 |
Нарушения кальциевого обмена
Кальций является важным элементом организма и играет ключевую роль во многих внутри- и внеклеточных процессах, в том числе в мышечном сокращении, нервной проводимости, регуляции активности ферментов, а также секреции и действии гормонов. Как вне-, так и внутриклеточная концентрация кальция строго контролируется. Будучи одним из основных компонентов костей, кальций необходим для минерализации новообразуемой костной ткани. Он служит также кофактором активации ферментов или образования ферментных комплексов на ряде этапов каскада свертывания крови. Транспорт кальция через клеточные мембраны (включая эндоплазматический и саркоплазматический ретикулум, а также митохондрии) жестко регулируется.
Такая регуляция перемещения кальция наряду с его физическими свойствами, определяющими прочность и специфичность взаимодействия с белками, поддерживает концентрацию свободного кальция в цитозоле на очень низком уровне (около 0,01 % его концентрации в плазме). Благодаря этому не только возможны зависимые от фосфатов высокоэнергетические метаболические процессы, но и функционирование ионов кальция в качестве внутриклеточного "второго посредника". В скелетных мышцах именно взаимодействие кальция со связывающими его белками - тропонином С и кальмодулином - инициирует мышечное сокращение (тропонин) и фосфорилирование ферментов (вследствие мобилизации протеинкиназ под действием кальмодулина), приводя к распаду гликогена и увеличению уровня глюкозы, вступающей на путь энергетического обмена. Сопряжение между возбуждением и сокращением в других мышцах, в том числе в сердечной, тоже зависит от кальция. Он участвует в действии внутриклеточных посредников, в частности циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) и инозитолтрифосфата, образующихся при взаимодействии мембранных рецепторов с такими гормонами, как адреналин, глюкагон, вазопрессин, секретин и холецистокинин.
Нормальная концентрация кальция в сыворотке колеблется в пределах 8,8-10,4 мг%. Примерно 40% всего содержащегося в крови кальция связано с сывороточными белками (около 0,8 мг кальция/г белка), а остальные 60% составляет ультрафильтруемая часть, которая включает ионизированный, а также связанный с фосфатом и цитратом кальций. Количество ионизированного кальция (примерно 50% общего его содержания в крови) зависит от рН. Ацидоз сопровождается уменьшением связывания с белками и увеличением количества ионизированной формы, а алкалоз - падением уровня ионизированного кальция из-за увеличения его связывания с белками. Эти зависимые от рН изменения протекают безотносительно к каким-либо изменениям общей концентрации кальция в крови.
При лабораторном определении концентрации кальция в сыворотке, как правило, измеряется только общий его уровень (наиболее точным методом здесь является абсорбционная атомная спектрофотометрия). Идеальным было бы определение ионизированного кальция в сыворотке, поскольку именно эта форма физиологически активна, но такое определение трудно осуществимо на практике. Эту задачу облегчает разработка ион-селективных электродов для кальция.
Поддержание уровня кальция в крови зависит от его потребления с пищей (0,5-1 г/сут), всасывания в желудочно-кишечном тракте и экскреции почками. В сохранении постоянства концентрации кальция в крови главную роль играет кальциевое депо костей. Примерно 99% всего кальция организма находится в костях и 1% из них свободно обменивается с ЭЦЖ.
Паратиреоидный гормон (паратгормон), секретируемый парашитовидными железами, представляет собой одноцепочечный пептид, состоящий из 84 аминокислотных остатков (мол. масса 9500). Паратгормон и витамин D (который теперь тоже относят к гормонам) являются основными регуляторами кальциевого и фосфорного гомеостаза; их метаболические эффекты взаимозависимы. Паратгормон способствует образованию активного метаболита витамина D в почках, а при дефиците этого витамина или резистентности к его действию ослабляются некоторые эффекты паратгормона.
К наиболее важным эффектам этого гормона относятся:
- быстрая мобилизация кальция и фосфата из костной ткани и длительное ускорение ее резорбции;
- повышение реабсорбпии кальция в почечных канальцах;
- усиление всасывания кальция в кишечнике (в силу влияния на метаболизм витамина D);
- уменьшение реабсорбции фосфата в почечных канальцах. Эти эффекты лежат в основе большинства важнейших клинических проявлений избытка или дефицита паратгормона.
В состоянии равновесия в ЭЦЖ поступает столько же кальция из кишечника и скелета, сколько его экскретируется с мочой. Доля кальция пищи, всасывающегося в кишечнике, возрастает при снижении его потребления и уменьшается при повышении. Эти соотношения зависят от витамина D. Наиболее активный метаболит витамина D, 1,25-дигидроксихолекальпи-ферол, ускоряет транспорт кальция в тонком кишечнике отчасти за счет стимуляции синтеза связывающих кальций белков в слизистой оболочке. Паратгормон также усиливает всасывание кальция в кишечнике, но этот эффект опосредуется, очевидно, гормональной стимуляцией образования 1,25-дигидроксихоле-кальциферола в почках. Почечная экскреция кальция, как правило, параллельна экскреции натрия и на нее влияют многие из тех факторов, которые регулируют транспорт натрия в проксимальных канальцах. Однако паратгормон усиливает экскрецию фосфата и реабсорбцию кальция независимо от натрия и витамина D. Уже через несколько минут после выделения паратгормона из околощитовидных желез он вызывает приток кальция (по-видимому, из его лабильного пула) в ЭЦЖ.
Механизм этого эффекта неясен. При длительном усилении секреции паратгормона подавляется деятельность остеобластов и стимулируется остеолитическое действие остеокластов. Этот гормон активирует аденилатциклазу в костях и почках, приводя к образованию цАМФ. Роль последнего в тканях-мишенях паратгормона не ясна. Физиологические эффекты паратгормона в костной ткани зависят от уровня витамина D. In vivo оба гормона выступают в качестве важнейших регуляторов формирования и созревания костей. (См. о витамине D).
Физиологические подходы к проверке деятельности паращитовидных желез в основном уступили свое место определению уровня паратгормона в плазме или сыворотке радиоиммунологическими методами, а также измерению экскреции общего или нефрогенного цАМФ с мочой.
Паращитовидные железы секретируют в кровь интактные молекулы паратгормона и их С-концевые фрагменты. Интакт-ный гормон имеет очень непродолжительный период полужизни - менее 10 мин, тогда как С-концевой его фрагмент сохраняется в кровотоке значительно дольше. Неясно, присутствует ли в крови N-концевой фрагмент как таковой, но имеются некоторые данные, указывающие на то, что печень, поглощающая интактный гормон, затем выделяет его N-концевой фрагмент в кровь, откуда он поступает в костную ткань. Если удаление интактного паратгормона осуществляется и в печени (на 60%), и в почках (на 40%), то С-концевые фрагменты элиминируются только в почках.
При радиоиммунологическом определении паратгормона используются антитела, взаимодействующие с С-концевым фрагментом и интактной молекулой, ее средней частью или же N-концевым фрагментом и интактным гормоном. Биологической активностью, очевидно, обладают интактный гормон и N-концевой фрагмент; С-концевой участок биологически неактивен. Тем не менее, определение N-концевого фрагмента, как правило, не позволяет надежно различить норму и гиперпаратиреоз; это обусловлено, вероятно, непродолжительностью периода полужизни N-концевого фрагмента в крови. Определение N-концевого фрагмента больше подходит для выявления быстрых изменений секреции гормона в ответ на резкие сдвиги в уровне ионизированного кальция. Результаты определения С-концевого фрагмента тесно коррелируют с количеством остеокластов и имеют диагностическое значение при первичном ги-перпаратиреозе. Поскольку при нарушении деятельности почек С-концевые фрагменты накапливаются в плазме, определяемый по их содержанию уровень паратгормона прогрессивно нарастает вместе с почечной недостаточностью, что ограничивает ценность таких данных. Тем не менее у больных, хронически подвергающихся диализу, результаты определения как С-концевого фрагмента, так и средней части интактной молекулы паратгормона отражают активность околощитовидных желез за длительный период. Какой бы радиоиммунологический метод ни использовался, клиническая интерпретация результатов определения уровня паратгормона возможна лишь при учете одновременно регистрируемого уровня кальция в сыворотке.
Выводимый с мочой цАМФ частью фильтруется в почечных клубочках, частью секретируется в канальцах под влиянием паратгормона. (Экскреция цАМФ, обусловленная физиологическими концентрациями АДГ, пренебрежимо мала.) Нефрогенным является до 50% общего экскретируемого с мочой количества цАМФ. Измерение общей или нефрогенной экскреции цАМФ с мочой на 100 мл клубочкового фильтрата, особенно в случаях острых изменений уровня ионизированного кальция, предлагалось в качестве альтернативы определению паратгормона радиоиммунологическими методами. Однако диагностическую ценность этого показателя еще предстоит выяснить. Кроме того, поскольку общая и нефрогенная экскреция цАМФ возрастают у многих больных с гуморальной гиперкальциемией, обусловленной злокачественной опухолью (при нормальном или сниженном уровне иммунореактивного паратгормона), для выяснения генеза гиперкальциемии требуется определение этого показателя вместе с измерением содержания иммунореактивного паратгормона в крови. Экскреция цАМФ с мочой может усиливаться при феохромоцитоме; к тому же она ненадежна как показатель активности паратгормона при сокращении скорости клубочковой фильтрации ниже 20-25 мл/мин.
Ред. Н. Алипов
"Нарушения кальциевого обмена" - статья из раздела Нарушение питания и обмена веществ
Читайте также в этом разделе:
|
©Эффективная медицина
2004-2024 |