Calciul este un element esențial pentru viață, atât pentru metabolismul osos, dar și pentru funcția normală a membranei celulare, în special în ceea ce privește permeabilitatea, controlând conducerea nervoasă și contracția musculară, cât și în coagulare, reglarea funcției cardiace, activitatea enzimatică sau eliberarea de hormoni.
Calciul este distribuit în întreg organismul, dar cea mai mare cantitate se găseşte în oase (99%). Calciul seric este menținut între limite stricte înguste prin mecanisme fine de reglare. Cu unele variaţii în funcție de laborator, calcemia normală este cuprinsă între 8,5-10,5 mg/dL (2,1-2,6 mmol/L). În sarcină, din cauza creşterii volumului plasmatic, care determină o relativă diluție a calciului, valoarea maximă este ceva mai mică: 2,57 mmol/I in primul trimestru, 2,50 mmol/I în al doilea, 2,59 in trimestrul al treilea.
În plasmă calciul se găseşte sub 3 forme: 50% calciu ionic, singura formă biologic activă, 45% legat de albumina plasmatică şi 5% în complexe anionice (fosfat, citrat, bicarbonat, sulfat). Calciul ionic, care reprezintă 90% din calciul ultrafiltrabil, reprezintă principiul activ, fiind elementul principal al reglării hormonului paratiroidian (PTH) prin legarea de receptorul transmembranar sensibil la calciu (CaSR calcium-sensing receptor). Proporţia de calciu ionic poate fi influenţată de acidoză (creşte proporţia de calciu ionic prin reducerea legării de proteine) sau alcaloză (scade calciul ionic). În absenţa acestora nivelul de albumină este factorul determinant al proporţiei de calciu legat.
Pentru evaluarea adecvată a hipercalcemiei se preferă utilizarea unei valori corectate în funcție de nivelul de albumină: pentru fiecare variație a albuminei cu 1g/L calciul măsurat variază în aceeași direcție cu 0.08 mg/dL (0.02 mmol/L).
Reglarea homeostaziei calcice este un proces sensibil în care rolul primordial îl deține PTH. Când concentrația de calciu ionic scade , crește secreția de PTH care va stimula reabsorbția tubulară distală de calciu (în câteva minute) și activitatea osteoclastelor (în decurs de 1-2 ore), cu eliberarea calciului din oase. PTH crescut stimulează 1 alfa-hidroxilaza cu producere de 1,25 dihidroxivitamina D, forma active de vitamina D. Vitamina D crește calciul în lichidul extracellular prin stimularea absorbției intestinale de calciu. Calcitonina scade calciul extracelular acționând ca un antagonist al parathormonului.
Variațiile minore ale calciului minore ale calciului seric sunt sesizate prin intermediul receptorului calcium-sensibil (CaSR calcium sensing receptor), esenţial pentru reglarea secreţiei de PTH şi a absorbţiei pasive la nivelul ansei lui Henle. Anomaliile CaSR delermină câteva afecţiuni genetice rare: prin mutaţie inactivatoare determină hiperfuncție paratiroidiană: hipercalcemia hpocalciurică benignă familială, hiperparatiroidismul sever neonatal, iar prin mutaţie activatoare delermină hipocalcemie hipocalciurică cu transmisie autosomal dominantă.