Материал: Biokhimia_v_risunkakh

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

VIII. Гормональная регуляция обмена кальция

Кальций является важнейщим химическим элементом для организма человека, выполняющим многообразные функции:

структурную – входит в состав костей, зубов; нейромышечную – инициирует мышечное сокращение, обеспечивает контроль возбудимости;

ферментативную – является кофактором многих ферментов; сигнальную – является внутриклеточным вторичным мессенджером; участвует в свертывающей системе крови регулирует проницаемость клеточных мембран.

Организм взрослого человека содержит около 1 кг кальция, из которых 99% входит в состав скелета. Внеклеточная жидкость содержит около 20 ммоль кальция, из которых

почти половина – в плазме крови.

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация кальция в плазме крови

является важной гомеостатической

 

констатной:

2,25 – 2,85 ммоль/л . Кальций в плазме крови находится в виде трех

 

основных форм:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ионизированный кальций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

связанный с белками (сывороточными альбуминами)

 

 

 

 

 

в виде солей с анионами органических и неорганических кислот

 

 

 

 

 

остеоциты

 

 

 

Гомеостаз кальция определяется функционированием

 

 

 

остео-

следующих анатомо-физиологических систем.

 

 

 

 

Костная ткань – резервуар кальция -

не инертна в

 

 

 

бласты

метаболическом отношении, между нею и внеклеточной

 

 

 

 

жидкостью происходит активный

обмен кальцием .

 

 

 

 

Благодаря деятельности остеобластов образуется новая

остеокласты

 

 

 

костная ткань, происходит минерализация остеоида (1);

 

 

 

остеокласты участвуют в резорбции кости, т.е.

 

 

 

 

 

обеспечивают выход кальция в кровь (2).

 

 

 

 

 

1

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кости

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

Тонкий кишечник, в верхних

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отделах которого происходит

 

 

 

 

4

 

 

Са2+

 

 

всасывание

(5) пищевого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кальция. Кальций, входящий в

 

Почки, в клубочках которых

 

 

 

 

 

состав секретов желудочно-

 

происходит

фильтрация ионов

 

 

 

 

 

кишечного тракта, частично

 

кальция (3), но большая часть этих

 

 

 

 

 

реабсорбируется

(6) вместе с

ионов затем

реабсорбируется в

 

 

 

 

пищевым кальцием.

 

почечных канальцах (4).

 

кровь

 

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

Постоянная концентрация кальция в крови поддерживается в узких пределах благодаря гормональному контролю.

 

Паратиреоидный гормон

Паратгормон

(паратиреоидный гормон) вырабатывается в С-клетках

паращитовидной железы в ответ на снижение концентрации ионов кальция в плазме крови. Одноцепочечный полипептид (84 аминокислоты), образуется из прогормона путем частичного протеолиза. Деградация в печени через 30 мин.

Влияние на обмен - повышает концентрацию кальция в крови и снижает

концентрацию фосфора.

Механизм действия - мембранно-внутриклеточный.

Ткани-мишени: кости, почки, кишечник.

Костная ткань:

снижает синтез коллагена в остеобластах; повышает активность остеокластов, что приводит к резорбции кости и выходу кальция в кровь;

через ц-АМФ ингибирует активность изоцитратдегидрогеназы (фермент ЦТК), что ведет к накоплению изоцитрата и цитрата, которые связывают кальций и выводят его в кровь; усиливаютнакопление лактата, что также выводит кальций из кости.

Почки

повышает реабсорбцию кальция и выведение фосфора, сохраняя кальций для организма; стимулируетвыработку 1,25 холекальциферола - активного витамина Д

Кишечник

опосредовано стимулирует всасывание кальция в кровь через активацию синтеза кальцитриола, (который непосредственно активирует всасывание кальция).

Паратгормон повышает концентрацию кальция в крови

Гипопаратиреоз

Может развиться в результате ошибочного удаления паращитовидных желез при операции на щитовидной железе. В крови резко снижается концентрация кальция и возрастает концентрация фосфора. Ощущение онемелости конечностей, многие мышцы вовлекаются в тетанические судорожные сокращения (от фибриллярных подергиваний до сильных судорог). Характерны спазмы гортани.

Гиперпаратиреоз - болезнь Реклингаузена

Развивается при гормонально активных опухолях паращитовидных желез. При этом повышается концентрация кальция в крови и снижается концентрация фосфора, фосфатурия. Резкое поражение костной ткани, остеопороз - деминирализация костей (до нарушения матрикса костной ткани, т.к. нарушен синтез коллагена). Кальций накапливается в почках, развивается мочекаменная болезнь (оксалаты кальция).

181

Кальцитриол

 

Кальцитриол - 1,25 диоксихолекальциферол - 1,25(ОН) 2D3

- активная форма

жирорастворимого витамина D3 (холекальциферола), который может как поступать с продуктами животного происхождения (экзогенный витамин), так и синтезироваться в

организме человека из холестерина .

холестерин

Ткань-мишень: кишечник

 

 

 

 

 

 

 

 

Механизм взаимодействия с клеткой –

 

 

 

 

7-дегидрохолестерин

цитозольный. Как стероидный

 

 

 

кожа

липофильный гормон, кальцитриол

УФ-свет

 

проникает в клетку, где находится его

 

 

 

 

кальциол (D3)

рецептор. Гормон-рецепторный комплекс

 

 

 

печень

связывается с хроматином и стимулирует

 

 

 

экспрессию генов, ответственных за

 

 

 

 

кальцидиол (25-ОН-D3)

синтез Са-связывающих белков . Эти

белки способствуют всасыванию кальция

 

 

 

почки

в кишечнике

против градиента

кальцитриол

 

(1,25-(ОН)2-D3)

 

концентрации.

 

 

 

 

 

 

Кальцитриол обеспечивает физиологические

 

 

 

 

концентрации кальция и фосфатов в крови

 

 

 

 

 

 

 

Рахит – заболевание, которое вызывается недостатком поступления с пищей или нарушением синтеза в организме витаминов D (гипоили авитаминоз D). Основным проявлением является гипокальциемия и гипофосфатемия, что приводит к нарушению кальцификации костей и специфическим изменениям скелета.

 

 

Кальцитонин

 

Кальцитонин

вырабатывается в С-клетках

щитовидной железы . Одноцепочечный полипептид (32 аминокислоты), вырабатывается в виде прогормона, активируется частичным протеолизом. Секреция регулируется ионами кальция, глюкагоном и гастрином.

Ткани-мишени:

костная ткань. Кальцитонин угнетает функцию остеокластов и тормозит их образование из клетокпредшественников (моноцитов). Таким образом, ингибирует резорбцию как органической, так и неорганической части костного матрикса.

фолликул

коллоид

С-клетки

капилляр

Кальцитонин понижает концентрацию кальция в крови

182

IX. Эйкозаноиды

Эйкозаноиды - это гормоны местного действия , производные С20-полиеновых жирных кислот, главным образом, арахидоновой кислоты . Они образуются в небольших количествах во всех органах и тканях человека (кроме эритроцитов), где оказывают весьма разнообразное и кратковременное биологическое действие

Источником эйкозаноидов является линолевая кислота , которая является

незаменимым пищевым фактором . В организме она превращается в арахидоновую кислоту, которая быстро включается в состав фосфолипидов (ФЛ) практически всех тканей. Свободная арахидоновая кислота также является биологически активным соединением. Однако гораздо большее значение имеют ее метаболиты:

простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены

, которые носят

групповое название эйкозаноиды (от греч. eikosi — 20).

 

пищевые

 

 

 

 

фосфолипиды

 

глюкокортикоиды

незаменимые жирные

 

мембран

 

кислоты (витамины F):

 

 

 

 

 

 

линолевая

 

 

 

 

 

 

 

фосфолипаза А2

 

линоленовая

 

 

арахидоновая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аскорутин

аспирин

 

метиндол

арахидоновая кислота С20

 

простагландин-

липооксигеназа

синтаза

 

эндопероксиды

лейкотриены

 

183 простагландины

простациклины

тромбоксаны

Биосинтез эйкозаноидов начинается с высвобождения арахидоновой кислоты из ФЛ под действием тканевых фосфолипазы А2 или фосфолипазы С. Затем под действием полиферментного комплекса - простагландинсинтазы, в состав которого входит циклооксигеназа (ЦОГ), образуются биоактивные промежуточные продукты - эндопероксиды, из которых затем синтезируются различные простагландины (ПГ).

В стенке сосудов из эндопероксида образуется особый тип - ПГI2 простациклин

(ПЦ);

в тромбоцитах и тучных клетках из эндопероксида синтезируются тромбоксаны (ТХ) - соединения с шестичленным кольцом; в лейкоцитах арахидоновая кислота с помощью липооксигеназы превращается в

нециклические ненасыщенные лейкотриены (ЛТ).

Поразительное разнообразие метаболических эффектов и высокую активность ПГ связывают с их действием на метаболизм через клеточных посредников. Эйкозаноиды действуют как локальные биорегуляторы путем связывания с мембранными рецепторами в непосредственной близости от места их синтеза как на синтезирующие их клетки (аутокринное действие), так и на соседние клетки (паракринное действие).

В некоторых случаях их действие опосредовано цАМФ и цГМФ.

Эйкозаноиды обладают чрезвычайно разносторонней физиологической активностью. Они служат вторичными мессенджерами гидрофильных гормонов, контролируют сокращение гладко мышечной ткани (кровеносных сосудов, бронхов, матки), принимают участие в высвобождении продуктов внутриклеточного синтеза (гормонов, HCl, мукоидов), оказывают влияние на метаболизм костной ткани, периферическую нервную систему, иммунную систему, передвижение и агрегацию клеток (лейкоцитов и тромбоцитов), являются эффективными лигандами болевых рецепторов.

Действие многих противовоспалительных препаратов основано на торможении синтеза этих медиаторов. Глюкокортикоиды и их синтетические аналоги блокируют фосфолипазу А 2, негормональные средства - метиндол, аспирин, диклофенак и др. ингибируют ЦОГ. Этим объясняется болеутоляющее, жаропонижающее и антиревматическое действие подобных препаратов. В желудке такие препараты подавляют биосинтез простагландинов, которые стимулируют выделение мукоидов, защищающих слизистую оболочку от действия протеолитических ферментов. Поэтому продолжительный прием ацетилсалициловой кислоты может вызвать язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки.

Важную роль в развитии тромбоза играет соотношение простациклин / тромбоксан в стенке сосудов. ТХ А способствует тромбированию сосудов, т.к. вызывает агрегацию тромбоцитов и оказывает самое мощное сосудосуживающее действие, ПЦ препятствуют образованию тромбов и активирует фибринолиз. Этим объясняется антитромботический эффект нестероидных противовоспалительных препаратов (аспирина, метиндола). Аскорутин ингибирует липооксигеназу, в связи с чем влияет на

проницаемость сосудов.

184

Источник: https://studfile.net/preview/16440813/