Hormonelle Kontrolle des Kalziumspiegels im Blut
Die Regulierung der Kalziumkonzentration im Blut ist wichtig für die Erzeugung von Muskelkontraktionen und Nervenimpulsen, die elektrisch stimuliert werden. Wenn der Kalziumspiegel zu hoch wird, nimmt die Membranpermeabilität für Natrium ab und die Membranen reagieren weniger. Wenn der Kalziumspiegel zu niedrig wird, erhöht sich die Membranpermeabilität für Natrium und es können Krämpfe oder Muskelkrämpfe auftreten.
Der Kalziumspiegel im Blut wird durch das Nebenschilddrüsenhormon (PTH) reguliert, das von den Nebenschilddrüsen produziert wird. PTH wird als Reaktion auf niedrige Kalziumspiegel im Blut freigesetzt. Es erhöht den Kalziumspiegel, indem es auf das Skelett, die Nieren und den Darm abzielt. Im Skelett stimuliert PTH Osteoklasten, Zellen, die dazu führen, dass Knochen resorbiert werden und Kalzium aus dem Knochen in das Blut freigesetzt wird. PTH hemmt auch Osteoblasten, Zellen, die Knochen ablagern, wodurch die Kalziumablagerung im Knochen reduziert wird. Im Darm erhöht PTH die Kalziumaufnahme über die Nahrung und in den Nieren stimuliert PTH die Wiederaufnahme des Kalziums. Während PTH direkt auf die Nieren wirkt, um die Kalziumresorption zu erhöhen, sind seine Auswirkungen auf den Darm indirekt. PTH löst die Bildung von Calcitriol aus, einer aktiven Form von Vitamin D, die auf den Darm einwirkt, um die Aufnahme von Kalzium aus der Nahrung zu erhöhen. Die PTH-Freisetzung wird durch steigende Kalziumspiegel im Blut gehemmt.
Hyperparathyreoidismus resultiert aus einer Überproduktion von PTH, die dazu führt, dass übermäßige Mengen an Kalzium aus den Knochen entfernt und in den Blutkreislauf eingeführt werden. Dies kann zu einer strukturellen Schwäche der Knochen führen, die zu Verformungen und Frakturen sowie zu einer Beeinträchtigung des Nervensystems aufgrund eines hohen Kalziumspiegels im Blut führen kann. Hypoparathyreoidismus, die Unterproduktion von PTH, führt zu extrem niedrigen Kalziumspiegeln im Blut, was zu einer Beeinträchtigung der Muskelfunktion führt und zu Tetanie (schwere anhaltende Muskelkontraktion) führen kann.
Das Hormon Calcitonin, das von den parafollikulären (oder C-) Zellen der Schilddrüse produziert wird, hat den gegenteiligen Effekt auf den Kalziumspiegel im Blut wie PTH. Calcitonin senkt den Kalziumspiegel im Blut, indem es Osteoklasten hemmt, Osteoblasten stimuliert und die Kalziumausscheidung durch die Nieren stimuliert. Dies führt dazu, dass den Knochen Kalzium zugesetzt wird, um die strukturelle Integrität zu fördern. Calcitonin ist am wichtigsten bei Kindern (wenn es das Knochenwachstum stimuliert), während der Schwangerschaft (wenn es den Knochenverlust der Mutter reduziert) und bei längerem Hunger (weil es den Knochenmasseverlust reduziert). Bei gesunden, nicht schwangeren, nicht gestärkten Erwachsenen ist die Rolle von Calcitonin unklar.