Pathophysiology · 1-28
カルシウム・リン代謝のホルモン調節
Hormonal regulation of calcium & phosphate metabolism
🧠 登場人物は4人: PTH(Ca²⁺を上げる)、カルシトリオールcalcitriolカルシトリオール(calcitriol)calcitriol(カルシトリオール)/ビタミンD(腸でCa²⁺吸収)、FGF23(リン酸を捨てる)、カルシトニン(主に小児)。PTH は「血清 Ca²⁺ が下がると上がる」負のフィードバックで動く、という主軸を押さえる。
カルシウム概観
- 血漿総Ca²⁺:2.2–2.6 mmol/L。 役割:
- 骨構造
- 神経伝達
- 筋収縮
- 心伝導
- 凝固
主要な調節ホルモン
flowchart TD
LOW["血清 Ca²⁺↓"] --> PTH["PTH↑(副甲状腺)"]
PTH --> B1["骨芽細胞がRANKL発現 → 破骨細胞 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='bone resorption'>骨吸収</span>"]
PTH --> B2["腎 Ca²⁺再吸収↑"]
PTH --> B3["腎ビタミンD活性化↑ → 腸Ca²⁺吸収↑"]
B1 --> UP["血清Ca²⁺↑"]
B2 --> UP
B3 --> UP
HP["血漿 PO₄³⁻↑"] --> FGF["FGF23(骨細胞)→ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='phosphaturia'>リン酸尿</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='calcitriol'>カルシトリオール</span>↓・PTH↓・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cardiac hypertrophy'>心肥大</span>(cardiac hypertrophy)"]
- PTH: Ca²⁺ で調節(Ca²⁺結合 → PTH抑制)。持続的高PTH → 心(LV)肥大。Ca²⁺↑作用:
- 破骨細胞分化osteoclast differentiation破骨細胞分化(osteoclast differentiation)osteoclast differentiation(破骨細胞分化)
- 腎Ca²⁺再吸収↑
- 腎ビタミンD活性化↑
- 骨形成抑制
- カルシトリオールcalcitriolカルシトリオール(calcitriol)calcitriol(カルシトリオール): VDR 経由。
- 腸 Ca²⁺取込み↑
- 腎で自己活性化制限+レニン↓
- 副甲状腺 PTH↓
- 骨の再構築remodel再構築(remodel)remodel(再構築)
- FGF23(骨細胞): PO₄³⁻ を調節:
- リン酸尿phosphaturiaリン酸尿(phosphaturia)phosphaturia(リン酸尿)
- カルシトリオールcalcitriolカルシトリオール(calcitriol)calcitriol(カルシトリオール)合成↓
- PTH分泌↓
- 心肥大cardiac hypertrophy心肥大(cardiac hypertrophy)cardiac hypertrophy(心肥大)誘導
副甲状腺機能亢進症
💡 原発性と続発性は Ca²⁺ の向きで見分ける: 原発性は PTH が勝手に出る → Ca²⁺↑・PO₄³⁻↓。続発性は低 Ca²⁺ への代償反応なので Ca²⁺は低値〜正常のままで、リン酸は原因で分かれる(CKD では排泄不全で PO₄³⁻↑、ビタミンD欠乏では PO₄³⁻↓)。
- 原発性: PTH が Ca²⁺ と独立に産生。外来高カルシウム血症hypercalcemia in outpatients外来高カルシウム血症(hypercalcemia in outpatients)hypercalcemia in outpatients(外来高カルシウム血症)の最多原因(1:500、女性3倍)。
- 原因:
- 副甲状腺腺腫parathyroid adenoma副甲状腺腺腫(parathyroid adenoma)parathyroid adenoma(副甲状腺腺腫)
- PTH産生腫瘍
- 検査: Ca²⁺↑、PO₄³⁻↓
- 症状:
- しばしば無症状
- 骨折
- 腎結石
- 胃炎/便秘
- 異所性石灰化ectopic calcification異所性石灰化(ectopic calcification)ectopic calcification(異所性石灰化)(結石・骨・うめき、stones, bones, groans)
- 原因:
- 続発性: 慢性低カルシウム血症hypocalcemia低カルシウム血症(hypocalcemia)hypocalcemia(低カルシウム血症)への反応。
- 原因:
- ビタミンD欠乏(日照/食事↓)
- CKD(リン酸排泄acid excretion酸排泄(acid excretion)acid excretion(酸排泄)↓+ビタミンD活性化↓)
- 検査: PTH↑、Ca²⁺は低値〜正常。PO₄³⁻は CKD では↑、ビタミンD欠乏では↓。
- 長期の続発性が自律化して Ca²⁺↑ になった状態が三次性副甲状腺機能亢進症tertiary hyperparathyroidism三次性副甲状腺機能亢進症(tertiary hyperparathyroidism)tertiary hyperparathyroidism(三次性副甲状腺機能亢進症)。
- 原因:
低カルシウム血症 vs 高カルシウム血症
| 状態 | 影響 |
|---|---|
| 低カルシウム血症hypocalcemia低カルシウム血症(hypocalcemia)hypocalcemia(低カルシウム血症) | 閾値電位threshold potential閾値電位(threshold potential)threshold potential(閾値電位)↓ → 興奮性↑:筋痙攣muscle cramps筋痙攣(muscle cramps)muscle cramps(筋痙攣)、QT延長、テタニーtetanyテタニー(tetany)tetany(テタニー)(~1.5 mM)、喉頭痙攣laryngospasm喉頭痙攣(laryngospasm)laryngospasm(喉頭痙攣)→窒息(~1 mM) |
| 高カルシウム血症hypercalcemia高カルシウム血症(hypercalcemia)hypercalcemia(高カルシウム血症) | 筋力低下;非常に高いCa²⁺がNa⁺チャネル遮断channel blockadeチャネル遮断(channel blockade)channel blockade(チャネル遮断) → 脱分極↓ → 心停止 |