Kimia, Distribusi dan Peranan Biologi Kalsium

Kimia dan Distribusi Kalsium

Kalsium adalah sebuah divalent cation dengan berat atom 40. Dalam komposisi dasar tubuh manusia, kalsium peringkat sembilan setelah oksigen, karbon, hidrogen, dan nitrogen, dan itu menyusun 1.9 persen berat tubuh (18). Analisis mayat menunjukkan bahwa kalsium merupakan 0.1-0.2 persen dari berat awal fetal bebas lemak, meningkat sekitar 2 persen pada berat dewasa bebas lemak. Dalam istilah sesunggunhnya, ini menunjukkan sebuah peningkatan dari sekitar 24 g (600 mmol) pada kelahiran ke 1300 g (32.5 mol) pada masa dewasa, membutuhkan keseimbangan kalsium positif harian rata-rata 180 mg (4.5 mmol) selama 20 tahun pertumbuhan (Gambar 12).

Catatan: data disediakan oleh Dr. Zanchetta, IDIM, Buenos Aires, Argentina.

Gambar 1. Mineral tubuh keseluruhan dan kalsium sebagai sebuah fungsi dari umur yang dinyatakan oleh total-body dual-energy X-ray absorptiometry

Sepersembilan persen dari kalsium tubuh terletak dalam tulang. Sejumlah 1 % sisanya didistribusi secara seimbang di antara gigi dan lapisan tipis, dengan hanya 0.1 persen dalam extracellular fluid (ECF). Dalam tulang kalsium menyusun 25 % berat kering dan 40 % berat abu.. EFC mengandung kalsium terionisasi pada sekitar 4.8 mg/100ml (1.20 mmol/l) dipertahankan oleh system vitamin D paratiroid sebaik kalsium kompleks sekitar 1.6 mg/100 ml (0.4 mmol/l). Dalam plasma terdapat tambahan protein terikat fraksi kalsium 3.2 mg/100 ml (0.8 mmol/l). Dalam kompartmen selular total konsentrasi kalsium sebanding dengan hal yang ada di ECF, tapi konsentrasi kalsium bebas lebih rendah (19).

Peranan Biologi Kalsium

Garam kalsium menyediakan kekerasan pada tulang dan ion kalsium memainkan peran dalam banyak metabolik proses. Dalam eksoskleton primitif dan shells, kekerasan umumnya disediakan oleh kalsium karbonat, tapi dalam tulang vertebrata disediakan dalam bentuk kalsium fosfat yang mendekati hydroxyapatite [Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆] dan disimpan dalam collagen fibril.

Mineral tulang memulai sebagai reservoir asal bagi sirkulasi kalsium dalam ECF. Kalsium memasuki ECF dari usus melalui absorpsi dan dari tulang melalui resorpsi. Kalsium meninggalkan ECF melalui sistem gastrointestinal, ginjal, dan kulit dan masuk melalui tulang via bentuk tulang (Gambar 13). Sebagai tambahan, pengaliran kalsium terjadi melewati seluruh membran sel. Banyak neuromuscular dan funsi selular lain tergantung pada ketahanan dari konsentrasi kalsium terionisasi dalam ECF. Pengaliran kalsium juga merupakan mediator dari efek hormon dalam organ target melalui beberapa jalur sinyal intraselular, seperti phosphoinositide dan sistem siklik adenosine monophosphate. Konsentrasi cytoplasmic kalsium ditekan oleh sejenis pompa kalsium, yang mengkonsentratkan kalsium ke dalam ruang simpat intraselular atau terlempar keluar dari sel yang mengalir dengan cara difusi. Fisiologi metabolisme kalsium terutama diarahkan kepada pemertahanan konsentrasi dari kalsium terionisasi dalam ECF. Ini dilindungi dan dipertahankan melalui putaran bolak-balik melalui reseptor kalsium dalam kelenjar paratiroid (20), yang mengontrol sekresi hormon paratiroid (lihat Gambar 10). Hormon ini meningkatkan reabsorbsi renal tubular kalsium, meningkatkan absorpsi kalsium intestinal dengan cara menstimulasi produksi renal 1,25-dihyroxycolecaliferol [1,25(OH)₂D], dan, jika perlu, resorb  tulang. Bagaimanapun, intergritas sistem sangat tergantung pada status vitamin D; jika terdapat defisiensi vitamin D, kehilangan calcaemic action dapat menyebabkan berkurangnya kalsium terionisasi dan hyperparathyroidism sekunder dan hypophosphataemia. Ini kenapa defisiensi vitamin D eksperimental menyebabkan ricket dan osteomalacia di mana defisiensi kalsium menyebakan osteoporosis.

Gambar 2. Pergerakan kalsium mayor dalam tubuh

Sumber:

Anonim. 2006. Calcium. www.umm.edu [20 Mei 2007]