Kalsiyumun Emilmesi

Normal beslenen bir insanın gıdayla aldığı kalsiyumun yaklaşık % 40'ı ince bağırsaklardan emilirken, yaklaşık % 20'si de dışkıyla atılır. Kalsiyum duodenumdan aktif taşımayla emilirken, jejuneum ve ileumdan paraselüler taşıma ile emilir. Esas olarak duodenumda görülen aktif taşıma gıdayla düşük miktarda kalsiyum alındığında gerçekleşir ve D vitamini düzeyine bağımlıdır. Hücre içinden gerçekleşen aktif taşımanın aksine paraselüler taşıma hücreler arası boşluklardan gerçekleşen pasif bir emilim şeklidir. Ancak gıdayla bol miktarda kalsiyum alındığında gerçekleşir ve D vitamini düzeyinden bağımsızdır.

Kalsiyum aktif taşımayla ince barsaklardan emilirken, ince barsak duvarında bulunan, TRPV6 gibi (transient receptor potential cation channel, subfamily V, member 6), kalsiyum iyonlarına seçici geçirgenlik gösteren bazı kalsiyum kanallarına ihtiyaç duyar. Kalsiyumun bu kanallar aracılığıyla ince barsak duvarını döşeyen epitel hücreleri içine aktarılması ve daha sonra da kana ulaştırılmasına kalbindin adlı bir protein aracılık eder. Kalbindinin yapımı 1,25-dihidroksi vitamin D₃ (ya da D₂) tarafından uyarılır. Kalbindin, epitel hücresinin barsak boşluğuna bakan yüzünde (apikal membran) TRPV6 ile birlikte etki ederken, hücrenin kalsiyumun kana aktarıldığı yüzünde ise (basolateral membran), hücre içindeki enerji kaynaklarını (ATP) kullanarak kalsiyumun aktif olarak taşınmasını sağlayan ve kana pompalayan kalsiyum pompası PMCA1 (plasma membrane Ca²⁺ ATPase) ile birlikte hareket eder. Kalbindin bu yüzde ayrıca kalsiyum pompalayan adenosin trifosfatazları uyarır. Kalbindin aynı zamanda böbrek tübuluslarında da bulunur ve kalsiyumun idrarla atılmasını azaltır.

Kalsiyumun böbreklerden geri emilimini 1,25-dihidroksi vitamin D₃ düzenler.

Kandaki tüm kalsiyumun yaklaşık % 35 ila % 50'si plasma proteinlerinin en büyük kısmını oluşturan albumine bağlı olarak bulunurken, % 5 ila 1'i organik asit ve fosfatların yapısında bulunur. Biyolojik işlemlerde etkin olabilmesi için kalsiyumun iyonize olarak serbest kalması gerekir. Toplam kan kalsiyumunun % 50 ila % 60'ını oluşturan iyonize kalsiyumun normal değeri 4,5 ila 5,6 mg/dL arasındadır (toplam plasma kalsiyum normal değeri 9 ila 10.5 mg/dL'dir). Tiroidin parafoliküler hücreleri ve paratiroid bezi kandaki iyonize kalsiyumu bu dar sınırlar içinde tutmaya çalışır, aksi halde kalp, damarlar ve sinirler serum kalsiyum düzeyindeki oynamaya çok hassastır ve anında tepki verirler.

Kan kalsiyum düzeyi yükseldiğinde tiroidin parafoliküler hücrelerinden kalsitonin salgılanışı hızlanırken, paratiroid hormon salgılanışı ise yavaşlar. Kalsitonin marifetiyle plasmadaki fazla kalsiyum kemiklerde depolanmaya başlanır. Öte yandan paratiroid hormondaki azalma kemik rezorbsiyonunu dizginleyerek kalsiyumun kana karışmasına engel olur. Ayrıca, kanda paratiroid hormon düzeyinin düşmesi, bu hormonun distal renal tübuluslardan kalsiyumun geri emilimini arttıran, ancak fosfatların geri emilimini azaltan etkisinin hafiflemesine neden olur. Kana geri dönen fosfatlar suda çözünmeyen kalsiyum fosfat tuzlarını oluşturarak kandaki iyonize kalsiyum miktarını düşürür. Diğer taraftan, kanda paratiroid hormon düzeyinin düşmesi, böbrekteki 1α-hidroksilaz enziminin işlevinin azaltarak 1,25-dihidroksi vitamin D₃ yapımını azaltır. Biyoaktif D vitamini yapımının azalması ince bağırsaklardan kalsiyumun emilimini dizginler. Kanda düşük kalsitriol düzeyi aynı zamanda osteoklastlar üzerinde etkili olarak kemik rezorbsiyonunu yavaşlatır.

Kanda iyonize kalsiyum düzeyi azaldığında ise kalsitonin salgılanması azalırken, paratirod hormon salgılanmasında artış görülür. Paratiroid hormon marifetiyle kemikte rezorbsiyon hızlanarak kandaki kalsiyum hızla takviye edilir. Paratiroid hormon aynı zamanda böbreklerden kalsiyumun geri emilimini azaltırken, fosfatların geri emilimini ise azaltır.  Kalsitriolün yapımı artarak ince bağırsaklardan kalsiyumun emilimi hızlanır. 

Anlaşılacağı üzere kandaki iyonize kalsiyum düzeyinin kontrolü kısa dönemde kemikle kan arasındaki geçişlere bağlıdır. Uzun dönemde ise bağırsaklardan emilen ve dışkıyla kaybedilen kalsiyum bu düzenlemeye dahil olur. 

Gıdalarla alınan kalsiyum miktarı günde ortalama 25 mmol'ü bulur. Günde ortalama 15 mmol miktarında bir kalsiyum da safra ile ince bağırsaklara atılır. İnce bağırsaklara ulaşan 40 mmol miktarındaki kalsiyumun ancak yarısı (ortalama 20 mmol) bağırsaklardan geri emilerek kana karışır. Atılan ve emilen arasındaki 5 mmol miktarındaki fark da böbreklerden atılan günlük kalsiyum miktarına tekabül eder.

Kalsiyum metabolizmasına katılan karaciğer, böbrekler, bağırsaklar ve ciltte oluşabilecek bazı hastalıklar ve değişiklikler metabolik kemik hastalığına yol açabilir.