Нормы кальция калия магния в крови человека
При исследовании минерального обмена выполняется анализ биохимических параметров крови, при котором выявляются показатели концентрации К, Са, Mg, Na, Fe и хлоридов. Если концентрация содержания этих элементов значительно превышает нормы, это может свидетельствовать о развитии патологий.
При расшифровке результатов учитывается не только возраст пациента, но в некоторых случаях и половая принадлежность.
Калий
Калий относится к основным внутриклеточным катионам. В организме человека около 98 % калия находится внутри клеток тканей.
Для всех тканей характерно определенное соотношение концентраций между калием и натрием, который содержится преимущественно во внеклеточной среде.
Общее содержание калия в организме человека составляет 160—250 г.
Суточная потребность взрослого человека в калии, при необходимом минимуме около 1 г, составляет 2—3 г в сутки, а для ребенка — 16—30 мг на 1 кг массы тела.
Из-за отсутствия способности к депонированию значительные колебания содержания калия в организме человека сразу сказываются на внутриклеточном состоянии.
Калий выполняет следующие функции:
- Поддерживает осмотическое давление
- Поддерживает кислотно-щелочное равновесие
- Участвует в работе нервных и мышечных клеток (особенно влияет на работу сердца)
Норма содержания калия:
- В крови — 38,4—64,0 ммоль/л
- В плазме — 3,4—5,3 ммоль/л
- В эритроцитах — 79,8—99,3 ммоль/л
Определение содержания калия проводят с помощью плазменного фотометра.
Нарушении концентрации калия при исследовании минерального обмена может свидетельствовать о различных нарушениях.
Гипокалиемии встречаются в следующих случаях:
- При недостаточном содержании калия в дневном рационе
- При усиленном выделении калия с мочой
- При гиперфункции коры надпочечников и передней доли гипофиза
- При первичном и вторичном альдостеронизме
- При усиленной секреции антидиуретического гормона
- При применении кортикостероидов
- При применении калийистощающих мочегонных средств
- При введении большого количества жидкости, не содержащей калий, при рвоте и поносах
- При сахарном диабете
Гиперкалиемия отмечается в следующих случаях:
- При внутривенном введении калия на фоне почечной недостаточности
- При почечной недостаточности (снижение выделения калия)
- При повышенном распаде клеток и тканей: гемолитические анемии, злокачественные опухоли, некрозы
- При обезвоживании
- При анафилактическом шоке
- Гипофункции коры надпочечников (болезнь Аддисона)
Натрий
Натрий — широко распространен во всех органах, тканях и биологических жидкостях организма человека, большая часть которого находится во внеклеточных жидкостях — около 50 %, в костях и хрящах — около 40 % и внутри клеток менее 10 %.
Натрий играет важную роль в процессе внутриклеточного и межклеточного обмена, вместе с калием участвует в возникновении нервного импульса, играет роль в механизме кратковременной памяти, влияет на состояние мышечной и сердечно-сосудистой систем.
Ионы натрия и хлора участвуют в секреции соляной кислоты.
Соотношение ионов натрия и калия выполняют два важных взаимосвязанных процесса: поддерживают постоянное осмотическое давление и постоянный объем жидкости.
В организме человека с массой тела 65 кг содержится около 4000 ммоль, или 256 г хлорида натрия.
Суточная потребность в натрии удовлетворяется за счет поваренной соли и составляет 8—12 г в сутки.
Нормы концентрации натрия:
- В цельной крови — 70—98 ммоль/л
- В плазме — 130—156 ммоль/л
Гипонатриемия наблюдается при:
- Поносах, рвоте
- Усиленном потоотделении
- Почечной недостаточности
- Выделении отечной жидкости
- Острой недостаточности надпочечников
- Некоторых диабетических ацидозах
- Введении в/венно большого количества жидкости, не содержащей натрия
Гипернатриемия наблюдается при:
- Больших диурезах, вызванных калийистощающими мочегонными препаратами
- Неконтролируемом несахарном диабете
- Резком ограничении приема жидкости
- Гиперкортицизме
Кальций
Кальций — наряду с пластической и структурной функциями (основа минерального компонента костной ткани), играет решающую роль в осуществлении многих физиологических и биохимических процессов.
Необходим кальций для нормальной возбудимости нервной системы, сократимости мышц, является важнейшим компонентом свертывающей системы крови, активатором ряда ферментов и гормонов.
Содержание кальция в организме взрослого человека около 20 г на 1 кг массы тела, а у новорожденного — 9 г на 1 кг массы тела.
Примерно 99 % кальция содержится в костной и хрящевой тканях, а остальная часть — внутри клеток мягких тканей и во внеклеточной жидкости.
Необходимая суточная доза потребления кальция с пищей для взрослого человека — 0,8—1,1 г.
В повышенном количестве кальция нуждаются:
- Дети (до 1,4 г в сутки)
- Беременные женщины (до 1,5 г в сутки)
- Кормящие матери (1,8-2,0 г в сутки)
Содержание кальция у практически здоровых людей (в норме) составляет:
- В плазме крови — 2,2—2,75 ммоль/л
- Кальций ионизированный — 1,0—1,15 ммоль/л
Гиперкальциемия наблюдается при:
- Гиперфункции паращитовидных желез
- Опухолях паращитовидных желез
- Переломах костей
- Гипервитаминозе Д
- Тиреотоксикозе
- Надпочечниковой недостаточности
- Миеломной болезни
- Лимфомах
- Лейкозах
- Идиопатических гиперкальциемиях
- Молочно-щелочном синдроме
- Заболеваниях почек
- Злокачественных опухолях костей или метастазах в них при раке: молочной железы, легкого, почек, предстательной железы
- Повышении потребления кальция
- Желтухе
- Перитоните
- Гангрене (задержка кальция в поврежденных тканях)
Гипокальциемия встречается чаще при:
- Гипопаратиреозе первичном (синдром Ди Джорджи)
- Гипопаратиреозе вторичном (после операции)
- Гипопаратиреозе новорожденных (за счет гипопаратиреоза матери)
- Гипомагниемии
- Гипонатриемии
- Алиментарных дистрофиях
- Гипосоле вации
- Гиповитаминозе Д
- Беременности
- Остром панкреатите
- Печеночной недостаточности
- Экземе
- Экссудативных диатезах
- Лечении кортизолом
- Передозировке тиазидных диуретиков
- Переливании большого количества цитратной крови
Магний
Магний — относится к внутриклеточным химическим элементам. Его ионы участвуют в углеводном и фосфорном обмене.
Магний стимулирует перистальтику кишечника и повышает желчеотделение, обладает сосудорасширяющим и противовоспалительным действием.
В организме взрослого человека содержится около 25 г магния: 50 % — в костях, около 30 % — в мышцах, а остальное количество — преимущественно в плазме крови.
Суточная потребность взрослого человека в магнии составляет около 300—500 мг.
Содержание магния в плазме крови в норме составляет: 0,7—1,2 ммоль/л.
Повышение магния в крови сочетается с гиперкалиемией и наблюдается при:
- Хронической почечной недостаточности, уремии
- Гипотиреозе
- Диабетическом ацидозе
Понижение концентрации магния сочетается с гипокалиемией и наблюдается при:
- Недостаточном содержании в продуктах питания
- Нарушении всасывания из желудочно-кишечного тракта
- Полиурии (заболевании почек)
- Приеме мочегонных препаратов
- Тиреотоксикозе
- Повышенной функции паращитовидных желез
- Беременности
- Циррозе печени
- Хроническом алкоголизме
Хлориды
Хлориды — поступают в организм в виде солей натрия, кальция, магния, которые в жидкой среде диссоциируют на катионы и анионы хлора.
Хлориды участвуют в поддержании кислотно-щелочного равновесия и баланса воды. Избыток ионов хлора выводится почками.
Концентрация хлоридов в плазме практически здоровых людей (в норме) составляет — 95—110 ммоль/л.
При ацидозе увеличивается концентрация хлоридов в эритроцитах, а результат отношения превышает 0,5.
При алкалозах отношение хлоридов эритроцитов к хлоридам плазмы уменьшается до 0,40 и ниже.
Гиперхлоремия наблюдается при:
- Дегидратации
- Тяжелых заболеваниях почек
- Лечении минералокортикоидами
- Несахарном диабете
- Респираторном алкалозе
Гипохлоремия наблюдается при:
- Избыточном потоотделении
- Тяжелых рвотах и поносах (сначала гиперхлоремия, а при утяжелении процесса — гипохлоремия)
- Респираторном ацидозе
- Диабетическом кетозе
- Приеме диуретиков
Фосфор
Фосфор входит в состав важнейших биоорганических соединений, участвующих в различных метаболических процессах, и играет одну из основных ролей в жизнедеятельности организма.
В теле человека содержится около 1 %, а в пересчете на сухой вес — 2,5 % фосфора.
Почти 80—85 % фосфора содержится в костной ткани, а остальное количество — в ткани мозга, мышцах, крови.
Фосфор поступает вместе с пищей и находится в организме в виде неорганических фосфатов, в комплексе с липидами и нуклеотидами.
Обмен фосфора в организме человека регулируется гормонами (главным образом гормоном паращитовидных желез) и витамином Д, а также зависит от обмена кальция, кислотно-щелочного состояния крови и качественного состава пищи.
Суточная потребность в фосфоре составляет:
- Для новорожденных — 120 мг
- Дети 1 —6 месяцев — 400 мг
- Дети 7—12 месяцев — 500 мг
- Дети 1 —3 лет — 800 мг
- Дети 4-6 лет — 1450 мг
- Дети 11-17 лет (мальчики) — 1800 мг
- 11 — 17 лет (девочки) — 1650 мг
- Взрослые — 1200 мг
- Беременные женщины — 1500 мг
Определение концентрации в крови фосфора проводят параллельно с определением кальция, так как их обмен в организме взаимосвязан.
В норме концентрация неорганического фосфора в плазме крови составляет 0,81—1,55 ммоль/л.
Гиперфосфатемия наблюдается при:
- Понижении функции паращитовидных желез
- Гипервитаминозе Д
- Диабетическом кетозе
- Акромегалии
- Заболеваниях почек
Гипофосфатемия наблюдается при:
- Неполноценном питании
- Рахите
- Гиперпаратиреозе
- Остеомаляции (размягчении костей)
Железо
Железо — важнейший микроэлемент, принимающий участие в дыхании, кроветворении, иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях, входит в состав более 100 ферментов и является незаменимой составной частью гемоглобина и миогемоглобина.
В организме взрослого человека содержится около 4 г железа, из которого около 2,5 г составляет железо гемоглобина. Часть железа депонируется в печени, селезенке, костном мозге.
Суточная потребность человека в железе составляет 10— 30 мг с учетом того, что всасывание железа из продуктов питания составляет около 10 %.
Железо содержится в сыворотке крови в виде транспортной формы.
Нормы содержания в сыворотке крови:
Железо с ферразином:
- Женщины 7,16—26,85 мкмоль/л
- Мужчины 8,95-18,65 мкмоль/л
Железо с бета-фенантролином:
- Женщины — 11,5—23,0 мкмоль/л
- Мужчины — 13,0-30,0 мкмоль/л
Железо переносится в организме в составе белка — трансферрина. В норме его насыщенность железом составляет 16— 50 %. Максимальное количество железа, которое может присоединить трансферрин, называется общей железосвязывающей способностью сыворотки крови (ОЖСС).
В норме ОЖСС составляет — 50—84 мкмоль/л.
Повышение концентрации железа в сыворотке отмечается при:
- Наследственных и приобретенных гемохроматозах (повышенное всасывание и накопление железа в организме)
- Гемолитических анемиях
- Пернициозоподобных анемиях
- Вирусных гепатитах
Понижение концентрации железа в сыворотке крови отмечается при:
- Острых инфекционных заболеваниях
- Железодефицитной анемии
- Хронической почечной недостаточности
Электролиты в крови, их нормальные соотношения, являются главным условием мышечного сокращения миокарда, и, следовательно, самой жизни.
При слове «электролит» многим из читателей, знакомых с техникой и химией, первыми на ум приходят жидкости, которые содержатся в аккумуляторе, в батарейках и других источниках питания. На самом деле, электролиты содержатся во всех без исключения живых существах, поскольку каждой клетке необходимо движение отдельных частиц, приводящее к обмену веществ. Более совершенные соединения, такие как белки, ферменты, погружены в цитоплазму, сама основа которой, а также межклеточная жидкость, является электролитом.
К электролитам относятся простейшие ионы, известные нам из неорганической химии, и обладающие электрическим зарядом. Эти ионы способны создавать электрический ток, в основе которого лежит вся работа нервной системы и органов чувств. Они способствуют усвоению питательных веществ, стимулируют метаболизм и выводят из организма с почками и потом продукты обмена.
Только благодаря электролитам крови в клетках содержится столько воды, сколько нужно, и в организме существует стабильное кислотно-основное равновесие. Основные электролиты занимаются транспортом молекул воды из крови и межклеточной жидкости внутрь клеток и обратно, они поддерживают осмотическое равновесие и равенство концентраций в определённых пропорциях, они стимулируют или угнетают ферментные системы в зависимости от необходимости. Какие же основные электролиты существуют в нашем организме, и какую роль они выполняют?
Основные электролиты и их функции
Основными простейшими, положительно заряженными катионами являются натрий, калий, которые являются одновалентными, двухвалентные катионы магния и кальция, и отрицательно заряженный анион хлора. Их функциями являются:
- натрий является основным компонентом внеклеточной жидкости, он удерживает необходимый объем воды в организме, от него зависит изоляция нервного импульса, а также он является главным веществом, который обеспечивает постоянство баланса других электролитов;
- калий является главнейшим компонентом внутриклеточной среды. В каждой живой клетке калия всегда больше, чем натрия, которого больше снаружи. Именно ионы калия стимулируют любое клеточное действие и возникновения импульсов. Ионы калия обеспечивают электрические сигналы, которые передаются нервами. Именно ионы калия запускают каждый удар нашего сердца, с помощью механизма, который называется спонтанной диастолической деполяризацией клеток предсердно- синусового узла (водителя ритма);
- хлор является отрицательно заряженным одновалентным анионом, и главная его роль — образовывать соляную кислоту, которая вырабатывается в желудке обкладочными клетками, и принимает активное участие в пищеварении, являясь главным компонентом желудочного сока;
- магний также необходим для работы мышечной системы, для передачи нервного импульса, для энергетического обмена и для метаболизма нейронов. Магний является антагонистом кальция, и предупреждает от выпадения в нерастворимый осадок его солей, таким образом, не допуская образования кальцинатов в организме;
- кальций в основном, в виде фосфатов депонируется в костной ткани. Он необходим также для правильной работы мышц, для усвоения железа, принимает участие в работе многих ферментов и регулирует свертываемость крови.
Таким образом, электролиты работают парами, являясь взаимными антагонистами друг друга: натрий и калий, кальций и магний.
Анализ крови на электролиты — что это?
Нормы электролитов крови являются довольно узкими по своему диапазону, поскольку именно от концентрации неорганических соединений производятся вторичные параметры основной среды организма, на фоне которой разворачиваются все остальные биохимические процессы. Самые главное из перечисленных электролитов — это натрий и калий. Если нарушается их взаимное соотношение, то жидкость в организме или задерживается, или уходит. В случае обезвоживания концентрация этих ионов возрастает в значительной степени, в результате чего возникают нарушения работы сердца, почек, опорно-двигательного аппарата и поперечнополосатой мускулатуры, появляется аритмия и судороги.
Для того, чтобы понять, что данное расстройство вызвано изменением концентрации электролитов плазмы крови, и применяют данные биохимические исследования концентраций Na, K, Cl, Mg, Ca. Каковы показания к исследованию электролитов плазмы крови? Это следующие состояния, при которых имеются нарушения электролитического баланса:
- профузные поносы и рвота, пребывание в жарком климате, что приводит к выраженной потливости, серьезные ожоги с поражением большой площади;
- при нарушениях кислотно – щелочного равновесия – метаболическом ацидозе и алкалозе;
- при появлении выраженных отеков;
- при наличии тянущих болей в мышцах, судорог;
- в случае появления экстрасистолии, мерцательной аритмии, других нарушений ритма;
- если у пациента, особенно пожилого, есть риск передозировки мочегонными препаратами;
- для контроля над состоянием пациентов с хроническими заболеваниями почек и сердца, особенно при хронической почечной и застойной сердечной недостаточности;
- при заторможенности, сонливости, сопоре, оглушении, различных расстройствах сознания;
- при расстройствах минерального обмена в костях, остеопорозе;
- если у пациента есть эндокринная патология (гиперпаратиреоз, несахарный диабет).
Существует и множество других показаний, которые врач определяет в каждом конкретном случае. Какова же норма электролитов в крови здорового взрослого человека?
Нормы электролитов крови и причины отклонений от референсных значений
Таблица показателей ионного баланса плазмы крови при отсутствии патологии должна иметь следующие диапазон значений:
| Элемент | миллимоль на литр, ммоль/л |
| калий | 3,5-5,1 |
| натрий | 136 — 145 |
| хлор | 98-107 |
| магний | 0,66-1,07 |
| кальций | 2,1 – 2,55 |
В указанные нормах электролитов не представлены некоторые возрастные особенности, которые могут потребоваться при анализе у детей. Какие наиболее частые причины отклонений от нормы? Вот они:
Натрий
Изменение значений натрия в большую сторону появляется при эндокринной патологии, при употреблении большого количества соли в пищу, при длительном применении таких препаратов, как кортикостероидные гормоны, андрогены и эстрогены, а у женщин — прием оральных контрацептивов.
Нехватка натрия в организме человека возникает при недостатке соли с пищей, при профузных поносах, потливости и рвоте, эта же потеря воды и натрия через кожу происходят при лихорадке. Натрий теряется с большими дозами мочегонных, при таких заболеваниях, как сахарный диабет и хроническая надпочечниковая недостаточность, а также в случае тяжелых болезней печени и почек.
Калий
Гиперкалиемия, или повышение уровня калия в плазме, прежде всего, возникает при различных разрушениях клеточных структур. При вирусных гепатитах и разрушении ткани печени, при цитолизе и анемии, при ожогах, при различных видах шоков, при острой почечной недостаточности, а также при эффективном лечении химиотерапевтическими средствами, когда распадаются опухоли.
Гипокалиемия, или нехватка ионов калия в крови возникает при развитие метаболического алкалоза, или избыточном ощелачивании, при несахарном диабете, при частом глубоком дыхании.
Хлор
В клинике изредка встречается избыток хлора, а вот недостаток можно определить довольно часто. Он бывает при профузной неукротимой рвоте, когда весь синтезированный хлор для желудочного сока покидает организм, при отравлении водой, гипергидратации и полидипсии, при неукротимой жажде, когда нет обезвоживания.
Также недостаток хлора вызван избыточным приемом мочегонных препаратов, когда он секретируется в мочу, при тяжелых черепно-мозговых травмах, и при метаболическом ацидозе. Хронический, и длительный дефицит хлора может сопровождаться патологией придатков кожи, облысением и выпадением зубов.
Содержанию хлора в крови посвящена наша статья «Норма хлора в крови и причины повышенного уровня».
Кальций
Избыток кальция в крови чаще всего связан с гормональными нарушениями в связи с повышенной выработкой паращитовидных желез гормона регулирующего кальций — паратгормона, в том случае, если метастатическое поражение костей, или опухоль кости вызывает ее разрушение. В таком случае кальций непосредственно всасывается в кровь. К повышению уровня кальция приводит диффузный токсический зоб и тиреотоксикоз, туберкулезное поражение костей, а также избыток витамина D.
Нехватка кальция широко встречается при рахите у детей, при менопаузальном остеопорозе у женщин, связанным с дефицитом эстрогенов, при микседеме или гипотиреозе, вследствие хронического панкреатита, когда не всасываются жирорастворимые соединения, содержащие витамин D2.
Более подробно о содержании кальция в крови вы можете прочитать в наших статьях: «Норма кальция в крови», «Нехватка кальция организме: симптомы и признаки», «Ионизированный кальций: роль в диагностике, норма в крови, причины повышения и понижения».
Магний
Состояния с повышением магния противоположны дефициту кальция, и наоборот. Но наиболее часто встречаются обезвоживание и прием мочегонных, избыточный прием магнезии и антацидов (там много магния).
Уменьшается его содержание в крови при гиперфункции щитовидной железы, голодании и вегетарианских строгих монодиетах, заболеваний кишечника, а также при хроническом алкоголизме.
Подробнее в статьях «Норма магния в анализе крови: показания к анализу, причины дефицита магния» и «Нехватка магния в женском организме: симптомы, причины, лечение».
Предлагаем вам также пройти небольшой тест из 12 вопросов Хватает ли вам магния? Тест для женщин.
В этом небольшом обзоре были перечислены самые важные электролиты нашего организма. Без их определения в настоящее время не обходится ни одна серьезная операция, пациентам в отделении реанимации и интенсивной терапии, находящимся на диализе, регулярно проводят анализы на содержание электролитов в крови. Иногда, в общей амбулаторной практике, также возникает необходимость в проведении таких анализов.