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A medição do cálcio é usada no diagnóstico e no tratamento da doença da paratiróide, diversas doenças ósseas, doença renal crônica, urolitíase e tetania (contrações musculares intermitentes ou espasmos). O cálcio sérico total é composto por três frações: cálcio livre ou ionizado, 50%; cálcio ligado a proteínas, a maioria do qual ligado à albumina com uma pequena parte ligado a globulinas, 45%; e cálcio ligado a complexos, principalmente a fosfatos, citrato e bicarbonatos, 5%. Os ions de cálcio são importantes na transmissão dos impulsos nervosos, como um cofator em diversas reações enzimáticas, na preservação da contractilidade muscular normal, e no processo de coagulação. Uma redução significativa na concentração do ion cálcio resulta em tetania muscular. Uma concentração de ions de cálcio acima do normal produz uma excitabilidade neuromuscular diminuída e fraqueza muscular juntamente com outros sintomas mais complexos.