Фосфорно-кальциевый обмен и его регуляция Кальций

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 нервномышечной 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 установлена при • гипопаратиреозе, • лейкозах, • приёме тироксина, • гипервитаминозе D, • УФ – облучении, • у новорожденных. Гипофосфатемия возникает при • рахите, • остеомаляции, • введении инсулина, • гиперпаратиреозе.

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