Кальций - химический элемент, открытый в 1808 г., - занимает в периодической системе Д. И. Менделеева 20-е место и имеет атомный вес 40,08.
Кальций широко распространен в природе. Он встречается главным образом в виде меловых образований и составляет около 3,5% земной коры. Кальций находится и на других планетах, его присутствие доказано в атмосфере солнца, звезд, в метеоритах. В живой природе кальций обнаруживается в аморфном и кристаллическом состояниях - в форме ватерита, арагонита, кальцита. Ватерит - известковые выделения соединительной ткани у моллюсков. Более часто у животных встречаются выделения извести в форме арагонита: слуховые камешки, чешуя черепашьих яиц, известковый скелет кореножек, водных кораллов состоят из арагонита. Соли кальция в форме кальцита (апатита) являются основой скелета животных. Общее содержание кальциевых солей в организме человека составляет 1,3 - 1,9% веса тела; 99% из этого количества приходится на скелет.
Соли кальция являются составной частью неорганического компонента клеточной протоплазмы. В живом белке - протоплазме - минеральный состав играет чрезвычайно важную роль: им обусловливаются проявления электрофизиологических и электрохимических свойств клеток. Минеральный состав регулирует коллоидальное состояние и осмотические процессы белка протоплазмы, обеспечивает его дисперсное состояние, активирует ферменты. Так, например, ионы кальция активируют фибрин - фермент, участвующий в процессе свертывания крови.
Кальций находится главным образом в клеточных структурах, в их ядрах. Ткани, богатые клетками, например железистые органы, содержат больше кальция, чем волокнистые ткани. В 100 г щитовидной железы содержится около 50 мг СаО, в 100 г легочной ткани - только 20 - 30 мг. Биохимические исследования подтверждают большее содержание кальция в клетках с более сложной функцией.
В составных частях крови содержание кальция различно. В сыворотке крови содержится 9 - 13 мг% кальция, в ядерных эритроцитах - 2,2 - 8,4 мг%, в безъядерных эритроцитах кальций отсутствует. В лейкоцитах определяется довольно значительное количество кальция - 5 - 9 мг%.
Соли кальция, пребывающие в тканях и тканевых жидкостях в растворенном состоянии, главным образом в виде окиси кальция (извести), при некоторых патологических процессах выпадают из них и отлагаются в виде нерастворимых соединений в тканях или каналах и полостях органов. Отложения солей кальция в тканях и полостях организма встречаются довольно часто. Они известны под названием обызвествлений, омелотворений или окаменений (петрификаций), камней - конкрементов. Такие отложения солей кальция обусловливаются рядом местных или общих изменений в организме: понижением до минимума жизнедеятельности тканей, извращением их физико-химического состояния, чрезмерным содержанием в организме этих солей и затруднением их выделения, наличием очага осаждения при измененном состоянии биологических жидкостей - секретов и экскретов и пр.
Выпадение солей кальция имеет место и в нормальных условиях, например при обычном процессе развития кости. Так, эндохондральному окостенению предшествует фаза обызвествления хряща - образования зоны препараторного обызвествления. До отложения солей кальция в хряще при эндохондральном окостенении происходят изменения регрессивного характера. Обызвествление при нормальном развитии кости - временный процесс, заменяющийся вскоре образованием костной ткани - окостенением. Обызвествление при патологических условиях - это минерализация тканей, функция и питание которых понижено до минимума. Такие ткани теряют способность ассимиляции минеральных компонентов, и последние выпадают в тканевые структуры в виде нерастворимых соединений - углекислых и фосфорнокислых солей.
Минерализация в условиях организма всегда протекает по типу обызвествлений: мертвые, умирающие ткани, ткани с пониженной жизнедеятельностью замещаются или пропитываются солями кальция. Часто же органические продукты являются очагами осаждений известковых солей, например, при образовании известковых конкрементов. Обызвествления в дальнейшем нередко переходят в костную ткань: образуются так называемые гетерогенные окостенения. В биологическом и морфологическом отношении эти процессы противоположны: обызвествление всегда является процессом регрессивным, дистрофическим, окостенение - активный, пластический, созидательный процесс. Вирхов еще в 1862 г. отметил их различную морфологическую сущность.
Обызвествления и гетерогенные окостенения в тканях и органах тела человека издавна известны больше как случайные находки при анатомических исследованиях: на секции„в препаратах, полученных при операциях. Вследствие количественной ограниченности секционного и операционного материала по сравнению с рентгенологическим они встречались нечасто.
С широким введением рентгенологического исследования обызвествления и окостенения стали весьма частым явлением в рентгеновской практике. Вследствие их большей плотности по сравнению с окружающими тканями они представляются на рентгенограмме отчетливыми тенями и легко распознаются. Исследователя обызвествления и окостенения интересуют прежде всего с точки зрения их локализации - отношения к ткани, органу, - этиологии и патогенеза - связи с патологическим процессом, последствием которого они преимущественно и бывают. При решении указанных вопросов большое значение имеет изучение формы, локализации и характера обызвествления или окостенения.
Форма тени обызвествления часто полностью или частично повторяет известное патологическое образование или орган. Это позволяет при учете локализации, характера обызвествления и клинических данных определить его природу: эхинококковая киста, аневризма и пр. Обызвествления в виде плотных, равномерных, слоистых, глыбчатых, солитарных или множественных очагов, милиарных узелков или более крупных характерны для многих патологических образований. Так, например, плотная равномерная, иногда слоистая тень обызвествления на рентгенограмме в определенной локализации сразу дает возможность определить конкремент, а плотные множественные овоидные очаги по ходу мышечных пучков - обызвествленные цистицерки. Однако все эти признаки не всегда позволяют судить о сущности обызвествления. Многие обызвествления в определенной локализации морфологически подобны, но различны по происхождению, например обызвествленные диссеминированные туберкулезные очаги и флеболиты в селезенке. В то же время различные по форме обызвествления могут иметь одну этиологию, например обызвествленные милиарные и более крупные, редко разбросанные туберкулезные очаги в селезенке.
В ряде случаев не только рентгенологические, но и секционные и гистологические исследования обызвествлений не решают вопроса об их этиологии и патогенезе. Нередко туберкулезная природа обызвествлений выявляется при инокуляции их масс морским свинкам. Некоторые авторы определяют многие паразитарные обызвествления (кокцидиоз, гистоплазматоз) на основании положительных данных специфических биологических реакций, другие - на основании отрицательных данных биологических реакций и положительного паразитарно-эндемического фактора [Пальмер; Лумсден; Диринг; Ольсон, Нолан, Райт и др.].
Обызвествления и окостенения в одних случаях являются клинически «немыми» (образуются и существуют незаметно), например обызвествления серповидного отростка твердой мозговой оболочки, сосудистых сплетений мозга и др., в других - проявляются симптомами процесса, вызвавшего их, например обызвествления опухоли мозга и др., в третьих - функциональными расстройствами, обусловленными ими, например обызвествление связочного аппарата, сердечных клапанов, мышц и др., в четвертых - резко выраженными клиническими симптомами, например прогрессирующий оссифицирующий миозит, известковый бурсит и др. В большинстве же случаев обызвествления и реже окостенения представляют собой протекавшие в прошлом и благоприятно закончившиеся процессы, например туберкулезные - в легких и лимфатических узлах, воспалительные - в плевре и перикарде, коже, дистрофические и дегенеративные - в тканях, опухолевых и кистозных образованиях, травматические - обызвествленные гематомы, глистные инвазии (финноз) и др.
Патологические обызвествления возникают в тканях и органах или на почве локальных повреждений - альтеративных изменений в них, или при высокой концентрации известковых солей в крови при нарушенном известковом обмене. Обызвествления первого вида называются дистрофическими. Они возникают в патологически измененных тканях при нормальном известковом обмене, нормальном содержании кальция в крови. Обызвествления второго вида называются метастатическими. Они возникают в неизмененных тканях при высокой концентрации известковых солей в крови.
Дистрофические обызвествления в рентгеновской практике встречаются весьма часто. Особенно часто наблюдаются обызвествления туберкулезного происхождения: в старых очагах в легких, в лимфатических узлах корней легких. Реже отмечаются обызвествления, представляющие собой последствия многих других заболеваний: воспалительных, опухолевых, травматических и пр.
Метастатические обызвествления впервые были выявлены Вирховым в 1854 г. при некоторых деструктивных процессах в костях, скелетных метастазах рака, саркомы, остеомиелитическом процессе. Эти обызвествления обычно возникают при повышенном содержании кальция в плазме крови, источником чего является значительная резорбция костной ткани при деструктивных процессах: саркоме, раковых метастазах в костях, множественной миеломе, миелоидной лейкемии, кариесе костей, болезни Альберс-Шенберга, гиперпаратироидизме и при нарушенном экскреторном выделении солей кальция - при нефрите. Отложения солей извести происходит обычно в здоровые ткани. Наиболее часто метастатические обызвествления имеют место при первичном гиперпаратироидизме. Нередко они встречаются и при гипервитаминозе D.
Метастатические обызвествления обычно обнаруживаются в почках, легких, желудке. Относительная щелочность этих органов, экскретирующих и секретирующих кислые продукты, предрасполагает к отложению в них известковых солей. В почках, легких и желудке происходит большое накопление фосфорных ионов (РО4), в результате как функции (почки), так и концентрации при отдаче воды (легкие, желудок). Эти ионы играют большую роль в процессе отложения известковых солей. В тканях, в которых возникают отложения известковых солей, определяется изменение рН и повышенная концентрация фосфатазы.
Судьба обызвествлений в организме различна. Чаще всего они уплотняются и остаются в организме. В части случаев (до 45%, по И. Ф. Пожарискому) они замещаются костной тканью. Иногда же обызвествления полностью рассасываются, например при каменном бурсите, в лимфатических узлах.
Обызвествления и гетерогенные окостенения не нуждаются в дифференциальной диагностике. Других патологических образований, представляющихся на рентгенограмме плотными тенями, в организме не существует. Исключением являются введенные лекарственные металлические вещества - барий, висмут, ртуть, йод, которые легко отличить на основании их высокой плотности, локализации, а также анамнеза. Следовательно, всякую плотную тень в тканях и органах, обнаруженную при рентгенологическом исследовании, можно безоговорочно трактовать как обызвествление или окостенение.
