Регуляция обмена кальция и фосфора
Роль кальция и фосфора в организме В организме человека содержится 1000 – 1200 г кальция, 99 % которого находится в костной ткани в виде минерала гидроксиапатита. Значение кальция: • входит в состав костной ткани и зубов; • влияет на проницаемость мембран для натрия; • активатор ряда ферментов и гормонов; • обеспечивает передачу нервных импульсов; • необходим для сокращения мышечных волокон; • фактор свертывания крови; • компонент буферных систем крови (поддержание р. Н); • необходим для осуществления процесса оплодотворения В организме человека содержится 600 - 700 г фосфора, из них 85 % находится в костной ткани. Значение фосфора: • • • компонент буферных систем (поддержание р. Н); входит в состав АТФ, нуклеотидов, нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), фосфодипидов, фосфопротеидов, фосфорных эфиров углеводов, витаминов, коферментов и др. основной компонент клеточных мембран;
Концентрация кальция, фосфора и магния в крови • Содержание кальция в крови 9 -10 мг % (мг/100 мл) (2, 25 – 2, 5 ммоль/л), из них ионизированного кальция , т. е. свободного – 4, 8 мг %. В плазме крови кальций связывается белками крови. • Концентрация неорганического фосфора в крови 3, 5 мг % (1, 13 ммоль/л), из них ионизированного 1, 9 мг %. • Содержание магния в крови - 2, 4 мг %, ионизированной фракции – 1, 3 мг % • Между концентрацией кальция и фосфора существует обратно-пропорциональная зависимость: конц. Са *конц. Р = const, • где К = 30 -40 мг % у взрослых и 40 – 50 мг% у детей.
Гормоны и вещества, регулирующие обмен кальция и фосфора Главные регуляторы обмена кальция и фосфора - гормон околощитовидных желез - паратгормон (ПТГ), - гормон С-клеток (парафолликулярных) щитовидной железы тирокальцитонин, - витамин Д Мишени этих гормонов – костная ткань, почки, тонкая кишка На гомеостаз кальция влияют и другие гормоны: глюкокортикоиды, гормон роста, тироидные гормоны, глюкагон, половые гормоны. В регуляции метаболизма кальция и фосфора участвуют и другие факторы: ПТГ-подобные пептиды, цитокины, тромбоцитарный фактор роста, инсулиноподобные факторы роста и др.
Щитовидная железа, сзади, и околощитовидные железы • Имеется две пары ОЩЖ, массой 0, 05 – 0, 5 г каждая. • Околощитовидные железы вырабатывают белковый гормон паратирин или паратгормон, который регулирует обмен кальция и фосфора в крови, повышая содержание кальция в крови (способствует извлечению его из костной ткани и уменьшает его выделение с мочой).
Околощитовидная железа , glandula parathyroideae • Паренхима околощитовидных желез образована железистыми клеткамипаратироцитами. • От щитовидной железы отделены соединительнотканной капсулой.
Гормон околощитовидных желез – паратгормон (паратирин) • • Паратгормон – простой полипептид с неразветвленной цепью, состоит из 84 аминокислотных остатков. Период полужизни – около 10 минут В крови циркулирует в трех формах: интактный паратгормон (9500), биологически активный карбоксильный фрагмент (7000 -7500), биологически активный фрагмент с М. М. 4000. Образование фрагментов происходит в печени и почках. Паратгормон регулирует обмен кальция и фосфора, повышая уровень кальция в крови путем влияния на органы-мишени: кости, кишечник, почки, при этом уровень фосфора снижается. Активирует аденилатциклазу клеток мишеней, взаимодействуя с мембранными рецепторами. Регуляция секреции осуществляется по механизму простой отрицательной обратной связи: понижение содержание кальция в крови стимулирует секрецию ПТГ, а повышение – тормозит. Аналогично влияют ионы магния. На клетках околощитовидных желез имеются рецепторы для кальция, сопряженные с G-белками. Незначительное снижение концентрации кальция стимулирует секрецию ПТГ. повышение концентрации Mg 2+ подавляет секрецию ПТГ.
Действие паратгормона на органы и ткани-мишени • Действие на кости: - активирует остеобласты, что сопровождается резорбцией костной ткани (деминерализация и деструкция матрикса кости). • Действие на почки: - уменьшает реабсорбцию фосфора в почечных канальцах, увеличивая реабсорбцию кальция, при этом уменьшается его экскреция. Кроме того, повышает активность в почках ферментов, осуществляющих превращение витамина Д в гормонально активную форму.
Заболевания, связанные с избытком ПТГ. • Гиперпаратиреоз – вызван повышенной продукцией ПТГ в результате гипертрофии или развития опухоли околощитовидных желез. Частота – 30 случаев на 100 000 населения. • В результате активации остеобластов наблюдается резорбция костей, развивается генерализованный остеопороз, остеодистрофия, гиперкальциемия (повышение Са в крови), гиперкальциурия (увеличение выделения Са с мочой). • Как следствие – повреждение эпителия почечных канальцев, формирование нефрокальциноза – камни в почках и мочевом пузыре. • Гиперкальцемия, атеросклероз и кальцификация сосудов способствуют развитию гипертонии, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. • Клинические проявления : общая слабость, повышенная утомляемость, боль в костях, деформация скелета, патологические переломы.
Остеодистрофия Рентгенограмма кистей 32 -летней женщины, страдающей гиперпаратиреозом. Остеодистрофия костей фаланг пальцев стоп
Остеодистрофия тазовых костей 15 -летнего мальчика, страдающего гиперпаратиреозом
Гиперпаратиреоз. Обзорная рентгенограмма больного с коралловидными камнями почек и камнем в мочевом пузыре
Гиперпаратиреоз. Фибрознокистозная остеодистрофия, синдром Реклингаузена. • Фотография трупа 32 -летней женщины, показывающая разрушение скелета.
Заболевания, связанные с дефицитом ПТГ или снижения их эффекта на тканевом уровне • Гипопаратиреоз диагностируется у 0, 2 – 0, 3 % населения. • Причины: оперативное удаление околощитовидных желез, кровоизлияния, аутоиммунный процесс, врожденная недостаточность, дефицит витамина Д. • Сопровождается повышением уровня фосфора в крови, а также снижением уровня кальция в крови в результате уменьшения реабсорбции в почках и его потерей с мочой, уменьшением всасывания Са в кишечнике. • Клиническая картина является следствием изменения содержания Са и Р в крови, проявляется повышением нервно-мышечной возбудимости центрального генеза, повышенной судорожной активностью.
Тетания • Судорожные приступы в результате повышенной нервно-мышечной возбудимости, обусловленные уменьшением содержания кальция в крови ниже 8 мг %. • Тетания новорожденных: - ранняя гипокальциемия– у недоношенных детей, рожденных с малой массой тела в результате прекращения поступления Са от матери. - поздняя гипокальциемия – вслед за началом прикорма коровьим молоком, явал. Следствием гиперфосфатемии и, следовательно, гипокальциемии.
Тетания. Карпопедальный спазм • • • Карпопедальный спазм — сильное болезненное сокращение мышц кистей и стоп. Ранний признак тетании. Может длиться часами, иногда несколько дней. Оно характеризуется нервномышечным возбуждением и усиленным сокращением мышц. Это состояние наблюдается при гипокальциемии. Могут быть обнаружены положительные признаки Хвостека и Труссо. «Рука акушера» «Конская стопа»
Симптом Труссо при гипопаратиреозе
К первым признакам тетании относятся: Сардоническое лицо • боли в мышцах и их спазмы, чувство ползанья мурашек, онемения в области верхней губы, пальцев ног и рук, похолодания конечностей, скованность и тугоподвижность суставов. С интервалом в несколько дней, недель или месяцев развиваются судороги с потерей сознания, которые бывают, в основном, в мышцах - сгибателях, поэтому кисть принимает характер положение «руки акушера» . Судороги мышц лица сопровождаются тризмом и "сардонической улыбкой", возникновением «рыбьего рта» .
Тирокальцитонин (кальцитонин) • • • Тирокальцитонин – гипокальциемический гормон, синтезируется парафолликулярными клетками щитовидной железы. Полипептид, состоящий из 32 аминокислотных остатков. Период полужизни около 5 минут. Стимулятор секреции – гиперкальциемия более 9 мг % (2, 25 ммоль/л). Биологический эффект – снижение уровня кальция и фосфора в крови реализуется через кости и почки. - в кости угнетает процессы разрушения, подавляя активность и количество остеокластов; - в почках увеличивает выведения кальция и фосфора с мочой. паратгормон тирокальцитонин Повышение содержания Са в крови Снижение содержания Са в крови Стимулирует выход кальция из костной ткани Стимулирует поступление Са в костную ткань
Холекальциферол (витамин D 3) • • Образуется в коже (мальпигиевом слое эпидермиса) из 7 -дегидрохолестерола под действием УФ. Активирование вит. D 3 происходит в печени и почках, где он гидроксилируется в 1, 25 дигидроксихолекальферол (1, 25(ОН)2 D 3 ). Гидроксилирование прогормона D 3 в почках возможно только при наличии паратгормона и кальцитонина. Все формы витамина D циркулируют в связанном с белками виде. Периорд полужизни- 24 часа. Схема активирования витамина D в организме
Механизм влияния 1, 25 -(ОН)2 D 3 на обмен кальция • 1, 25 -(ОН)2 D 3 стимулирует синтез кальцийсвязывающего белка в интерстициальных клетках, поэтому: - в кишечнике стимулирует всасывание Са через стенку кишечника. - в костной ткани – стимулирует связывание Са органическим матриксом кости. - в почках 1, 25 -(ОН)2 D 3 стимулирует реабсорбцию Са и Р. • Основной эффект – обеспечение костной ткани кальцием и фосфором за счет стимуляции их всасывания в кишечнике. • При гиповитаминозе D кальция и фосфора недостаточно для кальцификации костей, что является причиной рахита.
Рахит
Рахитичная спазмофилия
Остеопороз • Системное заболевание скелета, характеризующееся снижением массы кости и нарушением микроархитектоники костной ткани, приводящим к увеличению хрупкости костей и высокому риску их переломов.
Состояние костной ткани при развитии остеопороза Норма Остеопороз
Оптимальная суточная потребность в кальции, в мг
Скачать презентацию Регуляция обмена кальция и фосфора Роль кальция
Регуляция обмена кальция.ppt