Malgré l’extrême prédominance du calcium osseux, la variable régulée n’est pas le contenu de l’organisme en calcium mais la concentration extracellulaire de calcium et, plus précisément, la concentration de calcium ionisé. Pour cette raison, il apparaît d’emblée que, en situation pathologique, le contenu de l’organisme en calcium et la calcémie peuvent varier indépendamment l’un de l’autre.
Le calcium sérique total est une variable hétérogène et comprend plusieurs fractions : environ 50-55 % du calcium sérique total existe sous forme ionisée (libre) et constitue à la fois la fraction biologiquement active et la fraction régulée ; le reste est inerte, composé d’une fraction liée aux protéines sanguines (albumine, principalement) et d’une fraction liée aux anions du sérum (bicarbonate, phosphate, citrate, ...). La somme du calcium ionisé et du calcium complexé aux anions de faible poids moléculaire représente le calcium diffusible ou ultrafiltrable.
Les valeurs normales à jeun, chez l’adulte, de la concentration de calcium sérique total sont comprises entre 2,10 et 2,55 mmol/l à jeun ; elles sont modérément supérieures - d’environ 0,1 mmol/L - chez l’enfant et l’adolescent. En période postprandiale, la concentration de calcium total augmente : la variation observée peut atteindre 0.15 mmol/l chez les sujets normaux.
Des anomalies de la concentration de protéines sériques et/ou des anomalies de l’état acide-base sont à l’origine de dissociations entre les concentrations de calcium total et celles de calcium ionisé (Tableau I) qui peuvent compliquer le diagnostic d’une anomalie de la calcémie. En l’absence d’anomalie des protéines sanguines et du pH extracellulaire, une anomalie de la concentration de calcium ionisé peut être détectée de manière fiable, par la mesure du calcium total. En revanche, en cas de l’une et/ou l’autre de ces anomalies, la mesure directe de la concentration du calcium ionisé, grâce à une électrode spécifique, doit être effectuée. Lorsque l’accès à cette mesure n’est pas possible, on peut calculer une calcémie corrigée, en sachant que chaque gramme d’albumine complexe normalement 0,02 à 0,025 mmol de calcium, mais cette procédure fournit un résultat assez approximatif et il est probable que sa performance pour le diagnostic des anomalies de la calcémie soit médiocre.