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Calcio total e ionizado en la sangre
Médico experto del artículo.
Último revisado: 06.07.2025
[ Determinación del nivel de calcio ionizado
El calcio ionizado puede medirse mediante análisis de laboratorio rutinarios, generalmente con una precisión razonable. La acidosis aumenta el calcio ionizado al disminuir la unión a proteínas, mientras que la alcalosis lo disminuye. En la hipoalbuminemia, el calcio plasmático detectable suele ser bajo, lo que refleja un bajo nivel de calcio unido a proteínas, mientras que el calcio ionizado puede ser normal. El calcio plasmático total disminuye o aumenta en 0,8 mg/dl (0,2 mmol/l) por cada disminución o aumento de 1 g/dl de albúmina. Por lo tanto, un nivel de albúmina de 2 g/dl (normal: 4,0 g/dl) disminuye el calcio plasmático detectable en 1,6 mg/dl. Además, el aumento de las proteínas plasmáticas, como ocurre en el mieloma múltiple, puede aumentar el calcio plasmático total.
Importancia fisiológica del calcio
El calcio es necesario para la contracción muscular normal, la conducción de impulsos nerviosos, la liberación de hormonas y la coagulación sanguínea. También ayuda a regular muchas enzimas.
El mantenimiento de las reservas de calcio en el organismo depende de la ingesta de calcio en la dieta, su absorción gastrointestinal y su excreción renal. Con una dieta equilibrada, la ingesta de calcio es de aproximadamente 1000 mg al día. Aproximadamente 200 mg al día se pierden en la bilis y otras secreciones gastrointestinales. Dependiendo de la concentración de vitamina D circulante, especialmente 1,25-dihidroxicolecalciferol, que se forma en los riñones a partir de su forma inactiva, se absorben entre 200 y 400 mg de calcio en el intestino cada día. Los 800-1000 mg restantes aparecen en las heces. El equilibrio de calcio se mantiene mediante la excreción renal de calcio, que promedia los 200 mg al día.
Las concentraciones de calcio extracelular e intracelular están reguladas por el transporte bidireccional de calcio a través de las membranas celulares y orgánulos intracelulares como el retículo endoplasmático, el retículo sarcoplásmico de las células musculares y las mitocondrias. El calcio ionizado citosólico se mantiene en niveles micromolares (menos de 1/1000 de la concentración plasmática). El calcio ionizado actúa como un segundo mensajero intracelular; está involucrado en la contracción del músculo esquelético, la excitación y contracción del músculo cardíaco y liso, la activación de la proteína quinasa y la fosforilación enzimática. El calcio también participa en la acción de otros mensajeros intracelulares como el monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) y el inositol 1,4,5 trifosfato, y por lo tanto participa en la transmisión de la respuesta celular a numerosas hormonas, incluyendo la epinefrina, el glucagón, la ADH (vasopresina), la secretina y la colecistoquinina.
A pesar de su importante función intracelular, casi el 99 % del calcio corporal total se encuentra en el hueso, principalmente en forma de cristales de hidroxiapatita. Alrededor del 1 % del calcio óseo es libremente intercambiable con el LEC y, por lo tanto, puede participar en la amortiguación de los cambios en el equilibrio del calcio. Los niveles normales de calcio plasmático oscilan entre 8,8 y 10,4 mg/dl (2,2 a 2,6 mmol/l). Alrededor del 40 % del calcio sanguíneo total está unido a proteínas plasmáticas, principalmente a la albúmina. El 60 % restante es calcio ionizado más calcio complejado con fosfato y citrato. El calcio total (es decir, unido a proteínas, complejado e ionizado) suele medirse clínicamente en el laboratorio. Idealmente, se debería medir el calcio ionizado o libre porque es la forma fisiológicamente activa en el plasma; sin embargo, debido a dificultades técnicas, estas determinaciones suelen limitarse a pacientes con sospecha de tener un defecto significativo en la unión del calcio a las proteínas. Generalmente, se considera que el calcio ionizado constituye aproximadamente el 50 % del calcio plasmático total.
La importancia fisiológica del calcio reside en reducir la capacidad de los coloides tisulares para retener agua, reducir la permeabilidad de las membranas tisulares, participar en la construcción del esqueleto y el sistema de hemostasia, así como en la actividad neuromuscular. Tiene la capacidad de acumularse en zonas de daño tisular causadas por diversos procesos patológicos. Aproximadamente el 99% del calcio se encuentra en los huesos, el resto se encuentra principalmente en el líquido extracelular (casi exclusivamente en el suero sanguíneo). Aproximadamente la mitad del calcio sérico circula en forma ionizada (libre), la otra mitad se encuentra en complejo, principalmente con albúmina (40%) y en forma de sales: fosfatos y citrato (9%). Los cambios en el contenido de albúmina en el suero sanguíneo, especialmente en la hipoalbuminemia, afectan la concentración total de calcio, sin afectar el indicador clínicamente más importante: la concentración de calcio ionizado. La concentración total "corregida" de calcio en el suero en la hipoalbuminemia se puede calcular mediante la fórmula:
Ca (corregido) = Ca (medido) + 0,02×(40 - albúmina).
El calcio fijado en el tejido óseo interactúa con los iones séricos. Al actuar como un sistema tampón, el calcio depositado evita que su contenido sérico fluctúe en amplios rangos.
Metabolismo del calcio
El metabolismo del calcio está regulado por la hormona paratiroidea (PTH), la calcitonina y los derivados de la vitamina D. La hormona paratiroidea aumenta la concentración sérica de calcio al favorecer su lixiviación ósea, su reabsorción renal y la conversión de vitamina D en su metabolito activo, el calcitriol. La hormona paratiroidea también aumenta la excreción renal de fosfato. Los niveles sanguíneos de calcio regulan la secreción de la hormona paratiroidea mediante un mecanismo de retroalimentación negativa: la hipocalcemia estimula la liberación de la hormona paratiroidea y la hipercalcemia la suprime. La calcitonina es un antagonista fisiológico de la hormona paratiroidea; estimula la excreción renal de calcio. Los metabolitos de la vitamina D estimulan la absorción intestinal de calcio y fosfatos.
El contenido de calcio en el suero sanguíneo varía en caso de disfunción de las glándulas paratiroides y tiroides, neoplasias de diversas localizaciones, especialmente con metástasis óseas, e insuficiencia renal. La afectación secundaria del calcio en el proceso patológico se produce en casos de patología gastrointestinal. Con frecuencia, la hipocalcemia y la hipercalcemia pueden ser la manifestación primaria del proceso patológico.
Regulación del metabolismo del calcio
El metabolismo del calcio y el fosfato (PO) está interrelacionado. La regulación del equilibrio de calcio y fosfato está determinada por los niveles circulantes de hormona paratiroidea (PTH), vitamina D y, en menor medida, calcitonina. Las concentraciones de calcio y PO inorgánico se relacionan por su capacidad para participar en una reacción química que forma CaPO. El producto de la concentración de calcio por PO (en mEq/L) es normalmente 60; cuando el producto supera 70, es probable la precipitación de cristales de CaPO en los tejidos blandos. La precipitación en el tejido vascular contribuye al desarrollo de la arteriosclerosis.
La PTH es producida por las glándulas paratiroides. Desempeña diversas funciones, pero quizás la más importante sea la prevención de la hipocalcemia. Las células paratiroides responden a una disminución del calcio plasmático liberando PTH a la circulación. La PTH aumenta el calcio plasmático en cuestión de minutos al incrementar la absorción renal e intestinal de calcio y al movilizar el calcio y la PO2 del hueso (resorción ósea). La excreción renal de calcio es generalmente similar a la excreción de sodio y está regulada por factores muy similares a los que controlan el transporte de sodio en el túbulo proximal. Sin embargo, la PTH aumenta la reabsorción de calcio en la nefrona distal independientemente del sodio. La PTH también disminuye la reabsorción renal de PO2 y, por lo tanto, aumenta las pérdidas renales de PO2. Las pérdidas renales de PO2 impiden un aumento del producto plasmático de unión a Ca2+PO2, ya que los niveles de calcio aumentan en respuesta a la PTH.
La PTH también aumenta los niveles plasmáticos de calcio al convertir la vitamina D en su forma más activa (1,25-dihidroxicolecalciferol). Esta forma de vitamina D aumenta el porcentaje de calcio absorbido en el intestino. A pesar del aumento de la absorción de calcio, el aumento de la secreción de PTH suele provocar una mayor resorción ósea al suprimir la función osteoblástica y estimular la actividad osteoclástica. La PTH y la vitamina D son importantes reguladores del crecimiento y la remodelación ósea.
Las pruebas de función paratiroidea incluyen la determinación de los niveles circulantes de PTH mediante radioinmunoanálisis y la medición de la excreción urinaria de AMPc total o nefrogénica. La determinación urinaria de AMPc es poco frecuente, pero los análisis precisos de PTH son comunes. Los mejores análisis se realizan para detectar moléculas de PTH intactas.
La calcitonina es secretada por las células parafoliculares de la glándula tiroides (células C). Reduce las concentraciones plasmáticas de calcio al aumentar la captación celular de calcio, la excreción renal y la formación ósea. Sus efectos sobre el metabolismo óseo son mucho menores que los de la PTH o la vitamina D.