Реферат Курсовая Конспект
СРЕДСТВА, РЕГУЛИРУЮЩИЕ ОБМЕН КАЛЬЦИЯ И ФОСФАТОВ. - раздел Медицина, ЛЕКАРСТВЕННЫЕ СРЕДСТВА С АКТИВНОСТЬЮ ГОРМОНОВ ГИПОФИЗА И ГИПОТАЛАМУСА Основы Физиологии Кальциево-Фосфорного Гомеостаза....
|
Основы физиологии кальциево-фосфорного гомеостаза. Кальций и фосфаты – основные минеральные составляющие костной ткани, являются наиболее важными минеральными компонентами, необходимыми для функционирования клеток. Организм человека содержит около 1000 г кальция. 99% кальция содержится в костной ткани в форме гидроксиаппатитов [Са10(РО4)6(ОН)2´Н2О], который представляют собой трудномобилизуемую форму кальция и фосфата кальция (около 1% всего костного кальция), который легко мобилизуется и служит для поддержания постоянной концентрации ионов кальция в крови. Оставшийся 1% ионов кальция содержится в мягких тканях и внеклеточном пространстве (в том числе плазме крови).
Нормальный уровень ионов кальция составляет 2,21-2,76 ммоль/л, из которых около 50% кальция – это свободный, ионизированный или биологически активный кальций, а остальная часть либо связана с белками крови (около 45%), либо анионами органических кислот – лимонной и молочной (5%).
Ионизированный кальций выполняет в организме ряд важных биологических функций:
· Играет ведущую роль в процессе минерализации костной ткани;
· Регулирует возбудимость и сократимость мышечной ткани, обеспечивает процесс выделения медиатора в синапсах нервной системы;
· Обеспечивает сократительную функцию миокарда;
· Участвует в регуляции тонуса стенки кровеносных сосудов и поддержании уровня АД;
· Стимулирует продукцию пищеварительных ферментов и их секрецию;
· Снижает проницаемость клеточных мембран;
· Участвует в биосинтезе альдостерона и поддержании КЩР;
· Участвует в свертывании крови (IV фактор свертывающей системы).
В организме человека содержится около 600-1000 г фосфора. Из них 85% депонировано в скелете и 15% в мягких тканях и внеклеточной жидкости. Нормальный уровень фосфатов в крови составляет 0,64-1,29 ммоль/л. Из них 10% связано с белками крови и около 90% находится в виде свободных фосфат-ионов. Биологическая роль фосфатов заключается в следующем:
· Обеспечение синтеза макроэргических соединений (АТФ, креатинфосфата, фосфоенолпирувата и др.);
· Синтезе и регуляции активности ферментов клетки (путем их фосфорилирования-дефосфорилирования);
· Регуляции КЩР крови (фосфатный буфер).
Фосфаты и кальций поступают в организм из кишечника. В среднем за сутки с пищей поступает 600-1000 мг кальция из которых абсорбируется только 10-12,5%. Абсорбция кальция протекает путем облегченного транспорта, за счет особых Са-связывающих белков, которые переносят ионы кальция из просвета кишечника через его эпителий в кровь. Обычная диета содержит такое же количество фосфатов, что и кальция. Однако, абсорбция фосфатов более полная (от 70 до 90%) и протекает путем фильтрации (водной диффузии).
Главным депо кальция и фосфатов в организме является костная ткань, которая состоит из клеточных элементов, межклеточного вещества (органической основы кости или оссеина) и минеральных веществ.
Межклеточное вещество (оссеин) на 85-90% состоит из коллагена, окруженного кристаллами гидроксиаппатита и скрепленного неколлагеновыми белками, которые составляют 10-15% костной ткани. Различают 4 группы неколлагеновых белков:
· гликозаминогликаны (хондроитин-сульфат, кератан-сульфат и дерматан-сульфат);
· белки межклеточного взаимодействия (тромбоспондин, сиалопротеин, остеопонтин, фибронектин);
· g-карбоксилированные белки;
· ростовые факторы (интерлейкины, фактор некроза опухоли, трансформирующие факторы роста и др.).
Клеточные элементы костной ткани представлены:
1. Остеобластами – клетками, которые продуцируют коллаген и неколлагеновые белки, обеспечивают органификацию кальция и рост костной ткани. Они лежат в поверхностных слоях костной ткани.
2. Остеокластами – клетками, расположенными в толще костной ткани, которые секретируют кислую фосфатазу и лизосомальные ферменты. Благодаря этим ферментам гидроксиаппатиты переходят в легкорастворимые фосфаты, способствуя разрушению костной ткани.
3. Остеоциты – клетки, которые участвуют в окончательном формировании новой и резорбции старой костной ткани, расположены вокруг костных каналов.
На схеме 1 показана регуляция образования и резорбции костной ткани.
АКТИВАЦИЯ | ТОРМОЖЕНИЕ | АКТИВАЦИЯ | ТОРМОЖЕНИЕ | |||
низкие дозы ПТГ; витамин D; IGF-I и II; инсулин; СТГ; низкие дозы ГКС; эстрогены; андрогены; TGF-b | высокие дозы ПТГ; высокие дозы ГКС | ПТГ; витамин D; IL-1,3,6; TNF-a; тироксин; трийодтиронин | кальцитонин; эстрогены; g-ИФ; бисфосфонаты; IL-4,10,13 | |||
Схема 1. Регуляция синтеза и распада костной ткани. ОБ – остеобласты, ОК - остеокласты. Зеленым цветом на схеме показаны факторы, которые способствуют повышению процессов синтеза костной ткани, красным – ее резорбции. ПТГ – паратиреоидный гормон, IGF – инсулиноподобный фактор роста, СТГ – соматотропный гормон, ГКС - глюкокортикостероиды, TGF – трансформирующий фактор роста, IL – интерлейкины, TNF – фактор некроза опухоли, g-ИФ – g-интерферон. ODF – osteoclast differentiation factor (остеокласт стимулирующий фактор, фактор дифференцировки остеокластов), OPG – osteoprotegerin (остеопротегерин, остеокласт-ингибирующий фактор).
После того, как в процессе внутриутробного развития и первых лет жизни сформируется костная ткань, она начинает непрерывно, в течение всей жизни человека, подвергаться ремоделированию (перестройке, направленной на оптимизацию структуры ткани). Процесс ремоделирования заключается в том, что в участках минимальных нагрузок костная ткань подвергается резорбции, а в тех участках, где нагрузки велики – синтезу и минерализации. Тонкая координация этих процессов обусловлена взаимодействием между остеобластами и остеокластами.
Остеобласты синтезируют интерлейкины-1 и –6, которые активируют клетки предшественницы остеокластов, кроме того, остеобласты выделяют особые факторы - остеокластстимулирующий и остеокласт-ингибирующий факторы. Остеокласт-стимулирующий фактор или фактор дифференциации остеокластов (ODF) действует на особые RANK-рецепторы на поверхности остеокластов и активирует особый белок – нуклеофактор kВ, который повышает активность генома остеокластов и запускает процессы резорбции ткани. Остеокласт-ингибирующий фактор или белок остеопротегерин (OPG) является своеобразной «ловушкой» для ODF. Он связывает молекулы ODF в неактивные комплексы, не позволяя им действовать на RANK-рецепторы и стимулировать остеокласты. Таким образом, остеобласты, изменяя баланс ODF/OPG, регулируют активность остеокластов и скорость резорбции ими костной ткани.
Выделение кальция и фосфатов в организме осуществляется путем почечной экскреции, при этом обычно более 95% фильтрующегося в почках кальция и 85% фосфатов подвергаются реабсорбции.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Отныне загадочная функция гипофиза мозгового придатка разъяснена Он определяет человеческий облик Его гормоны можно назвать важнейшими в... М А Булгаков Собачье сердце... Гипофиз один из отделов промежуточного мозга который выполняет нейроэндокринные функции Анатомически и...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: СРЕДСТВА, РЕГУЛИРУЮЩИЕ ОБМЕН КАЛЬЦИЯ И ФОСФАТОВ.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов