LABORATORIO DE URGENCIAS

Relación entre Cocentración de Calcio Total e Ionizado  

                                             
                                                                                                 Alan S.L.Yu,MB,BChir; Jason R. Stubbs,MD

                                                                                                                     Up To Date - 2026
                                                                                                       Revisión de Literatura hasta: Mar 2026.

La concentración de calcio en plasma (o suero) se suele expresar en mg/dL en Estados Unidos, en mmol/L en muchos otros países y en mEq/L en algunos laboratorios.
La relación entre estas unidades se define mediante las siguientes ecuaciones:

                          # mmol/L = [mg/dL x 10] ÷ Peso molecular
                          # mEq/L  = mmol/L x Valencia

Dado que el peso molecular del calcio es 40 y su valencia es +2, 1 mg/dL equivale a 0,25 mmol/L y 0,5 mEq/L. Por lo tanto, el rango normal de concentración total de calcio en suero, de 8,8 a 10,3 mg/dL, equivale a 2,2 a 2,6 mmol/L y 4,4 a 5,2 mEq/L.

DETERMINANTES DE LA CONCENTRACIÓN DE CALCIO SÉRICO

La concentración total de calcio sérico se compone de tres fracciones:
*15 %.             Aproximadamente se une a múltiples aniones orgánicos e inorgánicos,
                        como sulfato, fosfato, lactato y citrato.
*40-45 %.        Aproximadamente se une a proteínas, principalmente albúmina.
*40-45 %.        El resto circula como calcio ionizado fisiológicamente activo,o libre.
                        Es la fracción fisiológicamente activa, cuando uno dice “el calcio  
                        participa en…..” ese calcio es el calcio iónico.
                        La concentración de calcio sérico ionizado está estrechamente
                        regulada por la hormona paratiroidea (PTH) y la vitamina D,
                        Sus niveles en sangre pueden modificarse por diversos factores.

La amplia variabilidad en la concentración normal de calcio sérico total se debe probablemente a variaciones en la concentración sérica de albúmina y en el estado de hidratación.
Por lo tanto, la medición de la concentración total de calcio sérico por sí sola suele ser engañosa, ya que este parámetro puede cambiar sin afectar la concentración de calcio ionizado. Además, la fracción ionizada puede cambiar sin que se altere la concentración total de calcio en suero.

1. CAMBIO EN EL CALCIO TOTAL, PERO NO EN EL CALCIO IONIZADO

Una concentración anormal de calcio sérico total, con una concentración normal de calcio ionizado, puede presentarse en pacientes con hipoalbuminemia, hiperalbuminemia y mieloma múltiple.
Si el calcio sérico total es bajo, pero el calcio ionizado es normal, se denomina pseudohipocalcemia.
Si el calcio sérico total es alto con una concentración normal de calcio ionizado, se denomina pseudohipercalcemia.

* Hipoalbuminemia
La concentración de calcio sérico total varía en paralelo con la concentración de albúmina. Por lo tanto, la hipoalbuminemia (debido a enfermedad hepática o renal) se asocia con hipocalcemia. En comparación, las globulinas se unen mínimamente al calcio, y los cambios en el nivel de globulinas generalmente no se asocian con cambios drásticos en la concentración de calcio, con la excepción ocasional de hiperglobulinemia marcada en el mieloma múltiple.
En casos de hipoalbuminemia, los médicos han intentado estimar las concentraciones totales de calcio sérico utilizando diversas fórmulas de corrección que tienen en cuenta las concentraciones de albúmina. Tradicionalmente, una de las ecuaciones más utilizadas para estimar la concentración total de calcio en la práctica clínica supone que el calcio sérico disminuye en 0,8 mg/dL (0,2 mmol/L) por cada disminución de 1,0 g/dL (10 g/L) en la concentración de albúmina sérica. Así, en este cálculo, la concentración sérica de calcio medida se corregiría para tener en cuenta la presencia de hipoalbuminemia mediante la siguiente ecuación, donde las concentraciones séricas de calcio (Ca) y albúmina (Alb) se miden en mg/dL y g/dL, respectivamente:

                                              [Ca] corregido = [Ca] total medido + (0,8 x (4,0 - [Alb]))

A pesar del uso generalizado de esta fórmula en la práctica clínica durante las últimas décadas, estudios más recientes sugieren que su precisión es bastante baja en diversas poblaciones, incluyendo pacientes hospitalizados con enfermedades críticas y pacientes con enfermedad renal crónica (ERC) en estadio avanzado. El bajo rendimiento de las fórmulas de corrección de calcio en pacientes con enfermedades críticas y ERC puede explicarse parcialmente por la presencia de acidosis metabólica, que puede llevar a una subestimación del calcio ionizado (véase «Trastornos ácido-base» más adelante). Se han desarrollado fórmulas alternativas para predecir el calcio ionizado a partir de diversas mediciones de laboratorio rutinarias. Si bien estas estrategias más recientes pueden ofrecer mayor precisión que los métodos tradicionales de predicción del calcio ionizado, es necesaria una mayor validación de su eficacia en otros escenarios clínicos, instituciones y poblaciones de pacientes para justificar su incorporación a la práctica clínica habitual. Por lo tanto, debido a las posibles imprecisiones de las fórmulas de corrección del calcio, la medición del calcio ionizado sigue siendo el método de referencia para evaluar el estado del calcio.
* Hiperalbuminemia:
Un aumento de la albúmina sérica, que conlleva un incremento del calcio sérico, puede ser inducido por la depleción del volumen extracelular o por el desplazamiento de líquido fuera del espacio vascular debido, por ejemplo, a un torniquete ajustado También se ha informado de hiperalbuminemia en atletas que consumen dietas muy ricas en proteínas (más de 2 g de proteína por kg de peso corporal al día).
* Mieloma múltiple:
El mieloma puede inducir pseudohipercalcemia mediante un mecanismo distinto a la hiperalbuminemia. En raras ocasiones, una proteína monoclonal del mieloma se une al calcio con alta afinidad, lo que puede provocar una elevación marcada de la concentración sérica total de calcio.
Dado que el mieloma múltiple se asocia comúnmente con hipercalcemia verdadera relacionada con lesiones osteolíticas, la medición del calcio ionizado puede ayudar a diferenciar estas entidades. Asimismo, la ausencia de síntomas de hipercalcemia suele ser un indicio importante de que la fracción ionizada es normal en la pseudohipercalcemia y que no está indicada la terapia dirigida a corregir la hipercalcemia.
La hiperproteinemia en el mieloma también puede causar una elevación espuria de la concentración sérica de fosfato . El mecanismo implica una interferencia con el ensayo de molibdato, comúnmente utilizado para medir el fosfato sérico.

2. CAMBIO EN LA FRACCIÓN IONIZADA, PERO NO EN EL CALCIO TOTAL

Pueden producirse cambios fisiológicamente importantes en la concentración de calcio ionizado sin que se altere la concentración total de calcio sérico.

* Trastornos del equilibrio ácido-base
Los trastornos del equilibrio ácido-base pueden provocar cambios en la concentración de calcio ionizado. Un aumento del pH extracelular (alcalemia) incrementa la unión del calcio a la albúmina, lo que reduce la concentración de calcio ionizado en suero. La disminución del calcio ionizado en la alcalosis respiratoria aguda es de aproximadamente 0,16 mg/dL (0,04 mmol/L o 0,08 mEq/L) por cada aumento de 0,1 unidades en el pH. Por lo tanto, la alcalosis respiratoria aguda, como en el síndrome de hiperventilación, puede inducir síntomas de hipocalcemia, incluyendo calambres, parestesias, tetania y convulsiones, aunque la alcalosis probablemente sea de mayor importancia. Esta misma relación se observa in vitro cuando se modifica el pH en muestras de sangre total o suero. También se observa una disminución significativa en la concentración de calcio ionizado en la alcalosis respiratoria crónica. Sin embargo, esta disminución no se debe a un aumento en la unión del calcio, ya que la adaptación renal reduce la concentración sérica de bicarbonato y minimiza el aumento del pH extracelular. La hipocalcemia en este contexto se debe tanto al hipoparatiroidismo relativo como a la resistencia renal a la PTH, con la consiguiente hipercalciuria]. Aún no se comprenden bien las razones de estos cambios.
En la acidosis metabólica crónica, el aumento del calcio ionizado debido a una menor unión a la albúmina puede no detectarse mediante la medición de las concentraciones totales de calcio. En un estudio, por ejemplo, el calcio sérico total subestimó el diagnóstico de hipercalcemia en pacientes trasplantados de riñón. Esto se explicó principalmente por la alta prevalencia de acidosis metabólica en estos pacientes.
La unión del calcio a la albúmina, inducida por una elevación del pH extracelular, puede ser importante en pacientes con enfermedad renal crónica grave, quienes a menudo presentan tanto hipocalcemia como acidosis metabólica, lo que tiende a elevar la concentración de calcio ionizado. El tratamiento de la acidosis metabólica con terapia de bicarbonato o diálisis puede disminuir la concentración de calcio ionizado, lo que puede exacerbar la hipocalcemia preexistente y precipitar síntomas como la tetania.
*Hormona paratiroidea (PTH):
La PTH puede disminuir la unión del calcio a la albúmina y, por lo tanto, aumentar el calcio ionizado a expensas de la fracción unida a proteínas, lo que resulta en una mayor proporción de calcio ionizado con respecto al calcio total en pacientes con niveles elevados de PTH. Por otro lado, la sensibilidad de las concentraciones de calcio ionizado y total en el diagnóstico del hiperparatiroidismo primario fue idéntica en una gran cohorte de pacientes, lo que sugiere que este efecto de la PTH sobre la unión del calcio a las proteínas no tiene implicaciones diagnósticas.
*Hiperfosfatemia:
La hiperfosfatemia aguda (como la liberación de fosfato de las células debido a un marcado aumento de la degradación celular) puede reducir la concentración sérica de calcio ionizado al unirse al calcio circulante. La concentración total de calcio sérico también disminuirá en un corto período de tiempo a medida que el fosfato de calcio precipita y se deposita en los tejidos blandos.
* Otros
- Transfusiones: el citrato de la bolsa de sangre forma complejos con calcio ionico, sin modificarse el Calcio total
- Heparinización de un paciente: la heparina en de sangre forma complejos con calcio ionico, sin modificarse el Calcio total

RESUMEN

• Cambio en el calcio total,pero no en el ionizado: La medición de la concentración total de calcio sérico por sí sola suele ser engañosa; por lo tanto, la medición del calcio ionizado sigue siendo el método de referencia para evaluar el estado del calcio. Los escenarios clínicos en los que el calcio total puede variar sin afectar la concentración de calcio ionizado incluyen:
  • Hipoalbuminemia, debido a que una gran fracción del calcio circula unida a la albúmina.
  * Hiperalbuminemia, que puede ocurrir por depleción del volumen extracelular o por desplazamiento de líquido fuera del espacio vascular debido a un torniquete apretado, y también puede ser consecuencia de una dieta muy rica en proteínas.
  * Algunos casos de mieloma múltiple, en los que el calcio se une a la inmunoglobulina monoclonal (véase «Mieloma múltiple» más arriba).
• Cambio en la fracción ionizada, pero no en el calcio total: La fracción ionizada puede variar sin alterarse la concentración total de calcio sérico, como en los siguientes casos:
  • Trastornos del equilibrio ácido-base, en los que un aumento del pH sanguíneo puede potenciar la unión del calcio a la albúmina, disminuyendo así la fracción ionizada (véase «Trastornos del equilibrio ácido-base» más arriba).
  • Hiperparatiroidismo, que aumenta el calcio ionizado a expensas del unido a la albúmina (véase «Hormona paratiroidea»). (ver arriba)
  • Hiperfosfatemia, que aumenta la fracción unida a aniones inorgánicos, disminuyendo el calcio ionizado (ver «Hiperfosfatemia» más arriba).
  * Otros