Реферат по предмету "Медицина"


Кальций фосфорно магниевый метаболизм

Роль кальцияв жизни организманастольковелика, чтоневерно былобы просто сказать, что кальциевыйметаболизм, как и всякийминеральный, регулируетсяклетками — иэтим всё исчерпывается.Ведь множествоинтрацеллюлярныхпроцессов, отмитоза и рожденияклеток, до апоптозаи их гибели —в свою очередь— регулируютсякальцием, приучастии специфическираспознающихего белков(кальмодулина, кальэлектринов, кальпаинови т.д.). От кальциязависит гене­рацияпотенциаловдействия иэлектромеха­ническоесопряжение, передачагормональ­ногосигнала и клеточнаялокомоция.Каль­ций регулируети скоростьжизненно важныхвнеклеточныхпроцессов —например, свёр­тываниякрови.
Все клетки— от примитивныходноклеточныхорганизмов— до нейроновкоры большихполушарийчеловека жизненноза­висят отобмена кальция.По мнению К. иЧ. Р. Клеемен(1981), это связанос тем обсто­ятельством, что жизнь зародиласьв среде первичногоокеана, богатойкальцием.Ха­рактерно, что паратироидныйгормон впер­выеобнаруживаетсяу наземныхживотных, переселившихсяв среду, гдекальций сталменее доступен.Будучи важнымрегулятором, ион кальция, в то же время, ядовит дляклеток, и значительноеповышение еговнутриклеточ­нойконцентрациизапускаетмеханизмыкле­точнойгибели, участвуяв некробиозеи апоптозе.Внутри клетоккон­центрациякальция в10000-100000 раз меньше, нежели снаружи.Поэтому, уровенькальция внеи внутри клетокподлежитпреци­зионномуконтролю, а припопадании вцитозоль кальцийэффективносеквестрируетсямитохондриямии ЭПР.
Метаболизмкальция в организметесно пе­реплетёнс обменом фосфатов, связывающихбольшую частьвнеклеточногокальция в видекристалловгидроксиапатита(эмпирическаяформула которого— Са10(РО4)6(ОН)2), в ком­позитныхминерализованныхструктурах— ко­стях. Ворганизме около2 кг кальция иболее 1 кг фосфора.Это 2 его главныхминеральныхкомпонента.Из данногоколичества,98% каль­ция и85% фосфора связанов костях и зубах.
ПомнениюГ.Кретцинджера(1978), имен­но рольфосфата, какключевогоучастникаэнергетическогометаболизма, главноговнутриклеточногоаниона, концентрациикоторого вклетках в 100 разпревышаютнаружные, предопределилабиологическийвыбор кальцияна роль убиквитарногорегулятора, как и необходимостьподдерживатьна низ­ком уровневнутриклеточныйуровень этогокатиона. Кольскоро клеткистали поддержи­ватькальциевыйградиент, появиласьвоз­можностьиспользоватьего модуляциюв ин­формационныхцелях.
Близкаяфизико-химическаяаналогия двухщелочно-земельныхкатионов — Са2+и Мg2+привела к тесномупереплетениюих метаболизма.Магний — важныйкофактор некоторыхаденилатциклаз, фосфатаз ифосфорилаз, участниктрансфосфорилирования, что связываетего судьбу ворганизме ис фос­фором.Большая частьмагния (60%) тожедепонированав скелете.

Регуляциякальциево-фосфорно-магниевогогомеостаза
Судьба кальцияи фосфора ворганизмеотражена нарис.1.
Содержаниекальцияв диете нормируетсяи не должнобыть менее 0,6г за сутки. Обыч­но, у взрослыхлюдей за суткис пищей поступает0,6-1 г кальция, ноу любителейоздорав­ливающихпищевых добавоки витаминно-минеральныхкомпозицийэтот показательпорой превышает1,5 г. Кальций плоховса­сываетсяв ЖКТ. Всего125—200 мг в деньаб­сорбируютдвенадцатиперстнаякишка и вер­хняятреть тощей.Интересно, чтоодновре­менноопределённоеколичестводанного иона(до 0,2 г в сутки)экскретируетсяв под­вздошнойкишке. Кальцийвыводится такжепочками (до 0,3г в сутки) и, вмалом количе­стве, потовыми железами(до 0,1 г/сутки).Менее 1% всегокальция находитсяв интерстициальнойжидкости.
В плазме 40%кальция связанос белками, восновном, сальбумином(связаннаяформа кальция),15% — с кислымиорганическимианионами (комплекснаяформа кальция), а остальнойкальций свободен.Процент свя­занногокальция (СвСа)может бытьоценён поэмпирическойформуле:СвСа(%)= 0,8А (г/л)+0,2Г(г/л)+3
где: А — концентрацияв плазме альбумина, а Г — глобулинов.
Количествообщего кальцияв плазме понижаетсяпри гипоальбуминемии, но это не оказываетвлияния насодержаниекатио­на кальция.Содержаниеионизированногокальция в плазменаходится вобратной зави­симостиот рН и от концентрациифосфат-аниона: гиперфосфатемияалкалоз способ­ствуютпоявлениюпризнаковгипокальциемии, хотя уровеньобщего кальцияпри этом неменяется. Ацидози гипофосфатемия, на­оборот, повышают содержаниеионизиро­ванногокальция в плазме.
Кальцийэкскретируетсяпочками вколи­чествах, составляющих, примерно, 0,15-0,3 гв сутки, причемэтот процесслишь при оченьнизких содержанияхкальция в диетеопреде­ляетсяпоступлениемданного ионав орга­низм.При нерезкосниженном, нормальноми избыточномнасыщении диетыкальцием, междускоростьюэкскрециикальция с мочойи его содержаниемв рационе нетстрогогопараллелизма.Поэтому, можносказать, чтособственнопочечные механизмы, как со­хранениякальция, таки выведенияего из­быткане обладаютбольшой лабильностью.Они должныэффективновзаимодействоватьс кишечнымимеханизмами.Кальций реабсорбируетсяв почках в дисталънойчасти канальцев(15%) и, в ещё большеймере — в проксимальнойчасти (60%) и петлеГенле (25%).
Уровеньионизированногокальция в плазмерегулируетсявзаимодействующимигормонамипаратиреокрининоми кальцитонином, а также витаминомD.Под их конт­ролем, приблизительно0,5 г кальция всутки у взрослогоиндивида обмениваетсямежду скелетоми плазмой крови.
Фосфор,в отличие откальция, абсорби­руетсяв ЖКТ, напротив, очень активно.С пищей, в среднем, в день поступаетоколо 1,2 г фосфора.Для диагностикинарушенийфосфорно-кальциевогообмена, концентра­циифосфора в крови, следует определятьна­тощак, таккак, в отличиеот уровня кальция, они растутпосле еды.
В тощей кишкевсасываетсядо 90% суточ­ногопотребленияфосфатов. Почкиэкскретируют15% фильтрующихсяфосфатов смо­чой, в равновесномс поступлениемэтих ионоврежиме. Фосфатможет активносекретироватьсяв канальцах.Реабсорбцияфосфа­та происходитна 9/10 — в проксимальныхканальцах, ана 1/10 — в болеедистальныхчастях нефрона.
В дополнениек 85% фосфора, депони­рованным, как уже отмечалосьвыше, в ко­стяхи зубах, мягкиеткани содержатсуще­ственнуючасть связанногофосфора ифосфат-аниона(до 14%). Всего 1% фосфоранаходится вовнеклеточнойжидкости.Макроэргическиефосфатныесоединенияи фос-форилированныеактивные метаболитыв норме не могутсвободно покидатьклетки. Поэтому, только 12% фосфатовплазмы свя­занос белками, остальныепредставленысво­боднымифосфат-анионами.Уровень фос­форав плазме зависитот факторов, регули­рующихобмен кальция.Но, кальциевыйгомеостаз неявляется единственнойдетерминантойфосфорногообмена. Кромеэто­го, судьбафосфора определяетсяходом энергетическогометаболизмав клетках. В.С.Ильин, вообще, предпочиталговорить нео фосфорном, а об «углеводно-фосфор­номобмене», имеяв виду исключительнуюзависимостьсудьбы фосфатаот катаболизмауглеводов(1966). При активациисинтеза гликогенафосфаты переходятвнутрь клеток.Поэтому, глюкоза, инсулин, сахаристаяпища — вызываютгипофосфатемиюиз-за перемещенияфосфат-анионовв клетки. Алкалоз, особенно, дыхательный, также про­воцируетгипофосфатемию, как полагаютМ.М. Горн и соавт.(1999), в силу активацииклеточногогликолиза иобразованияфосфорсодержащихметаболитовглюкозы. Дыха­тельныйацидоз, послеторможениягликоли­залактатом, наоборот, приводит квыходу фосфатаиз клетки игиперфосфатемии.В си­лу этихнекальциевыхфакторов, влияющихна уровеньфосфора в плазме, концентрацияфосфатов имеетчёткий суточныйритм, тог­дакак у ионизированногокальция такойпе-риодизмотсутствует.Низший уровеньфос­фатов вплазме наблюдаетсяутром, а послеполудня и ночьюимеются 2 пика(М.Ф. Холик и соавт.,1994).
Процессыдепонированиякальция и фосфорав костях и ихабсорбции/экскре­циив кишечникеи почках взаимносбалан­сированытак, что концентрацияэтих ионов вкрови изменяетсяв весьма узкихпределах (8,8-10,4мг/дл или 22-26 мМ/лкальция и 2,5-4,5мг/дл или 9-13 мМ/лфосфата).
Магний— преимущественно, внутрикле­точныйкатион, четвертыйпо абсолютномусодержаниюв организме(Л.Г.Смит,1987). Тело взрослогочеловека содержитоколо 25 г магния.В интрацеллюлярнойжидкости егоконцентрацияв 8 раз выше, чемв интерстициальной.Взросломучеловеку в деньнужно не менее3,5—4,5 мг магния, чтобы не рас­ходоватьего костныерезервы. Богатымаг­нием зелень, где он выполняетключевую рольпри фотосинтезев составе хлорофилла, морепродуктыи мясо, орехии семечки, бо­бовые, бананы и цитрусовые, шоколад, пато­каи кокосы. Впрочем, если этих разносоловна столе нет, полезно помнить, что очень бо­гатыданным металломмаковые зерна, а так­же самыйобыкновенный…чай.
Магнийвсасываетсяв тонком кишечни­ке, при участиивитамина D, примерно на40% от его поступленияс пищей. Избытокфитиновойкислоты и жирныхкислот, а так­жеалкоголь отрицательновлияют на егоаб­сорбцию.Высокие концентрациимагния в кишечномсодержимоммешают всасываниюкальция, но ненаоборот. Магнийэкскретируетсяпочками, причёмэффективностьего реабсорбцииможет достигать95%. Почки ва­рьируютэкскрециюмагния в равновесном, по отношениюк поступлениюэтого электроли­та, режиме, в широчайшемдиапазоне —от 1 до 250 мМ в день.Алкоголь препятствуетре­абсорбциимагния в нефронах.Кальций и магнийконкурируютпри реабсорбции.Маг­ний — составнаячасть минеральноговеще­ства костей, участник работытрансфосфорилирующихферментов иамино-ацил-т-РНК-синтетаз, обеспечивающихусловия длятрансляциибелков. Вэлектрофизиологичес­кихпроцессахопределённоезначение имеетроль магния, как антагонистакальция, прояв­ляющаясяв их различномвлиянии на ЦНС.
Центральныеорганы, регулирующиекальций-фосфорно-магниевыйобмен — паратиреоидныежелезы.
В гистологииданные органыназываютсяоколощитовиднымиили паратиреоидными.
Нижниепаращитовидныежелезы возни­каютиз того же третьегоглоточногокармана, которыйдают началои тимусу (см.выше), а верхниеявляются дериватамичетвёртогоглоточногокармана. Такимобразом, у верх­нихи нижних полюсовкаждой из долейщи­товиднойжелезы, внекапсулы последней, но под её фасцией, в норме, обнаруживаетсяпо одной паращитовиднойжелезе.
Однако, топографияданного эндокрин­ногооргана, бытьможет, наиболееизменчи­васреди всехэндокринныхжелез. У оченьзначительнойчасти людей(более 10%) до­полнительныепаращитовидныетельца об­наруживаютсяпо всему ходуэмбриональноймиграции глоточныхкарманов: в томчисле, в тимусе, переднем средостении, близ каротидныхартерий. Онислужат нередкоисточ­никомэктопическихгормонообразующихопухолей.
Паращитовидныежелезы — наиболее«молодое»органное открытиеэндокрино­логов.Верхние наружныепаращитовидныежелезы впервыеописал шведскийанатом И.К.Сундстрём, только в 1880 г.
Паращитовидныежелезы состоятиз кап­сулы, стромы и недольчатойпаренхимы, вкоторой представленымелкие главныеклет­кидвух подвидов:тёмные,содержащиесек­реторныегранулы и, вероятно, покоящиеся; и светлые— лишённыетаких гранули секреторноактивные, последниетакже богатыгликогеном.В железе имеютсятакже болеекрупные оксифильныеклетки, появляющи­еся, очевидно, путёмтрансформацииглав­ных в периодпубертата ис возрастомвсё бо­леемногочисленные.Оксифильныеклетки рассматриваютсякак результатинволюцииглавных. Функцияоксифильныхклеток точноне известнадоныне. По последнимдан­ным, парат-гормонможет синтезироватьсяи в них.
Главные клеткиобладают оченьразвитым гладкимэндоплазматическимретикулюмом(ГЭР), в оксифильныхГЭР представленслабее. Оксифильныеклетки богаты, а главные —относительнобедны митохондриями.Инте­реснаяособенностьнормальнойструктурыпаращитовидныхжелез — наличиев каждой из нихбольшого количестважира, накапли­ваемогос возрастом(у пожилых — до70% объема желез).При гиперплазиии опухоляхколичествожира в паращитовидныхжелезах резкоснижается.
Основнойпродукт паращитовиднойже­лезы —паратиреокринин(прежние назва­ния— паратиринили парат-гормон).Струк­турупаратироидногогормона расшифровалив 1970 г. Х.Д.Найели соавторы. Еговыделя­ют главныеклетки.
Парат-гормон— это пептидныйрегуля­тор,(рис. 2), состоящийиз 84 аминокислот(молекулярноймассой чутьболее 9,5 кД).
Рис. 2. Структурапарат-гормонаи кальцитониначеловека.

Парат-гормонвозникает изпрепрогормонадлиной в 131 аминокислотныйостаток (молекулярноймассой около12,5 кД, синте­зируетсяна полисомах), через стадиюпрогормона(90 аминокислот, образуетсяв ЭПР под действиемклипазы), причемего процессингмодулируетсяферментомфурином.Прогормонпоступает засчет энергозависи­могомеханизма вкомплекс Гольджи, где протеолитическиймембранно-связанныйкомплекс(триптическаяклипаза) вычленяетиз него активныйгормон. Препрогормонкодируетсяв 11 -и хромосоме, а фурин — в 15-й.Оба экспрессируютсясовместно. Весьпроцесс синтезаи секреции(которая можетпроисходитькак в виде экзоцитозаспециаль­ныхгранул, так ив безгранулярномрежиме.) занимаетоколо 30 мин., причём15 мин. тратит­сяна упаковкуготового гормонав гранулы.
Паратиреоиднаясекрецияактивируется, в основном, вответ на снижениеконцентрацииионизированного(свободного)кальцияв крови.Опосредованно, гиперфосфатемиятак­же активируетпаращитовидныежелезы, сни­жаяконцентрациюионизированногокальция. Также, как кальций, но значительнослабее, на секрециюпарат-гормонавлияет и магний.Однако тяжелаядлительнаягипомагниемияпарадоксальнымобразом подавляетсекре­циюпарат-гормона, так как магнийнеобхо­димсамим паратиреоцитамдля выделенияих гормонов(см. ниже). Главныеклетки рас­полагаюткальциевымсенсором —трансмемб­раннымгликопротеином, вмонтированнымв их плазматическуюмембрану. Такимже сенсоромобладают, кромепаратироцитов, С-клетки щитовиднойжелезы и некоторыеклетки мозгаи почек. Этотрецептор кодиру­етсяв хромосоме3, при повышенииуровня экстрацеллюлярногоионизированногокаль­ция онблокируетэкспрессиюгенов гормонапаращитовидныхжелез и ключевогофермен­та егоактивации. Внастоящее времядоказа­но, чтовыработкапарат-гормона, преимуще­ственно, регулируетсяinvivoнапосттранск­рипционномуровне. Приповышенииуровня ионакальция в кровипроисходитстимуляциярецептора, активацияпострецепторногоСq-белкаи нарастаниеконцентрациикаль­ция вцитозоле, блокирующеефункцию глав­ныхклеток. Мутацииданного сенсорадают при гомозиготноститяжелый наследствен­ныйнеонатальныйгиперпаратиреоз,а у гетерозигот— доброкачественнуюсемейнуюгипо-кальциурическуюгиперкальциемию(см. ниже).
Кальциевыйсенсор можетмодулиро­ватьне только быстрыйвыброс из клетокготового гормона.Установлено, что к каль­циючувствительныпротеазы, разрушающиев норме около90% образующегосяпаратиреокринина.Таким образом, изменяя ихактив­ность, кальциевыйсигнал способенвлиять надолговременныйпул гормона, через ско­ростьего разрушения.При избыткекальция возможна, практически, полная деградацияпарат-гормонав главных клеткахпод дей­ствиемнейтральныхкальций-зависимыхпротеаз, с секрециейего неактивныхС-концевыхпептидов.
Клеткипаращитовиднойжелезы выраба­тываюттакже пептид, подобныйпаратиреокрининуи закодированныйв 12-й хромосомегеном, произошедшим, вероятно, отобщего спаратиреокрининовымгеном предше­ственника.
Этоубиквитарныйпептид, к синтезуко­торогоспособны имногие апудоцитарныеклетки, и неопластическиеклоны, а такжеразличныеорганы плодаи взрослого— сосу­ды, плацента, мозг, лёгкие, сердце, молочнаяжелеза. Поэтому, основная частьданного паракринногорегуляторапроизводитсязапределамисобственнопаращитовидныхже­лез. Именнопаратиреокринин-подобныйпептид, а несам парат-гормон, как считалиранее, ответствененза большуючасть случа­евэктопическойпродукциигиперкальциемическихрегуляторов.Данный пептидиме­ет 141 аминокислоту, первые 30 из которыхвысокогомологичнысоответствующимами­нокислотампарат-гормонаи обеспечиваютсходство ихбиологическогодействия.
Таккак его экспрессия— не редкостьпри многихапудомах и иныхнеопластическихпроцессах, сизбыткомпаратирокринин-подобногопептида связываютостеопороз,со­провождающиймногие злокачественныеновообразования.В норме у взрослыхпептид не занятрегуляциейкальциевогообмена. Однако, делеция генапаратиреокринин-подобногополипептидаприводит ктяжелойостеохондродисплазиии даже гибелиплодов крыс.Пептид необходимдля роста хондроцитови задерживаетминерализациюхря­щей. Большоезначение имеетнедавно от­крытыйфакт, что у животныхи человекаименно данныйпептид обеспечиваеттранс­плацентарныйперенос кальцияк плоду, зах­ваткальция молочнымижелезами инасыще­ниеим грудногомолока. В женскоми, осо­бенно, в коровьеммолоке этогопептида исключительномного. Возможно, он как-то связани с сокращениямиматки.
Интереснойособенностьюданного био­регулятораслужит егоспособностьподав­лятьпролиферациюэпидермиса, причём изучаютсяего потенциальныеантипсориатическиесвойства. Вэтой связивспомним о том, что молочныеванны и грудноемолоко эмпирическииздавна применялисьв косметологиидля улучшениявида и свойствкожи. Есть сведения, что данныйрегуляторнеобхо­димдля развитияволосяныхфолликулови молочныхжелез (Д.М. Шёбек, Г.Дж. Стрюлер,1997).
Возможно, дефицит этогопептида связанс патогенезомкожного кандидозау больных сгипофункциейпаращитовидныхжелез.
В дальнейшемизложении рольи функ­циипаратиреокринин-подобногопептида большене обсуждаются.
Дополнительно, стимулирующуюроль в паратироиднойсекреции могутиграть сим­патическиеβ-адренергическиенервные воздействияи гистаминергическиевлияния наН2-рецепторы.Таким образом, регуляцияпаращитовидныхжелез осуществляется, на­сколькоизвестно наданный момент, по парагипофизарномупринципу. Впрочем, как и для гормонов, секреция которыхподлежитгипоталамическойрегуляции, имеется циркадныйритм паращитовиднойактивности, со­гласнокоторому акрофазасекрециипарат-гор­монанаступает послевосьми часоввечера. Секрецияпарат-гормонаночью втроевыше, чем днёми, на протяжениивсех суток, имеет импульсныйхарактер. Учеловека необнару­женогипофизарныхрегуляторовсекрециипа­ращитовидныхжелез, но у рыб, которые неимеют отдельныхпаращитовидныхтелец, пролактингипофиза идругой аденогипофизарныйпаратоподобныйгиперкальциемическийгор­мон выполняютфункции парат-гормона.Ин­тересно, что и у человекапарат-гормони пролактинимеют общиеэффекты — например, оба стимулируютактивациювитамина D.Име­ются предпосылкик существованиюгипоталамо-гипофизарнойрегуляциифункций пара­щитовидныхжелез и у человека.Ведь паращитовидныежелезы и аденогипофизблизки поэмбриональномупроисхождению.
Благодарявышеописанныммеханизмам, паращитовидныежелезы могутосуществлятьсрочные (выбросготовогопарат-гормона), отсроченные(синтез гормонаdenovo)и от­далённые(гиперплазия)аспекты реакциина гипокальциемию.
Активнаяформа витаминаD- кальцитриол — подавляетэкспрессиюгена парат-гормона, реализуядополнительнуюобратную связьв данной системе.Этот эффектне зависит отгиперкальциемии, вызываемойкальцитриолом.Секреция готовогопарат-гормонаингибируетсятакже черезα-адренорецепторы
Время полувыведенияпарат-гормонаиз плазмы кровисоставляет20-30 мин. и, на­сколькоизвестно, онне имеет существеннойсвязанной сбелками плазмыфракции. Интактныйпарат-гормонподвергаетсяпротеолизув паратиреоцитахи в плазме, причёмон расщепляетсяна короткийамино-конпевойпептид, которыйвысокоактивен(вся био­логическаяэффективностьчеловеческогопарат-гормонасосредоточенав его первых34-х аминокислотахМ-конца, а большаяеё часть — впервых двухаминокислотах), и бо­лее длинныйнеактивныйкарбокси-концевойпептид. По некоторымданным, можетобразовыватьсятакже среднийпептид. Печеньпоглощает иразрушаетнативныйпаратиреокринин, но не захватываетсредний и С-концевойпептиды — продуктыего дегра­дации.
N-концевойпептид парат-гормонаимеет оченькороткий срокполувыведенияиз цир­куляции(до 10 мин.), так какинактивируетсяклетками-мишенями, путём эндоцитоза, а также на 45%экскретируетсяс мочой. С-кон-цевойпептид паратиреокрининадлительноевремя циркулируетв крови и в нормена 60% выводитсяпочками. Припочечнойнедоста­точностиэкскрецияС-концевогопептида парат-гормонаособенно сильнозамедляет­ся, он накапливаетсяв крови и создаётлож­ное впечатлениегиперпаратиреоза, которое, однако, чаше всего неравнозначноизбытку биологическиактивногогормона. Делов том, что многиеиммунологическиеметоды определенияпарат-гормона, особенно —разработанныедавно, основываютсяна при­мененииантисывороток, опознающихего среднийпептид илиС-конец. Такиеметоды определяютнеактивнуюформу гормонав сумме с активной.При диагностикенарушений, связанных спарат-гормоном, важно использоватьметоды, определяющиесодержаниеинтактногогормона илиже применятьдвойное определение— с антителамипротив какN-концевого, так и С-концевогопептидов. Среднийи С-концевойпептиды паратиреокрининаобладают определённымпатофизиологическимдействием ирасце­нивались, отчасти — преувеличенно, как одни изважных «уремическихтоксинов».
Имприписывалосьнейротоксическоеи антигонадноедействие (К.Клеемен, Ч. Клеемен,1981).
Парат-гормон(как и его аналогпаратиреокринин-подобныйполипептид)оба взаи­модействуютс гликопротеиднымрецепто­ромна клетках-мишенях, принадлежащимк семейству, ассоциированномус G-белками.Рецептор кодируетсяв хромосоме3, имеет более400 аминокислоти гомологиченре­цепторукальцитонина(см. выше). Пострецепторнаяпередача отэтого рецептораосу­ществляетсяс участиемциклонуклеотид-протеинкиназногопосредника, а также фосфолипазыС, инозит-фосфатидови каль­ция.Дефект данногорецептораприводит кнаследственнойостеодистрофииОлбрайта.Рассматриваемыездесь рецепторыв изоби­лиипредставленыв костях и почках, а в ЖКТ, по-видимому, большее значениеиме­ют не прямые, а кальцитриол-опосредованныеэффекты парат-гормона.
Для пониманиямеханизмовдействияпа­рат-гормонаи патогенезанарушенийкаль­ций-фосфорногогомеостазаполезно вспом­нитьосновы гистофизиологиикостной ткани, которая служитглавной мишеньюкальций-фосфорорегулирующихгормонов.
Костьсостоит из такна­зываемыхосновныхмногоклеточныхединиц ремоделирования,ответственныхза локаль­ныеформообразованиеи местныеконцент­рациикальция и фосфора.В составе такихединиц имеютсямононуклеарныепотомкинедифференцированныхмезенхимальныхклеток — остеобласты.Они синтезируютколлаген 1 типа, располагаютрецепторамипарат-гормонаи ответственныза отложениеорганическогоостеоидаи его последующуюминерализацию.Маркером ихактивностислужит секретируемыйими энзим —щелоч­наяфосфатаза.Минерализацияобеспечива­етсяпри участииминорныхнеколлагеновыхкальций-связывяющихбелков остеобластов, которые содержатостаткиα-карбоксиглютаминовойкислоты, фиксирующиекальций. К нимотносятсяостеокальцини матриксныйкарбоксиглютамил-содержащийбелок.Карбоксиглютаминированиеобоих белковзави­сит отвитамина К.Остеокальцинуникален длякостей и зубови его уровеньв крови отражаетскорость остеогенеза.
Параллельно, через тромбоспондин, остеонектини остеопонтин,эти фиксаторыкаль­ция (имагния) закрепляютсяна коллагеновойматрице. Окружаясебя минерализован­нымостеоидом, остеобластыпревращаютсяв остеоциты,цитоплазмакоторых образуетотростки, черезгаверсовыканальцыостеоида связанныес соседнимиостеоцитами.Остео­цитыучаствуют влокальнойперилакунарнойдеструкциикости и могутвлиять на бы­стрыеколебанияуровня кальцияв крови. Однако, основнуюостеолитическуюфунк­цию вединицахремоделированиякости вы­полняютпотомки моноцитов— гигантскиемногоядерныемакрофагикостей — остеок­ласты.Остеокластыперемещаютсяи образу­ютв участкахрезорбируемойкости, в особыхлакунахХоушипа(Дж.Хоушип,1820), актив­ныйслой, прикрепляясьчерез специальныйадаптер — αvβ3-интегрин - к остеопонтину.Они выделяютна своей активнойгофриро­ваннойкаёмкеколлагеназуи маркерныйфер­мент — кислуюфосфатазу,лизируя минера­лизованныйостеоид и растворяякристаллыгидроксиапатита.Для этого, спомощью спе­циальныхпротонногоАТФазногонасоса и карбоангидразыIIтипа, ими локальносозда­ётсязона кислогорН=4 (М.Ф.Холики со-авт., 1994). Молодойнеминерализованныйостеоид устойчивк их действию.Повреждён­наякость при воспалениирезорбируетсяими и заменяетсяостеобластамина новую. Моло­дыеостеокластыимеют рецепторыпарат-тормонаи кальцитонина, но на зрелыхоста­ются лишьпоследние. Нету них и рецепто­ровкальцитриола.Дифференцировкаостеокластовзависит отгранулоцитарно-моноцитарногоколониестимулирующегофак­тора, ИЛ-6и парат-гормона.
Остеобластыи остеокластыфункциони­руютсогласованно, что приводитк обнов­лениювсего кальциякостей за период, при­мерно, в5-6 лет. Рост костейв длину зави­ситот энхондральногообразованиякостной тканина месте метаэпифизарногохряща, а в ширину(толщину) — отпериосталыюгоокостенения.
Костная тканьнаходится подконтролеммногих гормонов.Так, СТГ, пролактин, ин­сулин иандрогеныспособствуютсинтезу ос­теоида.Глюкокортикоидыснижают в костяхсинтез коллагена, а также, препятствуядей­ствиюкальцитриолав кишечникеи умень­шаяпочечную реабсорбциюкальция, спо­собствуютпотере этогоиона и остеопорозу.Эстрогеныспособствуютсинтезу остеоидаи отложениюкальция в костях, как опосредо­ванночерез главныерегуляторыкальциево­гообмена, так инепосредственно.
Мощнымипаракриннымистимулятора­миостеогенезаслужат различныефакторы роста(фибробластов, тромбоцитов, а также трансформирующийи инсулиноподобный).Резорбция костистимулируется, через простагландины, такими паракриннымирегуля­торами, как ИЛ-1, кахексии, лимфотоксини интерферон-7.
Но решающейостаётся регуляцияс помо­щьюкальцитонина, кальцитриолаи парат-гормона.
Пират-гормонспособен осуществлятьв организмеследующиеэффекты, определяю­щиеход вышеописанныхпроцессов:
стимуляцию второго гидроксилирования витамина D в почках, превращающего этот прогормон в активный гормон 1,25-ди-гидроксивитамин D. Кальцитриол — не полный синергист действия парат-гормона. Он, подобно парат-гормону, стимулирует нарастание содержания кальция и магния в плазме, но, в отличие от паратиреокринина, за­держивает и фосфаты.
активацию остеокластов, остеолиза и освобождения кальция из костей (НА. Барникот, 1948). Гормон способству­ет появлению у молодых остеокластов специфической гофрированной каёмки, с помощью которой они резорбируют ко­стное вещество, а также, в более отдалён­ные сроки, увеличивает само количество остеокластов, ускоряя их дифференцировку из моноцитов. Гормон стимулиру­ет перилакунарный остеолиз глубокими остеоцитами. В последнее время показа­но, что активирующее действие гормона на зрелые остеокласты носит непрямой характер. Оно паракринно опосредовано цитокинами, выделяемыми в ответ на гормон в остеобластах и фибробластах (ИЛ-1, кахексином и лимфотоксином, а также, возможно, ИЛ-6 и гранулоцитарно-моноцитарным колониестимулирующим фактором). Параллельно этому, парат-гормон, через остеобластические ре­цепторы, стимулирует и остеогенез. При высоких концентрациях гормона преоб­ладает стимуляция остеолиза, при низких — остеогенеза. Периодические курсовые воздействия небольших доз парат-гормона оказывают анаболический эффект на костную ткань.
В целом, паратиреокрининспособствуетотрицательномукостному балансу, то есть соотношениютемпов остеогенезаи остеоли­за, с преобладаниемпоследнегопоказателемчего служатнаблюдаемыепри гиперпаратиреозеповышениевыведенияоксипролинаи сиаловыхкислот с мочой.Кальцитриолдей­ствуетсинергичнос паратиреокринином.а 24,25-дигидроксивитаминD(секальциферол)стимулируетостеогенез.
Паратиреокринин уменьшает клиренс кальция и магния в почках. Причина это­го — повышение эффективности реабсорбции кальция (и магния) в дистальных канальцах нефронов; кальцитриол дей­ствует синергично. Следует учесть, что в проксимальных канальцах реабсорбция кальция под действием паратиреокринина снижается, хотя этот эффект по абсо­лютной величине менее значим, чем дис-тальная активация обратного всасывания.
Усиление экскреции фосфата с мочой; это сопровождается также понижением реабсорбции сульфата, бикарбоната, на­трия, хлоридов и аминокислот. В силу подобных эффектов, парат-гормон спо­собствует развитию выделительного аци­доза. Кальцитриол вы­ступает частичным антагонистом и час­тичным синергистом паратиреокринина задерживая и фосфат, и кальций.
Увеличение всасывания кальция (маг­ния) в ЖКТ. Этот эффект, по-видимому, отчасти, опосредован через кальцитриол, который действует аналогично, но, вдо­бавок — способствует еще и абсорбции фосфатов.
Парат-гормон сильный положительный инотропный регулятор, стимулирующий сердечные, сокращения. Он также повы­шает кровяное давление и, в связи с этим, клубочковую фильтрацию.
Парат-гормон оказывает нерезко выра­женное контринсулиновое действие на углеводный обмен.
Имеются сообщения о его угнетающем действии на сперматогенез, индукции парат-гормоном гиперлипопротеинемии и провокации им кожного зуда. Но все эти наблюдения относятся к нефизиоло­гически высоким дозам гормона.
У парат-гормонасуществуетгормональ­ныйфизиологическийантагонист, реципрокновлияющий накальций-фосфатныйметаболизм.
ГормонС-клеток щитовиднойжелезы — кальцитонин(ранее называвшийсятирокаль-цитонином)был открыт в1962 г. Д. Коппом исоавторами, которые полагали, что он произ­водитсятам же, где ипарат-гормон.Этим авторамудалось заметить, что искусственноповышеннаяконцентрациякальция в кровиснижаетсябыстрее, еслищитовидно-пара-щитовидныйкомплекс интактен, чем если онудалён. ЗатемП.Ф. Хирши соавт. (1963) доказалитиреоидноепроисхождениекальцитонина.У рыб, амфибий, рептилий инеко­торыхптиц кальцитонинпроизводятспеци­альныежелезы —ультимобранхиальныетельца, а умлекопитающихих клеткипогру­жаютсяв щитовиднуюжелезу, то естьс ними происходитпримерно тоже, что и с хромаффиннойтканью мозговоговещества, котораяоказываетсявнутри другойэндокриннойжелезы (А.А. Булатов,1976). Наконец, бла­годаряиммунофлюоресцентномуанализу, А.Г.Пирс и Г. Буссолати(1967) показали, чтоисточникомгормона в щитовиднойжелезе служатименно происходящиеиз нервногогребешкапарафолликулярныесветлые клетки(С-клетки).
Кальцитонин— пептид (молекулярноймассой 3421 Д) из32-х аминокислот, из ко­торых7 остатков наамино-концезамкнуты дисульфиднойсвязью в кольцо(см. рис. 2 выше).
Гормонсинтезируетсяиз прокальцитонина(15 кД). Соответствующийген нахо­дитсяв 11-й хромосомеи известен какген кальцитонина/кальцитонин-ассоциированногопептида-1 или«ген а». Транскрипциятого же генаа, который кодируеткальцитонин, ведет, приальтернативномпроцессинге, к синтезукокальцигенина— пептида, ассо­циированногос геном кальцитонина(37 амино­кислот).НормальныеС-клетки выделяют, практически, только кальцитонин, но опу­холевыепроизводятоба пептида.Физиоло­гическаяпродукциякокальцигенина, в от­личие откальцитонина, присуща многимнейросекреторнымклеткам диффузнойэн­докриннойсистемы, в связис чем он обна­руживаетсяв мозге, слизистойбронхов и вдругих органах.Дело в том, чтов мозге и апудомахэкспрессировандругой ген 11-йхромосомы —ген β, транскрипткоторого даётпри процессингетолько м-РНКко­кальцигенина, но не кальцитонина.
Считается, что пептид, ассоциированныйс кальцитониновымгеном, можетвыполнятьпаракринныефункции. У негообнаруженбронхоспастическийэффект, а такжекардиотропноеи нейротропноедействие, нов фар­макологическихдозах. Егогормональнаяроль неизвестна.В последнеевремя найденеще один пептид, кодируемыйгеном, сосед­нимс геном кальцитонинаи освобождаемыйвместе с кальцитонином— катакальцин(21 аминокислота).Он сходен скальцитони­номпо биологическомудействию.Предпола­гается, что все этирегуляторымогут находитьсяс полигормональнымпредшественникомпрокальцитониномв тех же соотношениях, что гормоныкортиколипотрофовс проопиомеланокортином.
С-клетки, представляющиеклассическиеэлементы APUD-системы(Б.В. Алёшин,1981), располагаюткальциевымсенсором, основнаяроль в стимуляциивыработкикальцитонинапринадлежитповышениюконцентрацииионизированногокальция.
Кальцитонинсекретируетсяв кровь, при­чёмвремя егополувыведения2-15 минут. В крови, особенно, пригиперкальцитонинемииопухолевогогенеза, обнаруживаютсяне только мономер, но и различныеолигомерыкальцитонина.
Гормон воздействуетна кальцитониновыйрецептор. Восновном, такиерецепторынаходятся вкостях (остеокласты), почках (каймаклеток корковоговосходящегоколе­на петлиГенле) и ЖКТ(желудок, кишеч­ник).Кальцитониндействует такжев мозге и в иммуннойсистеме, предположительно, через рецепторывышеописанногород­ственногоему пептида.Рецепторыкальци­тонина, вместе с рецепторамипарат-гормона, пептида, ассоциированногос геном кальцитонина, составляютособое подсемей­створецепторов, связанных сС-белками. Кним примыкаютсходные рецепторысек­ретина, амилина, соматолиберина, ВИП и ЖИП. Внутриклеточноеопосредованиеэф­фектовкальцитонинавовлекаетциклонуклеотид-протеинкиназныйпосредник, ино-зит-фосфатидыи кальций.
Уровень кальцитонинау женщин мень­ше, чем у мужчини сильно снижаетсяв постменопаузальномпериоде, что, возможно, частичнообъясняетпатогенезклимактери­ческогоостеопорозау женщин.
Эффектыкальцитонинасводятся ктому, что этотрегулятор:
Подавляет резорбцию костного вещества остеокластами, а при хроническом введе­нии — и остеогенез остеобластами.
Подавляет реабсорбцию кальция и фос­фата, а также натрия, калия и магния в почках.
Снижает секрецию гастрина и соляной кислоты в желудке, трипсина и амилазы — в экзокринной части поджелудочной же­лезы, повышает секрецию натрия, калия, хлорида и воды в кишечнике. Интерес­но, что пентагастрин стимулирует сек­рецию кальцитонина так же сильно, как гиперкальциемия. Следовательно, су­ществует ось С-клетки-желудок, где имеется сервомеханизм обратной связи концентраций гастрина и кальцитонина. Часть гастроинтестинальных эффек­тов, возможно, зависит от отмечавшей­ся выше общности строения рецепторов кальцитонина и некоторых энтериновых гормонов.
Обладает выраженным прямым анальгетическим действием на уровне гипо­таламуса и лимбической системы, через рецепторы кокальцигенина и, возмож­но, амилина.
Возможно, тормозит активацию макро­фагов.
Общее направлениеэтих эффектовде­лает кальцитонинглавнымантигиперкальциемическими гипофосфатемическимгормоном. Умногих животныхон очень активен.Кальцитонинылосося и угря, не­смотря наотличия в антигеннойспеци­фичности, у человека в100 раз более мощ­нодействуют наобмен кальцияи фосфора, чемгомологичныйсобственныйкальцито­нин.У людей, по-видимому, кальцитонинменее важен, как регуляторметаболизмаэтих ионов. Покрайней мере, при интактнойпаратиреоиднойфункции, нигиперкальцитонинемияни тиреоидэктомияу че­ловекане сопровождаютсясколько-нибудьвыраженнымипроявлениямирасстройствкальциевогообмена. Однако, при медул­лярныхопухолях щитовиднойжелезы, продуцирующихмного кальцитонинаи кокальцигенина, ремоделированиекост­ной тканизамедлено.Очевидно, приано­малияхпаратиреоиднойфункции состоя­ниекальцитониновойрегуляции упациен­товприобретаетбольшее значение.По крайнеймере, как фармакологическийпрепарат, кальцитонинс успехом использу­ютпри терапииостеопороза, гиперпаратиреозаи болезни Педжета.


Списоклитературы:

А.Ш.Зайчик, Л.П.Чурилов. Патофизиология. т.1. Общая патофизиология. Изд-е 2-е//СПб: Элби, 2001, 624 с.
А.Ш.Зайчик, Л.П.Чурилов. Основы общей патологии. т.2. Основы патохимии. Изд-е 2-е//СПб: Элби, 2000, 688 с.
Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача. Екатеринбург: Издательско-полиграфическое предприятие «Уральский рабочий». — 1994 – 384 с.
Гринстейн Б., Гринстейн А. Наглядная биохимия. – М.: «Медицина» 2000 – с.68-69, 84-85
Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В2-х т. Т.1.Пер с англ.: — М.: Мир – 1993 – 384 с.
Николаев А.Я. Биологическая химия. Учеб. для мед. спец. Вузов – М.: Высшая школа. – 1989 – 495с.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Учет и анализ денежных средств 3
Реферат Совершенствование системы оплаты труда на предприятии на примере ОАО Кондитерский Концерн Бабаевский
Реферат Проблема массового героизма людей в годы Великой Отечественной войны в советской и зарубежной историографии
Реферат Социальная экология – наука о глобальных проблемах современности
Реферат Учет товарно-материальных запасов в соответствии с МСФО
Реферат Отчет по практике в ООО Сбербанке
Реферат Антибольшевистские правительства.
Реферат Глобальные проблемы здоровья человечества
Реферат Nato Vs Serbia Essay Research Paper If
Реферат Организация кассового обслуживания Банком России кредитных организаций
Реферат Тести Чоу
Реферат Происхождение жизни на земле
Реферат Кредиторы как субъекты конкурсного права
Реферат Інструкція про застосування Плану рахунків бухгалтерського обліку активів, капіталу, зобов'язань І господарських операцій підприємств І організацій
Реферат Minorities Essay Research Paper You can choose