế này, nồng độ của Phosphat và Calcium biến đổi theo chiều hướng tỉ lệ nghịch với nhau

 Trong những trường hợp bệnh mãn tính về thận, Phosphore được giữ lại do sự lọc ở

quản cầu thận

 Tóm lại: Trong chẩn đoán các bệnh về tuyến cận giáp, bệnh suy thận tổng quát, bệnh còi xương ở TE thì việc nghiên cứu sự chuyển hóa của Phosphore và Calcium không thể tách rời

nhau