കാൽസ്യം ഉപാപചയം

ആവർത്തന പട്ടികയിൽ 20ആം സ്ഥാനത്ത് കാണുന്ന കാൽ‌സ്യം (Calcium) മൂലകത്തിന് ശാരീരികപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഏറെ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. മനുഷ്യശരീരത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്ന ധാതുവും ലോഹവും കാൽസ്യമാണ്. മനുഷ്യശരീരത്തിൽ 1 മുതൽ 1.5 കിലോഗ്രാം വരെ കാൽത്സ്യമാണുള്ളത്. ഇതിൽ 99ശതമാനവും അസ്ഥികളിലും ഒരുശതമാനം കോശബാഹ്യദ്രവത്തിലുമാണുള്ളത്(Extracellular fluid). രക്തത്തിലെ കാൽസ്യത്തിന്റെ അളവ് ശരിയായ അളവിൽ ക്രമീകരിക്കപ്പെട്ടില്ലെങ്കിൽ അത് ഹൈപ്പർകാൽസീമിയയോ ഹൈപ്പോകാൽസീമിയയോ ആയി ശരീരത്തിന് ദോഷം ചെയ്യുന്നു. ഇരുപത്തിനാലുമണിക്കൂറിനുള്ളിൽ അസ്ഥികളും കോശബാഹ്യദ്രവവുമായി 500 മില്ലി മോൾ കാൽസ്യം കൈമാറ്റം നടക്കുന്നു.Textbook of Biochemistry for Medical Students, DM Vasudevan, Sreeumari. S, JAPEE publications, page: 362,2008 ed.
 പ്രതിദിന ആവശ്യം 
മുതിർന്നവരിൽ പ്രതിദിനം 500 മില്ലി ഗ്രാം കാൽസ്യം ആവശ്യമാണ്. കുട്ടികളിൽ ഇത് 1200 മില്ലീ ഗ്രാമോളം വരും. ഗർഭിണികളിലും മുലയൂട്ടുന്നവരിലും കാൽസ്യത്തിന്റെ അളവ് പ്രതിദിനം 1500 മില്ലി ഗ്രാം വരെ വരുന്നു. 50 വയസ്സിനുശേഷം അസ്ഥികളിൽ നിന്ന് കാൽസ്യം ശരീരത്തിൽ നിന്ന് നഷ്ടപ്പെടുന്ന ഓസ്റ്റിയോപോറോസിസ് എന്ന രോഗാവസ്ഥ ഒഴിവാക്കാൻ 1500 മില്ലീ ഗ്രാമോളം കാൽസ്യം, 20 മൈക്രോഗ്രാം ജീവകം ഡിയോടൊപ്പം പ്രതിദിനം ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്. 
 ഉറവിടങ്ങൾ 
കാൽസ്യത്തിന്റെ ഏറ്റവും മികച്ച ഉറവിടം പാലുതന്നെയാണ്. പശുവിൻപാലിൽ 100 മില്ലിലിറ്ററിൽ 100 മില്ലീ ഗ്രാം കാൽസ്യമുണ്ട്. മുട്ട, മത്സ്യം, പച്ചക്കറികൾ എന്നിവയിലും കാൽസ്യമുണ്ട്. 
 രക്തത്തിലെ കാൽസ്യത്തിന്റെ അളവ് 
രക്തത്തിൽ കാൽസ്യത്തിന്റെ സാധാരണ അളവ് 9-11 mg/dl (10 mg/dl) ആണ്. കൂടാതെ 5 mg/dl കാൽസ്യം അയോണീകരിക്കപ്പെട്ട അവസ്ഥയിലാണുള്ളത്. 1 mg/dl കാൽസ്യം ഫോസ്ഫേറ്റിന്റേയും ബൈകാർബണേറ്റിന്റേയും സിട്രേറ്റിന്റേയും കൂടെക്കലർന്ന് കിടക്കുന്നു. 4 mg/dl കാൽസ്യം രക്തത്തിലെ മാംസ്യങ്ങളോടുചേർന്ന് കാണപ്പെടുന്നു.
 കാൽസ്യത്തിന്റെ ധർമ്മം 
 രാസാഗ്നികളുടെ ഉത്തേജനം 
17000 ഡാൾട്ടണോളം തന്മാത്രാഭാരമുള്ള രക്തമാംസ്യമാണ് കാൽമോഡുലിൻ(Calmodulin). ഈ നിയന്ത്രണമാംസ്യം 4 കാൽസ്യം അയോണുകളുമായി ചേർന്നുനിൽക്കാൻ കഴിയുന്നു. വിവിധതരം കൈനേയ്സ് രാസാഗ്നികളുടെ ഘടകമാണ് കാൽമോഡുലിൻ. കാൽസ്യവുമായി ഇവ യോജിക്കുമ്പോൾ ഇത്തരം രാസാഗ്നികൾ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത്തരത്തിൽ ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന രാസാഗ്നികളിൽ ചിലത് താഴെക്കൊടുത്തിരിക്കുന്നു.
 ::അഡിനൈൽ സൈക്ലേയ്സ്
 ::മയോസിൻ കൈനേയ്സ്
 ::ഗ്ലൈക്കൊജൻ സിന്തേയ്സ്
 ::ഫോസ്ഫോലിപ്പേയ്സ് സി
 ::ഫോസ്ഫോറിലേയ്സ് കൈനേയ്സ്
 ::പൈറൂവേറ്റ് കാർബോക്സിലേയ്സ്
 ::പൈറൂവേറ്റ് ഡീഹൈഡ്രോജിനേയ്സ്
 ::ഗ്ലിസറോൾ 3 ഫോസ്ഫ്ഫേറ്റ് ഡിഹൈഡ്രോജിനേയ്സ്
 ::Ca++ ഡിപ്പെൻഡന്റ് പ്രോട്ടീൻ കൈനേയ്സ്
 പേശികളുടെ പ്രവർത്തനം 
പേശീതന്തുക്കളുടെ ഉത്തേജനത്തിനും സങ്കോചത്തിനും കാൽസ്യം ആവശ്യമാണ്. സാർക്കോപ്ലാസ്മിക് റെട്ടിക്കുലം എന്ന പേശികളിലെ  എൻഡോപ്ലാസ്മിക് റെട്ടിക്കുലത്തിൽ നിന്ന് നാഡീസന്ദേശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനഫലമായി കാൽസ്യം അയോണുകൾ സ്രവിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ കാൽസ്യം അയോണുകൾ എ.ടി.പി ഏയ്സ് (ATP ase) എന്ന രാസാഗ്നിയെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു. ആക്ടിൻ, മയോസിൻ എന്നീ പേശീമാംസ്യങ്ങൾ പ്രവർത്തനസജ്ജമാവുകയും എക്സൈറ്റേഷൻ-കണ്ട്രാക്ഷൻ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.  കാൽസ്യം ട്രോപ്പോണിൻ സി (Troponin C) എന്ന മാംസ്യവുമായി സംയോജിക്കുമ്പോഴാണ് പേശീസങ്കോചത്തിനാവശ്യമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ തുടങ്ങുന്നത്. 
 നാഡീയ ആവേഗപ്രസരണം 
പ്രീ സിനാപ്റ്റിക് മുഴകളിൽ നിന്ന് സിനാപ്റ്റിക് വിടവിലൂടെ പോസ്റ്റ് സിനാപ്റ്റിക് മുഴകളിലേയ്ക്ക് നാഡീയ ആവേഗങ്ങൾ പ്രസരിപ്പിക്കുന്നതിന്  കാൽസ്യം അത്യാവശ്യമാണ്. 
 ഹോർമോൺ സ്രവണം 
ഇൻസുലിൻ, പാരാതെർമോൺ, വാസോപ്രസ്സിൻ, കാൽസിട്ടോണിൻ എന്നീ ഹോർമോണുകളുടെ സ്രവണത്തിനും  കാൽസ്യം ആവശ്യമാണ്. ഗ്ലൂക്കഗോൺ എന് ഹോർമോണിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ സെക്കൻഡ് മെസ്സൻജർ (Second messenger)ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നത്  കാൽസ്യമാണ്. 
 രക്തം കട്ടപിടിക്കൽ 
രക്തം കട്ടപിടിപ്പിക്കുന്ന പ്രധാന ക്ലോട്ടിംഗ് ഘടകങ്ങളിൽ നാലാമത്തേതാണ് കാൽസ്യം (clotting factor IV). ത്രോംബിന്റെ ഉത്പാദനത്തിന്  കാൽസ്യം ആവശ്യമാണ്. 
 അസ്ഥികളും പല്ലുകളും 
കാൽസ്യത്തിന്റെ പ്രധാന ഉപയോഗം അസ്ഥികളുടേയും പല്ലുകളുടേയും നിർമ്മാണത്തിന് സഹായിക്കുകയാണ്. അസ്ഥികളിലെ ഓസ്റ്റിയോബ്ലാസ്റ്റ് കോശങ്ങൾ അസ്ഥികളിൽ കാൽസ്യത്തിന്റെ അവക്ഷിപ്തത്തിനും ഓസ്റ്റിയോക്ലാസ്റ്റ് കോശങ്ങൾ അസ്ഥികളിൽ നിന്നും കാൽസ്യത്തെ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു. 
 കാൽസ്യത്തിന്റെ ആഗിരണം 
പക്വാശയത്തിന്റെ (duodenum) ആദ്യത്തെയും രണ്ടാമത്തെയും ഭാഗത്തുനിന്നാണ്  കാൽസ്യത്തിന്റെ ആഗിരണം പ്രധാനമായും നടക്കുന്നത്. ഊർജ്ജത്തിന്റെ സഹായത്താൽ ഗാഢതാവ്യതിയാനത്തിനുവിരുദ്ധമായി കാൽസ്യം ഡിപ്പെൻഡന്റ് ATP ase എന്ന രാസാഗ്നിയുടെ സഹായത്താലാണ് ആഗിരണം നടക്കുന്നത്. ഭക്ഷണത്തിലൂടെ കഴിച്ച് ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ട  കാൽസ്യത്തിന്റെ 400 mg മലത്തിലൂടെയും 100 mg മൂത്രത്തിലൂടെയും പുറന്തള്ളുന്നു. 
 കാൽസ്യത്തിന്റെ ഉയർന്ന ആഗിരണം 
കാൽസ്യത്തിന്റെ ഉയർന്ന ആഗിരണത്തിന് കാരണമാകുന്ന നിരവധി ഘടകങ്ങളുണ്ട്. അതിലൊന്നാണ് ജീവകം ഡി. കാൽബൈൻഡിൻ(Calbindin) എന്ന കാൽസ്യത്തിന്റെ വാഹകമാംസ്യം ചെറുകുടലിന്റെ എപ്പിത്തീലിയകലകളിലാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. ഇതിന് കാൽസ്യത്തിന്റെ ആഗിരണത്തിൽ വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. 
പാരാതൈറോയിഡ് ഗ്രന്ഥി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പാരാതെർമോൺ ചെറുകുടലിൽ നിന്ന് കാൽസ്യത്തിന്റെ ആഗിരണത്തെ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അമ്ളത്വം, ലൈസീൻ, ആര്ജിനീൻ എന്നീ അമിനോഅമ്ലങ്ങളും കാൽസ്യത്തിന്റെ ആഗിരണത്തെ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. 
 കാൽസ്യത്തിന്റെ താഴ്ന്ന ആഗിരണം 
ധാന്യങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഇനോസിറ്റോളിന്റെ ഹെക്സാഫോസ്ഫ്ഫേറ്റുകളായ ഫൈറ്റിക് അമ്ലങ്ങൾ കാൽസ്യത്തിന്റെ ആഗിരണത്തെ കുറയ്ക്കുന്നു. അതിനാൽ ധാന്യങ്ങളെ പുളിപ്പിക്കുന്നത്ും പാചകം ചെയ്യുന്നതും ഇതിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുന്നു.
ഇലക്കറികളിലുള്ള ഓക്സലേറ്റുകളും കാൽസ്യത്തിന്റെ ആഗിരണത്തെ കുറയ്ക്കുന്നു. രക്തത്തിലെ ഫോസ്ഫ്ഫേറ്റുകളുടെ ഉയർന്ന അളവും  കാൽസ്യത്തിന്റെ ആഗിരണത്തെ കുറയ്ക്കുന്നു.
 അളവ് ക്രമീകരണം ‌
 അവലംബം 

വർഗ്ഗം:ഉപാപചയം