Кальций и фосфор крови при остеопорозе
Остеопороз, приводящий к деминерализации костной ткани в организме человека, требует грамотного и быстрого диагностирования. Выявление болезни является залогом ее успешного лечения. С этой целью определяют причины дистрофии опорно-двигательного аппарата.
Анализ крови на остеопороз помогает оценить кальциево-фосфорный обмен у конкретного пациента, косвенно указывающий на особенности минерализации. Разновидности методов исследования указывают на состояние конкретных участков.
Особенности исследований
Далее подробно разберем как определить остеопороз по анализу крови и какие показатели должны быть. Многие пытаются выяснить как называется этот метод диагностики, но у него нет названия.
Общий показатель кальция
Кальций – это составляющая часть костей – важный минеральный компонент: 99% содержится в скелете в виде кристаллов гидроксиапатита. Меру определяет колориметрический метод. Концентрация вещества зависит от возраста.
Микроэлемент существует в трех разновидностях:
- Ионизированный (50% от общей массы).
- Связанный с белками (40%).
- Связанный с ионами фосфата или цитрата (10%).
С точки зрения физиологии, важную роль играет фракция ионизированного материала, чью меру последовательно контролируют гормоны, оказывающие на микроэлемент комбинированное воздействие. Такими веществами являются кальцитрол, паратгормон и кальцитонин.
В кровяной сыворотке норма ионизированного кальция колеблется от 1,0 до 1,35 ммоль/л.
Первичный остеопороз характеризуется практически неизмененным количеством кальция. Исключение составляет гиперкальцемия (избыток) при болезни, причиненной постменопаузой или костными метастазами. Повышенный уровень наблюдается при увеличенном содержании препаратов лития, витамина Д или тиазидных диуретиков.
Остеопенический этап патологии характеризуется недостатком элемента из-за синдрома мальабсорбции, ревматоидного процесса, нарушений всасываемости кишечника, долгого приема глюкокортикоидов.
Если остеопороз характеризуется быстрым обменом в суставах, то в организме происходит гиперкальциурия (избыток). Среди причин явления – менопауза, ревматизм или глюкокортикоиды. Для нормализации показателей выписываются специальные препараты.
Норма кальциевого коэффициента следующая (в ммоль/л):
- До 10 дней жизни – 1,89–2,59.
- До 2 лет — 2,26–2,74.
- До 12 лет — 2,19–2,69.
- До 18 лет — 2,11–2,54.
- До 60 лет — 2,16–2,57.
- От 60 лет и старше — 2,04–2,56.
Важно! Перед сдачей материала для оценки нужно избегать тяжелых физических нагрузок, алкоголя, воздержаться от приема пищи.
Неорганический фосфор
Этот минерал – компонент двигательных органов: он образовывает скелетную ткань и участвует в клеточном энергетическом метаболизме. Объем составляет 600 гр. Из них 85% распределено в скелете в форме кристаллов, а 15% – в виде ионов и сложных эфиров.
Материал имеет такие фракции:
- Ионизированный – 55%.
- С белками – 10%.
- В виде комплексонов (в связке с другими ионами) – 36%.
Первичный остеопороз характеризуется нормальной или немного заниженной степенью содержания неорганического фосфора. При заболевании, причиненном глюкокортикоидами, отмечаются повышенные потери элемента, что выводится вместе с мочой. В организме присутствует в виде фосфатов магния или кальция.
Нормальные показатели таковы (в ммоль/л):
- До 10 дней жизни — 1,44–2,89.
- До 2 лет — 1,44–2,17.
- До 12 лет — 1,44–1,77.
- До 60 лет — 0,79–1,44.
- От 60 лет у женщин — 0,91–1,33.
- От 60 лет у мужчин — 0,75–1,19.
Остеокальцин
Остеокальцин формирует скелетную структуру наряду с гидроксиапатитами и фосфатами. Это неколлагеновый белок, синтезирующийся остеобластами – костными клетками. Он служит одним из основных маркеров метаболизма в суставах.
Показатели данного белка при патологии наиболее информативны: они дают понять, настолько активны остеобласты. Маркер выявляет скорость развития остеопорозного недуга.
При диагностировании стоит обратить внимание на состояние почек, поскольку белок выводится этими органами. При завышенном уровне нужно обследовать почки ввиду возможного нарушения их работы, что развивается из-за продолжительного постельного режима.
Справка! У остеокальцина нужная вместимость зависит от пола и возраста.
Коэффициент таков (измеряется в нг/мл):
- До 6 лет: мужчины – 39–121, женщины – 44–130.
- До 15 лет: 66–336 и 73–222.
- До 50 лет: 14–42 и 11–43.
- После 50 лет: 14–46 и 15–46.
При обследовании врач должен принять во внимание суточные колебания элемента в сосудах. Для получения объективных данных следует брать несколько образцов в разное время.
Паратгормон
Это гормон, выделяемый околощитовидными железами, регулирующий фосфорно-кальциевое соотношение в кровеносной системе, предназначен для увеличения концентрации кальция и уменьшения фосфора, благодаря чему микроэлементы усваиваются активно в желудочно-кишечном тракте.
При дефиците микроэлементов паратгормон запускает механизмы их извлечения из суставов. Максимум количества приходится на 15–00, минимум – 7–00. Такое колебание связано с особенностями человеческой физиологии. Нарушение выделения гормона отражается на обмене составных материалов опорно-двигательного аппарата. Кальций теряется через почки в больших количествах, вымывается из костей и меньше всасывается кишечником.
Избыток гормонального вещества вызывает замедление костеобразования. Из-за потери прочности повышается риск получить перелом. Повышенный объем фосфора способствует отложению камней, нарушению кровообращения и кальцинозу сосудов.
Нормальное содержание паратгормона определяется такими параметрами (измерение – в пг/мл):
- До 22 лет: у мужчин – 12–95, у женщин – 12–95.
- До 70 лет: 9,5–75 и 9,5–75.
- От 71: 4,7–117 и 4,7–117.
Деоксипиридинолин (ДПИД)
Данный материал образовывает коллаген и показывает его резорбцию. Для выявления требуется иммунохемилюминесцентное диагностирование. Информация о данном гормоне особенно ценна на раннем этапе заболевания.
ДПИД участвует в формировании суставных волокон. Благодаря веществу коллагеновые молекулы окончательно связываются между собой. Из-за патологии, происходящей в костях, деоксипиридинолин высвобождается и циркулирует по кровеносной системе, а затем выводится с мочой.
Нормальное количество ДПИД равно:
- 3,0–7,4 нмоль/ммоль – для женщин.
- 40–50 нмоль/ммоль – для детей.
- 2,3–5,4 нмоль/ммоль – для мужчин.
Полезное видео
Нередки случаи, когда анализ на кальций в крови непоказателен, и необходимо помимо этого сдать анализы крови при остеопорозе на описанные выше гормоны.
https://www.youtube.com/watch?v=sTn3setCocA
Значимость анализов
Описанные тесты необходимы для корректной постановки диагноза. Чтобы провести проверки правильно, следует воздержаться от приема медикаментов, а за сутки – от алкоголя и острой пищи. Утром необходимо быть голодным.
Лабораторная проверка служит заключением обследований: она подтверждает или опровергает предположения врача, дает информацию и, в общем, способствует грамотному лечению костной патологии.
Источник
Метод исследования
Электрохемилюминесцентный иммуноанализ (ECLIA):
N-Остеокальцин, Витамин D, 25-гидрокси.
Кинетический колориметрический метод:
Фосфатаза щелочная.
Ионселективный анализ:
Кальций ионизированный.
Твердофазный хемилюминесцентный иммуноферментный анализ:
Паратиреоидный гормон.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную кровь.
- Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
- Полностью исключить (по согласованию с врачом) прием лекарственных препаратов в течение 24 часов перед исследованием.
- Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.
- Не курить в течение 3 часов до исследования.
Остеопороз – метаболическое заболевание, характеризующееся снижением костной массы и микроструктурной перестройкой костной ткани, в связи с чем снижается прочность кости и повышается риск переломов.
Кость формируется остеобластами. Основная их функция – синтез остеоида (протеинового матрикса), который на 90-95 % состоит из коллагена 1-го типа, на 5 % – из белка остеокальцина и затем минерализуется кальцием и фосфатом из внеклеточной жидкости. Остеобласты содержат фермент щелочную фосфатазу, несут рецепторы к паратиреоидному гормону и кальцитриолу и способны к пролиферации. Минеральная часть кости состоит из гидроксиапатита и аморфного фосфата кальция, которые связаны с белками органического матрикса.
В костях непрерывно происходят процессы ремоделирования, включающие в себя резорбцию (разрушение) существующей костной ткани и образование новой. Резорбция кости осуществляется остеокластами. Это подвижные клетки, которые выделяют протеолитические ферменты и кислую фосфатазу, вызывая деградацию коллагена, разрушение гидроксиапатита и выведение минералов из матрикса. Ежегодно в организме человека обновляется 8-10 % всей костной ткани.
В детстве формирование костей происходит значительно интенсивнее процессов резорбции. Максимальная костная масса достигается в возрасте 25-30 лет. Затем начинают преобладать процессы резорбции и костная масса постепенно уменьшается. Метаболизм костной ткани регулируется витамином D, кальцием, эстрогенами, андрогенами, паратиреоидным гормоном, кальцитонином. Дисбаланс между разрушением и восстановлением плотности костей может возникнуть при гормональных или диетических изменениях, недостаточном употреблении кальция. Преобладание процессов резорбции приводит к остеопении (снижении плотности костей), которая прогрессирует и переходит в остеопороз.
Костная щелочная фосфатаза и остеокальцин отображают активность остеобластов в костной ткани. Стимуляция остеобластов происходит при интенсивных процессах деструкции костей, которые сопровождают остеопороз, болезнь Педжета, переломы, опухоли костей. При остеопорозе уровни остеокальцина и щелочной фосфатазы увеличиваются согласованно, причем нарушения метаболизма костной ткани возникают раньше первых изменений плотности костей, которые можно выявить при денситометрии (метод лучевой диагностики). В костях щелочная фосфатаза играет важную роль в формировании и обновлении костной ткани. Чем выше активность остеобластов, тем выше активность щелочной фосфатазы в крови, поэтому у детей и лиц, перенесших переломы костей, активность щелочной фосфатазы на высоком уровне.
Витамин D и его активные метаболиты являются компонентами гормональной системы, регулирующей фосфорно-кальциевый обмен, и участвуют, с одной стороны, в минерализации костной ткани, с другой – в поддержании гомеостаза кальция. Биологическое действие активных метаболитов витамина D заключается, главным образом, в стимуляции кишечной абсорбции кальция и фосфора, активации обмена и усилении экскреции кальция с мочой. При дефиците витамина D уровень кальция компенсируется за счет его мобилизации из костной ткани, что может привести к остеомаляции, рахиту у детей и остеопорозу у взрослых.
Уровень паратиреоидного гормона (ПТГ) тесно связан с количеством кальция, витамина D, фосфора и магния в организме. Регуляция его секреции осуществляется по принципу обратной связи, поэтому важно одновременно с ПТГ оценивать уровень свободного или ионизированного кальция в крови, учитывать клинические проявления и результаты других лабораторных и инструментальных исследований. При снижении концентрации кальция в крови (гипокальциемии) выделение ПТГ паращитовидными железами усиливается, а при повышении (гиперкальциемии) – снижается. Данные механизмы направлены на поддержание стабильного уровня кальция в крови. Повышение ПТГ способствует активации остеокластов, резорбции костной ткани и высвобождению кальция из костей, усиливает всасывание кальция из кишечника, задерживает выделение кальция почками и ингибирует обратную реабсорбцию фосфора. Антагонистом ПТГ является гормон кальцитонин, секретируемый С-клетками щитовидной железы. В норме при достижении нормальной концентрации кальция в крови продукция ПТГ снижается.
Ионизированный кальций – катион, свободно циркулирующий в крови и составляющий 46-50 % от всего кальция крови. Его уровень возрастает при понижении pH крови и снижается при защелачивании. На каждые 0,1 единицы понижения pH ионизированный кальций отвечает повышением на 1,5-2,5 %. Так как уровень ионизированного кальция не зависит от количества белка крови, он иногда является более надежным показателем первичного гиперпаратиреоза для людей с низким уровнем альбумина, чем уровень общего кальция крови.
Несмотря на то что показателя общего кальция крови часто хватает для предварительной оценки кальциевого обмена, так как часто баланс между связанным и свободным кальцием – величина стабильная и достаточно предсказуемая, у некоторых людей это соотношение нарушено, поэтому уровень общего кальция не является критерием для оценки всего кальциевого обмена. В таких случаях проверка ионизированного кальция становится необходимой.
Раннее выявление остеопороза и лечение позволяют предотвратить прогрессирование заболевания и переломы, что значительно улучшает качество жизни людей старших возрастных групп.
- Для оценки риска развития остеопороза у пациентов с отягощенным анамнезом:
- семейный анамнез остеопороза;
- предшествующие переломы в анамнезе;
- возраст (65 лет и старше);
- женщины в период менопаузы и постменопаузы;
- ранняя менопауза (у женщин моложе 45 лет);
- курение, злоупотребление алкоголем;
- первичный или вторичный гипогонадизм;
- низкая масса тела или низкий индекс массы тела;
- иммобилизация;
- прием глюкокортикоидов (более 3 месяцев), психотропных препаратов, бета-блокаторов;
- дефицит гормона роста;
- гипо- или гипертиреоз;
- хронические заболевания печени, почек и кишечника.
- Для мониторинга пациентов с хроническим нарушением обмена кальция.
- Для мониторинга костного метаболизма у женщин при заместительной гормональной терапии и терапии агонистами гонадотропин-рилизинг-гормона.
- Чтобы оценить эффективность антирезорбтивной терапии (через 3-6 месяцев с начала терапии).
- При изменении уровня кальция в крови (гипер- или гипокальциемии).
- При лечении нарушений кальциевого обмена.
- При остеопорозе и изменениях структуры костной ткани.
- Женщинам в пре- и постменопаузу, а также при заместительной гормональной терапии.
- При некоторых эндокринных заболеваниях – дефиците гормона роста, гипо- или гипертиреозе.
При хронических заболеваниях почек;
При лечении глюкокортикоидами (выявление супрессии костного метаболизма).
Что означают результаты?
N-Остеокальцин:
Референсные значения
Пол | Возраст | Референсные значения |
Женский | 11 — 43 нг/мл | |
В постменопаузу | 15 — 46 нг/мл | |
Мужской | 18-30 лет | 24 — 70 нг/мл |
30-50 лет | 14 — 42 нг/мл | |
> 50 лет | 14 — 46 нг/мл |
Фосфатаза щелочная общая:
Референсные значения:
Возраст | Референсные значения |
Меньше 4 лет | 104 — 345 Ед/л |
4-7 лет | 93 — 309 Ед/л |
7-10 лет | 86 — 315 Ед/л |
10-13 лет | 42 — 362 Ед/л |
13-16 лет | 74 — 390 Ед/л |
16-18 лет | 52 — 171 Ед/л |
Больше 18 лет | 30 — 120 Ед/л |
Если показатели, полученные в результате других анализов (билирубин, аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), тоже повышены, то увеличение активности щелочной фосфатазы в крови, возможно, связано с повреждением печени. Если изменены уровни кальция и фосфора, наиболее вероятная причина повышения щелочной фосфатазы – патология костной ткани. Повышение активности щелочной фосфатазы почти всегда означает поражение или вовлечение в патологический процесс печени, желчевыводящих путей или костей.
Кальций ионизированный: 1,16 — 1,32 ммоль/л.
Витамин D, 25-гидрокси (кальциферол): 30 — 70 нг/мл.
Паратиреоидный гормон, интактный: 15 — 65 пг/мл.
Интерпретация результатов (причины повышения или снижения уровня) подробно:
[06-045] Фосфатаза щелочная общая
[06-002] N-остеокальцин (маркер костного ремоделирования)
[06-051] Кальций ионизированный
[06-106] Витамин D, 25-гидрокси (кальциферол)
[08-033] Паратиреоидный гормон, интактный
Что может влиять на результат?
На уровень ионизированного кальция:
- длительный контакт образца крови с открытым воздухом (за счет повышения pH);
- наблюдаются суточные колебания уровня показателя (самые низкие значения – в утренние часы; максимально высокие – в вечерние);
- у женщин, принимающих оральные контрацептивы, результаты могут быть ниже средних значений;
- повышают уровень ионизированного кальция соли кальция, гидралазин, соли лития, тироксин, тиазидные диуретики, понижают его антиконвульсанты, даназол, фоскарнет, фуросемид.
На уровень N-Остеокальцина:
- наиболее высокие уровни наблюдаются в конце лютеиновой фазы;
- диализ у пациентов с почечной недостаточностью способствует ложнозавышенным результатам.
На уровень щелочной фосфатазы:
- при беременности в норме активность щелочной фосфатазы повышена, так как она содержится в плаценте;
- у детей и юношей активность ЩФ выше, чем у взрослых, что обусловлено ростом костей;
- препараты и вещества, повышающие уровень ЩФ в крови: пероральные контрацептивы, метилтестостерон, фенотиазины, пероральные сахароснижающие, эритромицин, противоэпилептические, многие антибактериальные и противогрибковые препараты, метотрексат, сульфаниламиды, большие дозы витамина С, нестероидные противовоспалительные (аспирин, диклофенак), барбитураты, дилтиазем;
- активность щелочной фосфатазы может быть завышенной, если кровь после взятия охлаждалась.
На уровень паратиреоидного гормона:
- употребление молока до исследования может привести к заниженным показателям ПТГ;
- повышение ПТГ наблюдается в период беременности и лактации;
- ложное снижение ПТГ отмечается при молочно-щелочном синдроме (болезни Бернетта);
- введение радиоизотопных препаратов за неделю до исследования искажает результат теста;
- лекарственные препараты, повышающие уровень ПТГ в крови: фосфаты, диуретики, литий, рифампицин, фуросемид, изониазид, стероиды, тиазидные или противосудорожные препараты;
- снижают уровень ПТГ циметидин, пропанодол;
- уровень ПТГ подвержен циркадным ритмам и в норме изменяется в течение дня, достигая максимума к 14-16 часам и базального значения к 8 часам утра.
Кто назначает исследование?
Эндокринолог, терапевт, онколог, ревматолог, ортопед, травматолог.
[06-001] Бета-CrossLaps (маркер костной резорбции)
[06-046] Фосфор в сыворотке
[08-027] Кальцитонин в сыворотке
[41-004] Профилактика остеопороза
[06-075] Pyrilinks-D (маркер резорбции костной ткани)
[06-179] Маркер формирования костного матрикса P1NP
[08-043] Соматотропный гормон
Литература
- Кишкун А. А. Руководство по лабораторным методам диагностики / А. А. Кишкун. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 822 с.
- Энциклопедия клинических лабораторных тестов / перевод с англ. под ред. В. В. Меньшикова; М.: Издательство «Лабинформ», 1997. – 960 с.
- Климова Ж.А., Зафт А.А., Зафт В.Б. Современная лабораторная диагностика остеопороза / Международный эндокринологический журнал. – №7. 2014. – С. 75-84.
Источник