Кальций — это внутриклеточный катион. Различают несколько фракций кальция: ионизированный, неионизированный, но способный к диализу, и недиализирующийся (недиффундирующий), связанный с белками кальций. Кальций играет важную роль в процессе функционирования нервной и мышечной систем (как антагонист К+), свертывания крови, образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточных мембран и т.д. В норме концентрация общего кальция в плазме крови составляет 2,0–2,5 ммоль/л, ионизированного — 1,0–1,3 ммоль/л. Содержание его в плазме крови определяется балансом процессов всасывания, перераспределения между клеточным и неклеточным пространствами организма, выведения. Основными гормонами, регулирующими обмен кальция, считаются гормоны паращитовидных желез.
При повышении их секреции в кровь происходит более интенсивная мобилизация кальция из костной ткани в плазму крови, усиление всасывания через стенки кишечника и уменьшение выведения с мочой. Все эти факторы приводят к увеличению уровня кальция в плазме крови, его отложению в тканях по ходу нервных стволов (болезнь Реккингаузена). Вместе с тем усиление секреции в кровь соматотропного гормона, гормонов коры надпочечников (болезнь или синдром Иценко-Кушинга), щитовидной железы (тиреотоксикоз) оказывает подобный, хотя и менее выраженный эффект.
Поскольку кальций является внутриклеточным катионом, то при распаде клеток тканей (злокачественные опухоли, лейкозы, перитонит, гангрена и др. заболеваниях) его уровень в крови постоянно возрастает. Повышение содержания кальция в плазме крови выявляется при избыточном введении в организм ребенка витамина Д, так как этот витамин способствует всасыванию кальция в кровь и препятствует выведению его из организма. Снижение концентрации кальция в плазме крови отмечается у больных, страдающих заболеваниями почек (хроническая почечная недостаточностью, нефритом), при ограничении секреции в кровь гормона паращитовидных желез, уменьшении содержания альбумина в плазме, поносе, дефиците витамина Д, рахите и спазмофилии.