Metabolisme Kalsium

Tubuh orang dewasa mengandung 1-2 kg kalsium, 90% diantaranya terdapat dalam tulang. Kadar kalsium plasma total berkisar 8,8-10,4 mg/dl, terdiri atas kalsium ion 40-50%, kalsium yang terikat pada protein terutama albumin 46 % dan sisanya 8% kalsium dalam kompleks organic yang terikat dengan anion yaitu bikarbonat, sitrat, fosfat, laktat dan sulfat. Kalsium ino merupakan kalsium yang penting karena peranannya dalam fungsi selular. Oleh karena itu harus dipertahankan dalam patas normal oleh hormom paratiroid.

Kalsium masuk ke plasma melalui absorbsi dari usus halus, tulang dan reabsorbsi dari ginjal. Sebaliknya kalsium keluar dari plasma melalui saluran cerna (100-200 mg/hari), air seni (50-300mg/ hari), disimpan kembali ke dalam tulang melalui keringat (100mg/hari).

Tulang adalah suatu jaringan tubuh yangyang dinamik dan mengalami perubahan sepanjang kehidupan merupakan tempat penyimpanan kalsium yang terbesardan mineral lain seperti magnesium, fosfor, natrium dan ion.

Hormon dan Metabolisme Kalsium

Metabolisme kalsium diatur oleh tiga hormone utama yaitu dua hormone polipeptida yaitu paratiroid dan kalsitonin dan satu hormone sterol yaitu 1,25 dihidrokolekalsiferol.

Hormon Paratiroid

Kelenjar menghasilkan hormon paratiroid dan merupakan hormon utama yang mengatur metabolism kalsium untuk mempertahankan kadar kalsium plasma dalam batas normal. Pada keadaan hipokalsemi sekresi hormon paratiroid berlangsung 3 tahap. Tahap dini berlangsung dalam beberapa menit, merupakan respon cepat dari sel- sel paratiroid melepaskan hormone paratiroid yang sudah tersedia dalam sel dalam keadaan hipokalsemi. Tahap kedua terjadi beberapa jam kemudian merupakan aktivitas sel kelenjar paratiroid menghasilkan hormone paratiroid lebih banyak. Tahap ketiga apabila hipokalsemi masih masih berlangsung maka dalam beberapa hari akan terjadi replica sel untuk memperbanyak masa sel kelenjar paratiroid.

Hormon Paratiroid dan Metabolisme Kalsium

Pada keadaan normal hormone paratiroid mempertahankan kadar kalsium plasma agar tidak terjadi hipokalsemi. Dalam metabolisme kalsium hormone paratiroid bekerja secara langsung dengan 2 alat yaitu tulang dan ginjal. Dan tidak langsung dengan usus halus melalui metabolism vitamin D.

Pada tulang, hormone paratiroid meningkatkan resorbsi kalsium dan fosfat dengan mengaktifkan sel osteoklas.

Pada ginjal, hormone paratiroid melalui 2 jalur yaitu: a). Reabsorbsi kalsium. Hromon paratiroid meningkatkan reabsorsi kalsium dan menurunkan resorbsi fosfat. Reabsorbsi kalsium

di ginjal terjadi 60% di tubulus proksimal, 25% ansa henle sisanya pada tubulus distal. b). Merangsang kerja enzim 1a-dihidroksilase di ginjal sehingga meningkatkan perubahan 25 hidroksikolekalsiferol menjadi 1,25 dihidroksikolekalsiferol.

Regulasi Sekresi Hormon Paratiroid

Pelepasan hormone paratiroid tergantung dari kadar kalsium plasma. Pada keadaan hipoklasemikelenjar paratiroid cepat beraksi melepaskan hormone paratiroid untuk meningkatkan kadar kalsium plasma agar kembali normal. Pada saat kadar kalsium plasma sudah normal pelepasan hormone paratiroid akan kembali normal. Kalsitriol dapat menekan pelepasan hormone paratiroid.

Paratiroid Hormon Related Protein

PTHrP adalah suatu hormone yang dikeluarkan jaringan diluar kelenjar paratiroid misalnya otot, pankreasm, payudara, jantung, hati, plasenta, sel otot dan endotel. Pada orang dewasa normal PTHrP tidak berperan pada metabolism kalsium namun pada keganasan sel skuamosa akan menghasilkan PTHrP sangat tinggi yang menyebabkan hiperkalsemi.

Vitamin D

Vitamin D dalam tubuh kita berasal dari makanan baik dari tumbuh-tumbuhan ( vitamin D2= ergokalsiferol) maupun hewan ( vitamin D3=kolekalsiferol), dan yang dibentuk di kulit.

Vitamin D yang dibentuk di kulit yaitu vitamin D3 ( 7 dehidrokolesterol) akan mengalami dua kali hidroksilasi sebelum menjadi vitamin D aktif yaitu 1,25 dihidroksivitamin D atau kalsitriol. Hidroksilasi vitamin D dalam tubuh terjadi sebagai berikut: 1). Hidroksilasi pertama terjadi di hati oleh enzim 25-hidroklase menjadi 25-hidroksikolekalsiferol yang kemudian dilepas ke darah dan berikatan dengan vitamin D binding protein selanjutnya diangkut ke ginjal. 2). Hidroksilasi kedua terjadi di ginjal yaitu oleh enzim 1 alfa-hidroksilase sehingga 25-hidroksikolekalsiferol menjadi 1,25-dihidroksikolekalsiferol atau kalsitriol yang merupakan suatu hormone yang berperan penting pada metabolism kalsium.

Vitamin D ( Kalsitriol ) dan Kalsium

Fungsi dari kalsitriol adalah meningkatkan kadar kalsium dan fosfat plasma. Vitamin D bekerja pada 3 alat yaitu: 1) usus, kalsitriol meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfat dan dianggap sebagai fungsi utama kalsitriol dalam metabolism kalsium. Pada keadaan hipokalsemi berat, misal pada tiroidektomi pemberian kalsium oral tidak cukup untuk memperbaiki kadar kalsium tanpa penambahan vitamin D. 2). Pada tulang vitamin D mempunyai reseptor pada sel osteoklas, mempunyai efek langsung yang mirip hormone paratiroid yang mengakibatkan resorbsi kalsium dari tulang dengan mengaktifkan osteoklas. 3). Pada ginjal kalsitriol menurunkan reabsorbsi kalsium di tubuli ginjal.

Kalsitonin

Kalsitonin adalah suatu peptide yang bekerja menghambat osteoklas sehingga resorbsi tulang tidak terjadi. Dihasilkan oleh sel C parafolokuler kelenjar tiroid dan disekresi akibat adanya perubahan kadar kalsium plasma.

Distribution of Calcium  Bone Structure (cellular and non-cellular) 

Total body calcium- 1kg     99% in bone     1% in blood and body fluids Intracellular calcium     Cytosol     Mitochondria     Other microsomes     Regulated by "pumps" Blood calcium - 10mgs (8.5-10.5)/100 mls     Non diffusible - 3.5 mgs     Diffusible - 6.5 mgs 

Inorganic (69%)     Hydroxyapatite - 99%         3 Ca10 (PO4)6 (OH)2 Organic (22%)     Collagen (90%)     Non-collagen structural proteins        proteoglycans         sialoproteins         gla-containing proteins              2HS-glycoprotein     Functional components         growth factors         cytokines

Blood Calcium - 10mgs/100 mls(2.5 mmoles/L) 

Diet 

Non diffusible - 3.5 mgs     Albumin bound - 2.8     Globulin bound - 0.7 Diffusible - 6.5 mgs     Ionized - 5.3     Complexed - 1.2 mgs         bicarbonate - 0.6 mgs         citrate - 0.3 mgs         phosphate - 0.2 mgs         other     Close to saturation point         tissue calcification         kidney stones 

Dietary calcium         Milk and dairy products (1qt = 1gm) Dietary supplements         Other foods Other dietary factors regulating calcium absorption     Lactose     Phosphorus

Calcium Absorption (0.4-1.5 g/d)  Mechanisms of GI Calcium Absorption 

Primarily in duodenum     15-20% absorption Adaptative changes 

Vitamin D dependent Duodenum > jejunum > ileum Active transport across cells 

    low dietary calcium     growth (150 mg/d)     pregnancy (100 mg/d)     lactation (300 mg/d) Fecal excretion 

    calcium binding proteins (e.g., calbindins)     calcium regulating membranomes Ion exchangers Passive diffusion