Ca2+浓度常态,即细胞静息时胞内Ca2+所处的稳定状态,胞外、钙库与细胞质内Ca2+的移进、移出处于动态平衡。
⒈ 胞外钙离子浓度常态
正常人体钙的总量约为1000~1300克,约占人体重量的1.5%~2.0%, 人体中99%的钙沉积在骨骼和牙齿中,以维持其形态与硬度。余下的l%分布在软组织中,细胞外液中的钙仅占0.1%总钙量,但这一小部分钙调节生理功能具有重要意义。
血钙一般是指血浆中所含的钙,血钙在各种钙调节激素的作用下相对恒定,为2.25~2.75mmol/L。血浆和细胞外液中钙的存在方式是:40%的以蛋白结合钙形式存在, 13%的以可扩散结合钙形式存在。钙离子与上述两种钙不断交换并处于动态平衡之中,其含量与血pH有关,pH减增,Ca2+含量随之升降,在正常生理pH范围, 47%的以钙离子形式存在。在这三种血钙中只有钙离子才直接起生理作用,激素作用也是针对钙离子进行调控并受钙离子水平的反馈调节。[1,p178-9]
如果血钙升高,其原因有溶骨作用增强,小肠吸收作用增加以及肾对钙的吸收增加等;如果血钙降低,则因甲状旁腺功能低下,维生素D缺乏,长期低钙饮食或吸收不良,以及血pH的影响。
⒉ 胞内钙离子浓度常态[2,p77]
钙在细胞内以储存钙(复合物酸钙)、(蛋白)结合钙、游离钙三种形式存在,若以细胞内钙总含量为2mmol/L,则Ca2+分布为:内质网占14%(0.28 mmol/L)、线粒体占30%(0.6 mmol/L)、细胞核占50%(l mmol/L)、细胞外膜上占5%(0.l mmol/L)、细胞浆中游离钙占0.005%(0.1μmol/L)、细胞浆中结合钙占0.5%(10μmol/L))。细胞在正常静息状态下,细胞内钙(Cai2+)浓度仅为10-7mol/L,而细胞外钙(Ca02+)的浓度约为l0-3mol/L,细胞内、外存在着10000倍左右的浓度梯度差。线粒体内膜,内质网样囊膜Cai2+浓度很高,其内钙离子浓度为10-3mol/L,故称为"钙库" 。
细胞内Cai2+浓度直接关系到细胞的生物效应,当细胞激活时, Cai2+可由10-7mol/L增升到10-5mol/L;当细胞恢复正常时, Cai2+又回到10-7mol/L。细胞膜对Ca2+的内流和外运,细胞器对Cai2+的释放和吸贮, Cai2+与细胞浆中蛋白质的结合或释放,是细胞具有这种快速调节Cai2+的机制。