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