Фосфорно-кальциевый обмен и его
Фосфорно-кальциевый обмен и его регуляция
Кальций В организме взрослого человека содержится 1, 2 кг кальция. В костях находится 99% от общего количества кальция: • 85%- фосфат кальция, • 10%- карбонат кальция, • 5%- цитрат кальция и лактат кальция. В плазме крови содержится 2, 25 -2, 75 ммоль/л кальция: • 50%- ионизированный кальций, • 40%- кальций, связанный с белком, • 10%- соли кальция.
Суточная потребность- 1, 3 -1, 4 г кальция. При беременности и лактации - 2 г/сутки. Пищевые источники: • молоко, • сыр, • рыба, • орехи, • бобы, • овощи.
Всасывание кальция • происходит в тонком кишечнике при участии кальцитриола. • зависит от соотношения фосфора и кальция в пище. Оптимальное соотношение для совместного усвоения 1 : 1 -1, 5 находится в молоке. Способствуют всасыванию кальция: • витамин D, • цинк, • желчные кислоты, • цитрат. Жирные кислоты тормозят всасывание кальция.
Биологическая роль кальция • в костной и зубной ткани кальций находится в виде гидроксиапатита Са 10(РО 4)6(ОН)2, • вторичный посредник в передаче регуляторных сигналов, • влияет на сердечную деятельность, • фактор системы свёртывания крови, • участвует в процессах нервно- мышечной возбудимости, • активатор ферментов (липазы, протеинкиназы), • влияет на проницаемость клеточных мембран.
Кальций вторичный посредник в передаче регуляторных сигналов
Гипокальциемия наблюдается при: • рахите, • гипопаратиреозе, • механической желтухе, • болезнях почек, • остеомаляции, • туберкулёзе, • у новорожденных, так как прекращается поступление кальция через плаценту. При этом повышается нервно-мышечная возбудимость, появляются судороги. Способствуют развитию гипокальциемии у новорожденных: • недоношенность • асфиксия в родах • сахарный диабет у матери.
Деминерализующие факторы подавляют утилизацию минеральных элементов (Са, Fe, Zn, Mg). Фитин образует трудно растворимые комплексы с минеральными элементами. Содержится в: • фасоли, • горохе, • орехах, • кукурузе, • пшеничной муке. В ржаной муке повышена активность фитазы.
Щавелевая кислота • образует нерастворимые соли кальция. Содержится в: • шпинате, • щавеле, • красной свёкле, • чае, • какао.
Гиперкальциемия наблюдается при: • передозировке витамина D, • злокачественных опухолях с метастазами в кость, • заболеваниях крови (лейкоз, лимфома, миелома), • саркоидозе, • туберкулёзе, • тиреотоксикозе, • хроническом энтерите, • первичной гиперфункции паращитовидных желёз.
Фосфор В организме взрослого человека содержится 1 кг фосфора. • 90% фосфора содержится в костной ткани: в виде фосфата кальция (2/3) растворимые соединения (1/3). • 8 -9% - внутри клеток, • 1% — во внеклеточной жидкости. В плазме крови содержится 0, 6 - 1, 2 ммоль/л фосфора (у детей больше в 3 -4 раза) в виде: • ионов, • в составе фосфолипидов, • нуклеиновых кислот, • эфиров.
Суточная потребность -2 г фосфора. Пищевые источники: • морская рыба, • молоко, • яйца, • орехи, • злаки.
Биологическая роль фосфора Входит в состав: • костной ткани, • фосфолипидов, • фосфопротеинов, • коферментов, • нуклеиновых кислот, • эфиров, • буферных систем плазмы и тканевой жидкости.
Гиперфосфатемия Гипофосфатемия установлена при возникает при • гипопаратиреозе, • рахите, • лейкозах, • остеомаляции, • приёме тироксина, • введении инсулина, • гипервитаминозе D, • гиперпаратиреозе. • УФ – облучении, • у новорожденных.
Регуляция фосфорно-кальциевого обмена • Регулируют обмен кальция и фосфора: паратгормон кальцитриол кальцитонин СТГ паротины • Органы-мишени: костная ткань, почки, кишечник.
Cоматотропный гормон • способствует росту скелета, • повышает синтез коллагена, • стимулирует синтез ДНК и РНК. Паротины – гормоны слюнных желёз. • способствуют минерализации зуба, • индуцируют отложение фосфорно-кальциевых соединений.
Паратгормон - пептид из 84 аминокислот. Выделяется при уменьшении содержания кальция в крови. Органы-мишени: почки, костная ткань • способствует резорбции кости остеокластами и вымыванию солей кальция в кровь • снижает экскрецию кальция и повышает экскрецию фосфора почками • посредством стимуляции синтеза кальцитриола в почках увеличивает эффективность всасывания кальция в кишечнике. В крови при действии паратгормона возрастает концентрация кальция.
Гипопаратиреоз Возникает при удалении, повреждении паращитовидных желёз. Клинические проявления: • в крови уменьшается концентрация кальция и возрастает концентрация фосфора • изменения кожи, волос, костей, ногтей • катаракта • повышается нейро-мышечная возбудимость • судороги • паралич дыхательных мышц • ларингоспазм
Гиперпаратиреоз Возникает при: • аденоме паращитовидных желёз • гиперплазии паращитовидных желёз • эктопической продукции ПТГ злокачественной опухолью. Клинические проявления: • в крови возрастает концентрация кальция и уменьшается концентрация фосфора • кости теряют кальций • переломы • почечная недостаточность • отложение кальция в сосудах, органах.
Кальцитонин - пептид из 32 аминокислот Секретируется клетками щитовидной железы. Мишень кальцитонина – костная ткань Кальцитонин способствует: • отложению кальция и фосфора в кости в результате деятельности остеобластов, • подавлению резорбции кости (ингибитор остеокластов). При действии кальцитонина концентрация кальция в крови уменьшается и возрастает в костях.
Витамин D 2 (эргокальциферол) – производное эргостерина. Источники эргостерина: • грибы, • дрожжи, • растительные масла.
Витамин D Суточная потребность в витамине D 15 -25 мкг Пищевые источники: • сливочное масло, • желток яиц, • печень, • рыбий жир.
Синтез витамина D 3 происходит в мальпигиевом слое эпидермиса под действием УФ-лучей из 7 -дегидрохолестерина Затем транспортный белок переносит витамин D 3 в печень.
В печени происходит гидроксилирование в положении 25 В этом участвуют: • ионы магния, • НАДФН+Н+, • цитохром Р 450 -редуктаза, • цитохром Р 450, • кислород. Образуется 25 -оксихолекальциферол, который из печени поступает в плазму крови и затем транспортируется в почки.
В почках происходит гидроксилирование в положении 1 В этом участвуют: • ионы магния, • НАДФН+Н+, • кислород, • почечная ферредоксинредуктаза, • почечный ферредоксин, • цитохром Р 450. Образуется кальцитриол (1, 25 -диоксихолекальциферол) Паратгормон активирует гидроксилирование в почках
Синтез кальцитриола
Функции кальцитриола Рецепторы для кальцитриола находятся в костях, кишечнике, почках. Кальцитриол стимулирует: • всасывание кальция и фосфора в кишечнике, • минерализацию костной ткани (способствует фиксации кальция и фосфора костной тканью), • реабсорбцию кальция и фосфора в почечных канальцах, • при высоких концентрациях резорбцию кальция и фосфора из кости, действуя на остеокласты, • синтез Са-связывающих белков, • синтез цитокинов.
Функции кальцитриола • участвует в клеточной дифференцировке в норме и в злокачественной ткани, • оказывает антиопухолевый эффект, • имеет антиатеросклеротический эффект, • изменяет активность мембранных ферментов, состав фосфолипидов мембран, текучесть мембран, • ингибирует активность лейкоцитарной липоксигеназы, • стимулирует транскрипцию генов и образование специфической м. РНК, • 24, 25(0 H)2 D 3 регулирует остеогенез и ремоделирование костной ткани, повышает концентрацию кальция в крови.
Гормонально активные кальцитриолы • 24, 25 -диоксихолекальциферол • 23, 25 -диоксихолекальциферол • 24, 26 -диоксихолекальциферол
Роль витамина D в обмене кальция
Рахит • заболевание, в основе которого лежат изменения фосфорно-кальциевого обмена и нарушение отложения в костной ткани фосфата кальция, ведущие к деформации скелета. • у взрослых недостаточность витамина D вызывает остеомаляцию и кариес у беременных. Витамин-D-дефицитный рахит возникает при авитаминозе D. Витамин-D-толерантный рахит может быть связан: • с нарушением функции паращитовидных желёз • с нарушением функции почек.
Рахит развивается • при дефиците витамина D в пище, • при недостаточном солнечном облучении, • при заболеваниях почек, • при недостаточной продукции паратгормона (нарушение гидроксилирования в почках), • при дисбактериозе кишечника, • при синдромах нарушенного всасывания (целиакия, муковисцидоз), • под влиянием экологических факторов (замещение кальция в костях другими микроэлементами- стронций, свинец, цинк), • недоношенность предрасполагает к рахиту, так как наиболее интенсивное поступление кальция и фосфора от матери к плоду происходит в последние месяцы беременности.
Биохимия рахита • понижение концентрации кальция и фосфора в крови, при этом Са/Р возрастает, • снижение всасывания кальция и фосфора в кишечнике, • снижение реабсорбции кальция и фосфора в почках, • нарушается минерализация костной ткани, повышается активность щелочной фосфатазы, • снижается синтез цитрата, который в норме связывает кальций.
Клинические проявления рахита. «Лягушачий живот»
Рахитический кифоз
Олимпийский «Квадратная» лоб голова
Рахитический Рахитические лордоз браслеты
О - образная и Х - образная деформация коленных суставов
Плоский Гипотония затылок мышц
