Кальцйй-фосфорный обмен

Содержание

Слайд 2

Метаболизм кальция А. Роль Са++ в физиологических процессах Гемостаз Активация ферментов

Метаболизм кальция
А. Роль Са++ в физиологических процессах
Гемостаз
Активация ферментов системы свертывания в

плазме
Возбудимость клеток
Ca2+ вход в возбудимую клетку (мышечная, нервная)
Стабилизация клеточных мембран
Мышечное сокращение
Электро-механическое сопряжение
Процессы секреции
гормонов
Ферментов
нейротрансмиттеров
Слайд 3

Б. Распределение абсорбция и пути превращений Са в организме Общий Са

Б. Распределение абсорбция и пути превращений Са в организме
Общий Са ≈1100-1200

г:
99% в костях
4-5 г в мягких тканях (преимущественно мышцы)
1 г во внеклеточной жидкости.
Суточное потребление – 1г
Всасывается в двенадцатиперстной кишке, тощей, подвздошной
путем активного транспорта
Частично путем пассивной диффузии.
После еды полное всасывание Са наступает в течение 4 часов.
Слайд 4

Содержание Ca в плазме 9 -11 mg% в двух формах: Диффундирующий:

Содержание Ca в плазме 9 -11 mg% в двух формах:
Диффундирующий: 5.36

мг%, т.е. 54-55%. Два типа:
Ионизированный (свободный) (4.72 мг% or 47%).
Физиологически активный
Зависит от всасывания в ЖКТ р
неионизированный, т.е.
В виде комплексов с HCO3-, цитратами и фосфатами (0.64 мг% или 5%).
Физиологически неактивный.
Недиффундирующий: 4.64 мг% или 45-46%.
Связанный с белком (преимущественно с альбуминами);
Неионизированный.
Физиологически неактивный.
Резерв Са для поддержания постоянства [Ca2+].
Концентрация в плазме ↓ при снижении альбумина (напр., при нефрозах).
концентрация ↑ при заболеваниях с повышенным содержанием пламенных белков.
Слайд 5

Кишечник: суточное поступление Ca с пищей (1000 мг) + 600 мг

Кишечник: суточное поступление Ca с пищей (1000 мг) + 600 мг

в результате секреции в просвет кишки (1000+600=1600 мг)
900 мг выводится с калом
700 мг поступает в организм
т.о. пополнение пула внеклеточного Са составляет 100 и мг
Внеклеточный пул Ca постоянно обменивается с:
Путем всасывания и экскреции в тонком кишечнике
Путем гломерулярной фильтрации и реабсорбции в почках
Внутриклеточным Ca
Ионизированым кальцием костной ткани
Слайд 6

В ЖКТр Ca всасывается в соответствии с потребностями и условиями, т.е.

В ЖКТр Ca всасывается в соответствии с потребностями и условиями, т.е.
Высокий

уровень всасывания при малом потреблении
Низкий уровень всасывания при высоком потреблении Ca.
В почках
Ежедневно фильтруется примерно 10 г Ca, из которых
98-99% (9.9 г) реабсорбируется
Реабсорция
Растет под влиянием паратиреоидного гормона
Снижается под влиянием кортизола и избытка тироидных гормонов
Итак, только 100 мг/день Ca выделяется с мочой, таким образом поддерживая баланс.
Экскреция Са зависит от диеты и контролируется преимущественно уровнем Са в плазме:
Если [Са] плазмы >11 мг%, его экскреция с мочой растет
Если [Са] плазмы <7-8 мг%, экскреция с мочой падает
Слайд 7

Кости содержат около 1000 г Ca в двух формах: Быстро обмениваемый

Кости содержат около 1000 г Ca в двух формах:
Быстро обмениваемый резервуар
примерно

20 г ежедневно
находится в равновесии с Са плазмы.
Стабильный пул Са (медленно обмениваемый) – большой пул - 980 г
Рост и резорбция костной ткани связаны с движением Са в и из этого пула
Ежедневное количество обмена не 300 мг/день
Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Обмен фосфора Он содержится в АТФ, цАМФ, 2,3 ДФГ (дифосфоглицерата) Общее

Обмен фосфора
Он содержится в
АТФ,
цАМФ,
2,3 ДФГ (дифосфоглицерата)
Общее количество фосфатов в

организме (неорганические фосфаты) - 500-800 г,
80-85% в скелете
Остальной – внутриклеточный пул.
Плазменный уровень неорганический фосфат (преимущественно в виде HPO4):
взрослые 2.5-4 мг%
дети 5-6 мг%.
Слайд 11

Функции Жесткость костей и зубов. Участие в регуляции pH крови и

Функции
Жесткость костей и зубов.
Участие в регуляции pH крови и

мочи.
Важны в регуляции гликолиза и энергетического обмена.
Составная часть главных органических молекул
нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК);
фофолипиды
нуклеотиды .
Слайд 12

Распределение и пути превращений 3 мг/кг/день фосфатов поступает в кости и

Распределение и пути превращений
3 мг/кг/день фосфатов поступает в кости и столько

же покидает их путем.
Неорганические фосфаты плазмы фильтруются в почках, а 85-95% активно реабсорбируются в канальцах. Экскреция с мочой
растет: при избытке витамина D; гиперпаратиреоидизме; высокофосфатной диете;
падает: под влиянием СТГ, во время лактации; при гипопаратиреоиидизме; низкофосфатной диете.
Неорганические фосфаты всасываются в двенадцатиперстной кишке и других частях тонкого кишечника
путем активного транспорта и пассивной диффузии
всасывание
Напрямую зависит от диетического потребления
Растет под влиянием 1,25-дигидрокальциферола (Д3), гормона роста, паратгормона, кислот и низкокальциевой диеты
Слайд 13

Взаимоотношения между плазменными Ca и фосфатами (PO43-) плазменный Ca2+ обратно пропорционален

Взаимоотношения между плазменными Ca и фосфатами (PO43-)
плазменный Ca2+ обратно пропорционален

плазменному неорганическому фосфату PO4 3-
При рахите когда всасывание Ca и фосфатов снижено, количество растворимых соединений падает.
Ca:P в кости - 1.7 : 1.
Дефицит фосфатов в плазме ведет
К падению 2,3 ДФГ и АТФ в эритроцитах и, следовательно
Снижению выделения O2 из гемоглобина в тканях
Слайд 14

Физиология кости строение – кость – это соединительная ткань: 20% -

Физиология кости
строение – кость – это соединительная ткань:
20% - коллагеновый протеиновый

матрикс (остеоид)
Коллаген – фиброзный белок, богатый глицином, пролином и гидроксипролином
Основное вещество (аморфный гель мукополисахаридов)
Органический материал придает кости эластичность
35% - минеральные соли:
Фосфаты с Са (преимущественно);
Na+,
Mg2+ и
CO32-.
Придают кости упругость и жесткость
45% - вода.
Слайд 15

Кость – имеет клеточную структуру и хорошо васкуляризирована, постоянно ремоделируется остеобласты

Кость – имеет клеточную структуру и хорошо васкуляризирована, постоянно ремоделируется
остеобласты –


высоко дифференцированные не делящиеся митозом клетки
клетки формирующие кость
синтезируют и секретируют коллаген
содержат активную щелочную фосфатазу
образуют костный матрикс, после чего превращаются в остеоциты.
Остеоциты
клетки, окруженные кальцифицированным матриксом,
контакты друг с другом и с остеобластами путем отростков,
быстрый обмен Са между костью и внеклеточным пространством (остеолитическая активность, т.е. резорбция кости),
активность стимулируется паратгормоном.
остеокласты
гигантские полинуклеарные клетки с множеством лизосом,
разрушение и резорбция ранее сформированной кости,
характеризуются медленным, но постоянным эффектом,
содержат кислую фосфатазу, фагоцитируют костную ткань,
коллаген – показатель уровня костной резорбции
Слайд 16

Механизм образования кости Остеобласты образуют микрофибриллы (коллаген) в неск. см и

Механизм образования кости
Остеобласты образуют микрофибриллы (коллаген) в неск. см и d=15-30нм:
Отделяют

содержимое кости от внеклеточного пространства
Соединяют отростками остеоциты в глубине кости.
При минерализации ионы аккумулируются в мембран-связанных везикулах
Контролируется ПТГ, кальцитонином, Д3
ПТГ ↑ и СТГ ↓ проницаемость костных клеток для Ca2+ , в то время как Д3 облегчает активный транспорт Ca2+ от остеобластов во внеклеточное пространство. T4, СТГ, ГКТ и гонады также участвуют в этом процессе.
Выпадение кальция фосфата в осадок зависит от концентрации Са и Р.
Щелочная фосфатаза остеобластов гидролизирует эфиры фосфорной кислоты
выделяются фосфаты - повышают концентрацию их вблизи остеобластов до точки, превышающей их растворимость и фосфат кальция выпадает в осадок.
Различают три типа образования кости:
Эндохондриальный – сначала образуется хрящ (фетальноый период)
Мембранозный – без хрящевой фазы (ключица, нижняя челюсть).
Эндостеальный – как часть постоянного процесса ремоделинга кости
Слайд 17

Резорбция (или абсорбция) кости Результат деятельности остеоцитов и остеокластов Оба типа

Резорбция (или абсорбция) кости
Результат деятельности остеоцитов и остеокластов
Оба типа клеток параллельно

с остеобластами повышают кальциевую проницаемость в ответ на паратгормон и выводят Са++ из костной жидкости.
Взаимоотношение между неорганическими и органическими и кости настолько тесны, что резорбция вовлекает в процесс деструкции кости как органический матрикс так и минеральную структуру.
Слайд 18

Организация костных клеток и механизм образования кости. ПТГ – паратгормон КТ

Организация костных
клеток и механизм
образования кости.
ПТГ – паратгормон
КТ – кальцитонин,
1,25

DHCC - Д3

остеокласты

остеобласты

остеоциты

кость

ПТГ
КТ

кость

кость

кость

ПТГ

КТ

Внеклеточная жидкость

Костная жидкость

Слайд 19

Обмен кальция молоко, сыр, яйца, жесткая воды Потребление Са++ 20 (12-35)

Обмен кальция
молоко, сыр, яйца,
жесткая воды

Потребление Са++
20 (12-35) ммол/день

99%

общего
Са++
в организме

↑потребности в Са++
во время беременности
и кормления

выделение Са++ с калом с мочой
18 ммол/д 2 ммол/д
(при суточном поступлениие в 20 ммол/д


1 ммол/д

внекл.
жидкость
≈ 3ммол/д

Слайд 20

Факторы, влияющие на синтез кальцтриола содержание Са++ в крови гормоны ПТГ

Факторы, влияющие на синтез кальцтриола
содержание Са++ в крови

гормоны

ПТГ

кальцтриол

кальцитонин

Концентрация ионизированного
Са++

в крови

УФИ

Холекальци-
ферол
(вит Д3)
пищи

В коже

печень