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.

1,3-1,4 г кальция. При беременности и лактации - 2 г/сутки. 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 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.

подавляют утилизацию минеральных элементов (Са,Fe, Zn, Mg). Деминерализующие факторы подавляют утилизацию минеральных элементов (Са,Fe, Zn, Mg). Фитин 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.

-2 г фосфора. 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 Гипофосфатемия возникает при рахите, остеомаляции, введении инсулина, гиперпаратиреозе.

Регуляция фосфорно-кальциевого обмена Регулируют обмен кальция и фосфора:паратгормонкальцитриолкальцитонин СТГпаротины Органы-мишени: костная ткань, почки, кишечник.

Cоматотропный гормон способствует росту скелета, повышает синтез коллагена, стимулирует синтез ДНК и РНК. Паротины – 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 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 Возникает при удалении, повреждении паращитовидных желёз. Клинические проявления: 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 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 В этом участвуют: ионы магния, НАДФН+Н+, цитохром Р450-редуктаза, цитохром Р450, 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: В этом участвуют: ионы магния, ионы магния, НАДФН+Н+, НАДФН+Н+, кислород, кислород, почечная почечная ферредоксинредуктаза, ферредоксинредуктаза, почечный ферредоксин, почечный ферредоксин, цитохром Р450. цитохром Р450. 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 анти опухолевый эффект, имеет анти атеросклеротический эффект, изменяет активность мембранных ферментов, состав фосфолипидов мембран, текучесть мембран, ингибирует активность лейкоцитарной липоксигеназы, стимулирует транскрипцию генов и образование специфической мРНК, 24,25(0H)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