مقدمه
در علم پزشکی ، گروهی از بیماریها وجود دارند که تحت عنوان بیماری های متابولیک استخوان از آن ها نام برده می شود .
در این گروه که بیماریهای متعددی را شامل می شود ، دو بیماری مهم وجود دارد که بعضی از مردم با توجه به سن و جنس خود با آن روبرو هستند .
دو بیماری مهم استخوانی که جزء بیماریهای متابولیک استخوان به شمار می روند ، پوکی استخوان و نرمی استخوان می باشند .
پوکی استخوان اگرچه خود به تنهایی علامت بالینی مثل درد برای بیمار ایجاد نمی کند اما از آنجا که عامل اصلی شکستگیهای ستون فقرات و گردن ران در سالمندان به شمار می آید ، در سالهای اخیر مورد توجه دقیق و فراوان قرار گرفته است ، اکنون همه می خواهند بدانند که باید چه کار کنند تا در پیری دچار شکستگی در نقاط ذکر شده نشوند .
نرمی استخوان که خود را با دردهای استخوانی و ضعف عضلانی در عضلاتی مانند کمربند شانه ای و کمربند لگنی نشان می دهد ، بیماری مهم دیگر از گروه بیماریهای متابولیک استخوان می باشد .
بیماران مبتلا به نرمی استخوان در صورت شدید بودن بیماری قادر به شانه کردن موهای خود یا حتی بلند شدن از زمین نیستند .
متابولیزم کلسیم
در بدن هر فرد به طور طبیعی حدود 5/1 کیلوگرم کلسیم وجود دارد که بیش از 99 درصد آن در ساختمان استخوان های بدن شرکت می کند ، کمتر از 1 درصد بقیه در سرتاسر بدن ( داخل و خارج سلولها ) پراکنده هستند .
کلسیمی که در استخوان ها قرار دارد هم باعث استحکام مکانیکی بدن شده و هم به عنوان یک جایگاه ذخیره ای استخوان عمل می کتد تا در صورت تغییر در سطح خونی کلسیم به هر دلیل ، از آن استفاده شود .
وقتی کلسیم خون کاهش می یابد از استخوان ها برداشت می شود و اگر سطح کلسیم خون به هر دلیل زیاد شود ، کلسیم اضافی بر روی استخوان ها می نشیند .
ساختمان استخوان از دو جزء اصلی ساخته شده است . اولین جزء که بیشتر از جنس پروتئین است و ماتریکس نام دارد نقش یک داربست را بازی می کند تا جزء دوم که بیشتر از جنس نمک های کلسیمی مثل فسفات کلسیم هستند ، بر روی آن مستقر شده و مجموعه این دو یک ساختمان محکم به نام استخوان را به وجود آورند .
ماتریکس یا داربست خود از دو قسمت جداگانه بنام فیبرهای کلاژن و ماده زمینه ای تشکیل شده است .
ماتریکس یا داربست باعث افزایش مقاومت در برابر کشیدگی و املاح کلسیم باعث افزایش مقاومت در برابر فشارهای وارد شده به استخوان می شوند .
کلسیم علاوه بر نقشی که در ساختمان استخوان ها بازی می کند ، یک یون مهم در بسیاری از واکنش های فیزیولوژیک بدن از جمله واکنش های عصب و عضله می باشد .
اختلالات کلسیم ( کلسیم بالا یا پایین ) باعث عوارض مهمی در بدن ، چه به صورت حاد و چه به صورت مزمن می شود که به موقع در مورد آنها صحبت خواهیم کرد .
سطح خونی کلسیم مانند تمامی ذرات تشکیل دهنده بدن انسان که در خود شناور هستند و جابجا می شوند باید در محدوده ی خاصی باشند .
افزایش کلسیم خون که به آن هیپرکلسمی یا کاهش کلسیم خون که به آن هیپوکلسمی می گویند چه در کوتاه مدت و چه در دراز مدت می تواند برای انسان خطر ساز باشد و حتی اگر این تغییرات شدید بوده ، در کوتاه مدت و به صورت حاد بوجود آمده باشد می توان باعث اختلالات عصبی – عضلانی شده و به عنوان مثال با تغییرات ناگهانی در اعصاب و عضلات قلب باعث مرگ انسان می شود .
از آنچه عنوان شد می توان به راحتی نتیجه گیری کرد که سطح کلسیم خون همواره در یک محدوده باقی می ماند ، محدوده طبیعی کلسیم خون که واحد آن میلی گرم در دسی لیتر است تقریبا بین 5/8 تا 5/10 می باشد .
یعنی اگر کلسیم خون یک فرد بیشتر از 5/10 باشد می گوییم هیپوکلسیمی دارد . البته مانند هر عامل قابل اندازه گیری دیگر در بدن ، افزایش یا کاهش کلسیم از نظر شدت دارای تقسیم بندی می باشد .
کلسیم بین 5/10 تا 12 را هیپرکلسمی خفیف ، 12 تا 14 را هیپرکلسمی متوسط و بیشتر از 14 را شدید می گویند ، همچنین کلسیم بین 5/8 تا 5/7 را خفیف ، 5/7 تا 6 را متوسط و پایین از 6 را هیپوکلسمی شدید می گویند که با حیات آدمی مغایرت دارد .
اهمیت نرمال باقی ماندن سطح خونی کلسیم باعث می شود تا ماموران مختلفی در بدن این وظیفه را بر عهده بگیرند .
سه مأمور اصلی عبارتند از :
هورمون پاراتیروئید که به آن پاراتورمون گفته می شود .
ویتامین D فعال
هورمون کلسی تونین
هورمون پاراتورمون
پاراتورمون از غده ای به نام پاراتیروئید ترشح می شود که به صورت چهار قسمت جداگانه ، درپشت غده تیروئید وجود دارند .
به صورت ساده می توان گفت ، همانطور که غده لوزالمعده ، زبان را در خون فرو برده و هر لحظه قند را می چشد تا در صورت شیرینی بیش از حد آن ، انسولین بیشتری آزاد کند یا در صورت کاهش قند خون ، ترشح انسولین را محدود کند ، پاراتیروئید هم به صورت دائم زبانش را در خون فرو برده و کلسیم را مزه می کند ، هر گاه مقدار کلسیم از حدود 5/8 کمتر شود ، بلافاصله هورمون پاراتورمون را وارد خون می کند و اگر کلسیم از 5/10 بیشتر شود ، ترشح پاراتورمون را متوقف می سازد . هورمون پاراتورمون پس از وارد شدن به خون دو کار اصلی زیر را انجام می دهد .
به استخوان ها دستور می دهد تا مقداری از ذخیره کلسیم خود را وارد خون کنند .
به کلیه ها دستور می دهد تا ویتامین D فعال بیشتری بسازد .
این دو کار باعث می شود تا سطح کلسیم بالا بیاید . یکبار دیگر شکل 1-2 را نگاه کنید .
حالا با یک حساب سرانگشتی می توانید نتیجه گیری کنید پرکار شدن غده پاراتیروئید که به آن هیپرپاراتیروئیدی گفته می شود باعث افزایش کلسیم خون می شود .
اگر به هر علت پاراتیروئید دچار کم کاری شود ( هیپوپاراتیروئیدی ) ، کلسیم بدن کاهش می یابد .
ویتامین D
ویتامین D به دو صورت در اختیار بدن قرار می گیرد . حالت اول فرم دیافتی آن است که در مواد غذایی یا داروها وجود دارد و از طریق دستگاه گوارش یا انجام تزریقات جذب بدن می شود .
حالت دوم ساخته شدن ویتامین D در پوست و تحت تأثیر نور آفتاب است که از ماده اولیه ای به نام کلسترول ساخته می شود .
اکنون ویتامین D داریم ، اما فعال نیست و برای آنکه بتواند موثر واقع شود و در بدن کارایی داشته باشد ، لازم است به فرم فعال تبدیل شود .
کبد قدم اول برای فعال کردن ویتامین D را بر می دارد که آن را به فرم نیمه فعال تبدیل می کند ، ویتامین D که اکنون نیمه فعال شده به کلیه می رود تا در آنجا به صورتی درآید که فرم فعال نامیده شده و برای بدن کارایی مناسبی دارد .
البته فرم نیمه فعال هم می تواند موثر باشد ولی نه به خوبی یا اهمیت فرم فعال . ساخته شدن فرم فعال از نیمه فعال در کلیه ، تحت تأثیر هورمون پاراتورمون است و به دستور این هورمون ، تشدید می شود .
نوع فعال ویتامین D ، کارهای زیر را انجام می دهد :
به روده رفته و دستور جذب کلسیم همراه با فسفر را صادر می کند .
به غده پاراتیروئید رفته و دستور می دهد تا تولید هورمون پاراتورمون کاهش یابد .
به کلیه دستور می دهد تا مانع از دفع کلسیم و فسفر شود .
ویتامین D نقش مهمی در متابولیزم استخوان ها دارد . وجود مقدار طبیعی این ویتامین باعث نشستن کلسیم بر روی استخوانها می شود اما مقادیر بسیار بالای آن ( مثل مسمومیت با ویتامین D ) باعث برداشته شدن کلسیم از روی استخوانها و نرمی آن می شود .
هورمون کلسی تونین
این هورمون که از غده تیروئید وارد خون می شود نقش مقابل پاراتورمون را بازی می کند .
وقتی کلسیم خون به هر دلیل زیاد شود ، از یک طرف باعث مهار ترشح پاراتورمون شده و از طرف دیگر باعث تحریک ترشح کلسی تونین می شود .
برخلاف پاراتورمون که بر استخوان ، روده و کلیه اثر می گذارد ، کلسی تونین اثر اصلی خود را تنها از طریق چهار مهار آزاد شدن کلسیم از استخوان انجام می دهد و تأثیر چندانی بر روی روده یا کلیه ها ندارد .
دو سلول عمده ای که در ساخت و ساز استخوان دخالت دارند استئوبلاست ( سازنده استخوان ) و استئوکلاست ( خورنده استخوان )نامیده می شوند .
کلسی تونین تأثیر خود بر استخوان را از طریق مهار فعالیت استئوکلاست انجام می دهد .
این اثر کلسی تونین باعث می شود تا در درمان بعضی از بیماریهای استخوانی مثل بیماری پاژه استخوانی مورد استفاده قرار گیرد .
پاژه استخوانی به علت فعالیت بیش از حد سلول های استئوکلاست ایجاد می شود که نتیجه آن تغییر شکل استخوان ها ، بخصوص استخوان های پهن است . بتهوون ، موسیقیدان بزرگ آلمانی در سالهای پایانی عمر مبتلا به بیماری پاژه استخوانی شد و این رشد غیر طبیعی استخوان ها ، باعث فشار به اعصاب شنوایی او گردید که ناشنوایی تدریجی بتهوون نتیجه این بیماری بود .
شکل 1-8 ظاهر جمجمه یک بیمار مبتلا به پاژه استخوانی را در کنار عکس استخوان جمجمه او نشان می دهد .
علائم بیماری هیپوکلسمی و درمان آن
با توجه به نقشی که پاراتورمون ، ویتامین D و کلسی تونین در متابولیسم کلسیم دارند ، هر گونه اختلال در ساخته شدن ، آزاد شدن و تأثیر محیطی این عوامل باعث ایجاد اختلال در سطح کلسیم خون خواهد شد .
اگر پاراتورمون ساخته نشود یا نتواند اثرات محیطی خود را اعمال کند کلسیم دچار افت خواهد شد .
همچنین اگر ویتامین D جذب یا ساخته نشود و یا نتواند بر محیط اثر کند دچار کمبود کلسیم خواهیم بود . و در نهایت اگر ترشح کلسی تونین به هر دلیل افزایش یابد باعث کمبود کلسیم خواهد شد .
علائم بالینی هیپوکلسمی
کمبود کلسیم باعث تحریک پذیری اعصاب وعضلات می شود بنابراین اسپاسم های عضلانی یکی از اولین پیامد های این کمبود می باشد ، اگر هیپوکلسمی شدید باشد و به طور ناگهانی بوجود آمده باشد ، یکی از عضلاتی که به طور خطرناکی منقبض شده و می تواند منجر به مرگ شوند عضلات حنجره هستند . کمبود کلسیم می تواند منجر به اسپاسم در دست ها شود .
اسپاسم بیش از حد عضلات مخطط باعث کوفتگی های عضلانی شدید می شود . دل درد ، احساس گزگز و مورمور در دور لبها ، همچنین احساس سوزن شدن دست ها یا پاها ، از اولین علائم کمبود کلسیم می باشند .
اگر با انگشت ضربه ای بر جلوی گوش یک بیمار مبتلا به هیپوکلسمی وارد کنیم ، عضلات دو لب بیمار به همان سمت جمع می شوند که در اصطلاح پزشکی به این علامت ، شوستک می گوییم و از علائم اولیه کمبود کلسیم می باشد .
علاوه بر آنچه ذکر شد ، کمبود شدید کلسیم می تواند باعث تشنج در فرد شود . تغییرات در نوار قلب و آماده سازی بیمار برای اختلالات شدید در ریتم قلبی یکی دیگراز عوارض خطرناک کمبود کلسیم می باشد .
وقتی پزشکان با یک بیمار مبتلا به کمبود کلسیم روبرو می شوند ، ضمن انجام اقدامات درمانی اورژانس و غیر اورژانسی ( با توجه به شدت هیپوکلسمی ) ، با استفاده از آزمایشگاه سعی می کنند ، علت کمبود را نیز پیدا کنند .
آزمایشات معمولی که از کنار هم گذاشتن آنها می توان به تشخیص علت کمبود کلسیم رسید عبارتند از :
اندازه گیری سطح خونی کلسیم ، فسفر ، آلکالین فسفاتاز ، کراتی نین ، آلبومین و منیزیوم .
اندازه گیری سطح خونی ویتامین D ( فرم های غیر فعال ، نیمه فعال و فعال ) و هورمون پاراتورمون ( PTH)
اندازه گیری دفع ادراری کلسیم و فسفر در طی 24 ساعت
البته در بسیاری از مواقع ، نیازی به انجام همه این آزمایشات نیست ، بلکه با کمک گرفتن از شرح حال بیمار ، معاینه او و اندازه گیری کلسیم ، فسفر و آلکالین فسفاتاز می توان به تشخیص رسید .
آلکالین فسفاتاز آنزیمی است که از سلولهای استئوبلاست دراثر فعال شدن آنها آزاد شده ، وارد جریان خون می شود .
برای آگاهی بیشتر از ارزش اندازه گیری کلسیم ، فسفر و آلکالین فسفاتاز در تشخیص علت هیپوکلسمی به 2 مثال زیر توجه کنید .
در هیپوکلسمی ناشی از هیپوپاراتیروئیدی ( کمبود هیپوپاراتورمون ) کلسیم سرم کم شده اما ، فسفر زیاد می شود در حالی که آلکالین فسفاتاز تغییر چندانی نمی کند .
کمبود ویتامین D می تواند باعث ایجاد بیماری نرمی استخوان شود که در دوران کودکی به آن راشیتیسم و در بالغین استئومالاسی می گویند ، در این بیماری سطح کلسیم و فسفر هر دو کاهش یافته اما سطح آلکالین فسفاتاز افزایش می یابد و شدت این افزایش رابطه مستقیم با میزان نرمی استخوان یا کمبود ویتامین D دارد .
ذکر این نکته ضروری است که آلکالین فسفاتاز علاوه بر موجود بودن در سلول های ایتئوبلاست استخوان در سلول های بعضی از ارگان های دیگر بدن مثل کبد ، روده ها و ... نیز وجود دارد و با کمک سایر آزمایشات تکمیلی می توان منبع افزایش آلکالین فسفاتاز خون را تشخیص داد .
پس از آنکه علت هیچوکلسمی مشخص شد بیمار تحت درمان قرار می گیرد . برای درمان هیپوکلسمی بیماران را به دو گروه شدید و علامتدار یا خفیف و بدون علامت تقسیم می کنند .
منظور از شدید و علامتدار حالاتی هستند که کمبود کلسیم باعث اسپاسم های شدید عضلانی ، اختلالات ریتم قلب و یا تشنج در فرد شده باشد . در این حالت از تزریق آهسته وریدی ( انفوزیون ) استفاده می شود .
در بیمارانی که کمبود کلسیم آنها ، شدید نباشد ، نیازی به درمان وریدی نیست بلکه با استفاده از کلسیم خوراکی و فرآورده های ویتامین D که میزان و نوع آنها رابطه مستقیمی با علت هیپوکلسمی دارد ، استفاده می شود .