Гормони які регулюють рівень фосфору. Кальцій - фосфорний обмін. Харчові джерела кальцію і фосфору

В організмі дорослої людини міститься около1,5 кг кальцію і більше 1 кг фосфору. Це 2 його головних мінеральних компонента. З даної кількості 98% кальцію і 85% фосфору пов'язано в кістках і зубах. Інший фонд - іони кальцію, розчинені в рідинах або з'єднані з білками рідин і тканин. Концентрація кальцію всередині клітин залежить від його концентрації в позаклітинній жіідкості.

Межі коливань концентрації Са2 + в крові здорових людей 2,12-2,6 ммоль / л (9-11 мг / дл). Багато процесів в організмі регулюються кальцієм, за участю специфічно розпізнають його білків (кальмодулина, кальелектрінов, кальпаіна і т.д.). Від кальцію залежить генерація потенціалів дії і електромеханічне спряження, передача гормонального сигналу та клітинна локомоция. Кальцій регулює і швидкість життєво важливих позаклітинних процесів - наприклад, згортання крові. Надлишок кальцію може викликати порушення цих процесів, апоптоз або загибель клітин.

З їжею надходить від 0.6 до 1 г кальцію (норма - не менше 0.6 г). Кальцій погано всмоктується в шлунково-кишковому тракті, виводиться нирками (до 0.3 г на добу) і потовими залозами (до 0.1 г на добу). У плазмі 40% кальцію пов'язано з альбуміном (пов'язана форма), 15% - з кислими органічними аніонами. Інша кількість - вільна форма.

Рівень іонізованого кальцію в плазмі регулюється взаємодіючими гормонами паратіреокрініном і кальцитонином, а також вітаміном D. Під їх контролем, приблизно 0,5 г кальцію на добу у дорослого індивіда обмінюється між скелетом і плазмою крові.

Метаболізм кальцію в організмі тісно переплетений з обміном фосфатів, що зв'язують велику частину позаклітинного кальцію у вигляді кристалів гідроксиапатиту в композитних мінералізованих структурах - кістках.

Фосфор абсорбується в шлунково-кишковому тракті дуже активно. З їжею, в середньому, в день надходить близько 1,2 г фосфору. Для діагностики порушень фосфорно-кальцієвого обміну, концентрації фосфору в крові, слід визначати натщесерце, так як, на відміну від рівня кальцію, вони ростуть після їжі.

У порожній кишці всмоктується до 90% добового споживання фосфатів. Нирки екскретують 15% фільтруються фосфатів з сечею, в рівноважному з надходженням цих іонів режимі. Фосфат може активно секретироваться в канальцях. Реабсорбція фосфату відбувається на 9/10 - в проксимальних канальцях, а на 1/10 - в більш дистальних частинах нефрона.

На додаток до 85% фосфору, депонованих в кістках і зубах, м'які тканини містять істотну частину пов'язаного фосфору і фосфат-аніону (до 14%). Всього 1% фосфору знаходиться в позаклітинній рідині. Макроергічні фосфатні сполуки і фосфорильовані активні метаболіти в нормі не можуть вільно залишати клітини. Тому, тільки 12% фосфатів плазми пов'язане з білками, інші представлені вільними фосфат-аніонами. Рівень фосфору в плазмі залежить від чинників, що регулюють обмін кальцію.

Процеси депонування кальцію і фосфору в кістках і їх абсорбції / екскреції в кишечнику і нирках взаємно збалансовані так, що концентрація цих іонів в крові змінюється в дуже вузьких межах. 1

Концентрація Са 2+ в плазмі регулюється з високою точністю; зміна її всього на 1% приводить в дію гомеостатические механізми, що відновлюють рівновагу. Основними регуляторами обміну Са2 + в крові є паратгормон, кальцитріол і кальцитонін.

паратгормон (ПТГ) синтезується у вигляді попередника - препрогормонов, що містить 115 амінокислотних залишків. Під час перенесення в секреторні пухирці (везикули) препрогормонов перетворюється в зрілий гормон, що включає 84 амінокислотних залишку. Інтактний ПТГ може розщеплюватися на короткі пептиди. N-кінцеві пептиди, що містять 34 амінокислотних залишку, мають повне право біологічною активністю і секретуються залозами поряд зі зрілим ПТГ. Швидкість розпаду гормону зменшується при низькій концентрації іонів кальцію і збільшується, якщо концентрація іонів кальцію висока.

Секреція ПТГ регулюється рівнем іонів кальцію в плазмі: гормон секретується у відповідь на зниження концентрації кальцію в крові.

Органами-мішенями для ПТГ є кістки і нирки, а також кишечник (опосередковане дію). У клітинах нирок і кістки локалізовані специфічні рецептори, які взаємодіють з паратгормоном, в результаті чого ініціюється каскад подій, пов'язаний з аденилатциклазой.

ПТГ відновлює нормальний рівень іонів кальцію в позаклітинній рідині шляхом як прямого впливу на кістки (активація аденілатциклази стимулює метаболічну активність остеокластів, в результаті чого відбувається мобілізація Са2 + з кістки (рис. 1) і надходження фосфатів у кров і нирки (стимулює реабсорбцію Са2 + дистальними канальцями нирок ;, так і опосередкованого (Через стимуляцію синтезу кальцитріолу) впливу на слизову оболонку кишечника, збільшуючи в цьому випадку ефективність всмоктування Са2 + в кишечнику. У нирках ПТГ також зменшує реабсорбцію фосфатів.

малюнок 7

Ефекти дії ПТГ. 1 - ПТГ стимулює мобілізацію кальцію з кістки; 2 - | стимулює реабсорбцію іонів кальцію в дистальних канальцях нирок; 3 - ПТГ активує утворення 1,25 (ОН) 2 D3 в нирках, що призводить до стимуляції всмоктування Са 2+ в кишечнику МКЖ - міжклітинна рідина.

кальцитриол, як і інші стероїдні гормони, синтезується з холестерину. Безпосереднім попередником кальциферол є холекальциферол (вітамін D3) . Невелика кількість вітаміну D3 міститься в продуктах харчування, але велика частина вітаміну, використовуваного в синтезі кальцитріолу, утворюється в шкірі з 7-дегідрохолестерол в ході неферментативної реакції під дією ультрафіолетового світла. Освіта кальцитріолу починається в печінці і закінчується в нирках (рис. 7).

У печінці холекальциферол гідроксилюється по 25 -му атому вуглецю з утворенням 25-гідроксихолекальциферолу.

Гідроксилювання, що протікає в нирках, є швидкість лімітуючої стадією. Саме 1,25 (ОН) 2 D3 являє собою активну форму вітаміну D3. Ця реакція стимулюється низькою концентрацією іонів Са2 + в крові і паратгормоном. Підвищення рівня кальцитріолу гальмує 1a - гідроксилази нирок.

малюнок 8

Кальцитриол, подібно до інших стероїдних гормонів, зв'язуючись з внутрішньоклітинним рецептором, взаємодіє з хроматином, змінює швидкість синтезу певних білків. В результаті стимулюються всмоктування кальцію і фосфатів в кишечнику і мобілізація кальцію з кістки.

кальцитонин - поліпептид, що складається з 32 амінокислотних залишків з однієї дисульфідній зв'язком. Гормон секретується парафоллікулярнимі К-клітинами щитовидної залози або С-клітинами паращитовидної залози у вигляді високомолекулярного білка попередника. Секреція кальцитоніну зростає при збільшенні концентрації Са2 + і зменшується при зниженні концентрації Са2 + в крові. Кальцитонін пригнічує вивільнення Са2 + з кістки і стимулює його екскрецію нирками з сечею.

Недолік кальцитріолу у дітей призводить до захворювання рахіт,а у дорослих може викликати порушення обміну речовин в кістковій тканині. Негативний баланс між процесами відкладення і вимивання кальцію, особливо в літньому віці, викликає захворювання остеопорозом.

Всмоктування кальцію з шлунково-кишкового тракту здійснюється за допомогою активної форми вітаміну D - гормону під назвою 1,25-гідроксихолекальциферол (інші терміни: кальцитриол, 1,25-OH-D3). Про інших формах вітаміну D у відповідному.

З фосфатами і їх засвоєнням немає такої проблеми, так як вони можуть всмоктуватися без участі кальцитріолу, і самі ці речовини більш доступні і широко поширені.

Активна форма вітаміну D утворюється з неактивної переважно в в нирках, під впливом гормону під назвою паратгормон (ПТГ).

виділяється паращитовидних залозами - дрібними залозами в кількості 4-6 штук у людини. Розташовані вони, як сама назва говорить, поруч зі щитовидною залозою.
На продукцію ПТГ основний вплив має рівень кальцію в сироватці крові: зниження концентрації кальцію збільшує вироблення цього гормону, що, в свою чергу, підвищує рівень активної форми D3 і всмоктування кальцію. Це створює типову петлю негативного зворотного зв'язку.
Підвищення рівня ПТГ призводить до демінералізації кісток, вивільненню кальцію з кісткової тканини.
З фосфатами ситуація зворотна - збільшення їх концентрації ( опосередковано, Через ряд багатоетапних механізмів), стимулює секрецію ПТГ, а він підсилює виведення фосфатів нирками.
Кінцевою метою є нормалізація рівня кальцію і фосфатів.

З цього випливає, що головним регулятором рівня кальцію є ПТГ, який прагнучи до його нормальному змістом не тільки (опосередковано) посилює всмоктування кальцію, а й може призвести до руйнування кісток. Чому так відбувається? Так, кальцій - це не тільки компонент кісток, а й один з найважливіших елементів багатьох сполук, необхідних для метаболізму живого організму. Кальцій також виконує важливу сигналізує роль, беручи участь, наприклад в каскаді згортання крові або скорочення м'язових волокон. Тому збереження нормального рівня кальцію є «більш важливим» питанням, і для цього організм «жертвує» кістками.

У минулому акцентувалася на важливості ще одного гормону, що впливає на кальцієво-фосфорний обмін - кальцитонина, Але в даний час ми знаємо, що його участь як раз в області кальцієво-фосфорного обміну мінімальна. Цей гормон застосовується, але для виявлення медуллярного раку щитовидної залози. Більше інформації про ризик лікування знаходиться в блозі.

Порушення кальцієво-фосфорного обміну і їх симптоми

Вищевикладене введення дозволяє зрозуміти, в чому можуть полягати порушення кальцієво-фосфорного обміну і його гормонів.

Недолік кальцію і фосфору в раціоні харчування, хоча це рідко, найчастіше у людей, які дотримуються « чудодійних дієт для схуднення», Може привести до демінералізації кісток (остеомаляції).
Дефіцит вітаміну D або порушення його активації, наприклад внаслідок хвороби нирок і застосування різних медичних препаратів, яке також приводить до вище описаним ускладнень. Це явище, не просто часте, а повсюдне, особливо в старечому віці, коли зменшується здатність до синтезу вітаміну D в шкірі під впливом ультрафіолету. Остеомаляцію, викликану дефіцитом вітаміну D, зазвичай плутають з іншим захворюванням кісток - остеопорозом.
Надмірна активація вітаміну D (це відбувається в разі деяких видів пухлинних і запальних захворювань) або його надмірне надходження (прийом фармакологічних препаратів) є частою причиною збільшення концентрації кальцію, яке може проявлятися різними симптомами - від нефролітіазу (ниркових каменів) до небезпечного для життя зневоднення ( кальцій пригнічує здатність організму згущувати сечу).
Захворювання паращитовидних залоз - (надлишок ПТГ) викликає крихкість кісток, збільшення концентрації кальцію в крові і багато пов'язаних з цим порушень, як описано вище.
Гіпофункція паращитовидних залоз (дефіцит ПТГ) викликає зниження концентрації кальцію і підвищення рівня фосфатів, що проявляється в настирливих спазмах м'язів і (як не парадоксально) освіту кальцієво-фосфатних відкладень через високого рівня фосфатів.
Ниркова недостатність пов'язана з порушенням виділення фосфатів і активацією вітаміну D. Це в свою чергу призводить до збільшення рівня ПТГ і руйнування кісток.

застереження

Як ми бачимо, на рівні кальцію, фосфатів і гормонів впливають різноманітні і взаємно протилежні фактори. Часто гормональні механізми розуміються надто спрощеним чином. Наприклад, пацієнти відчувають надмірні побоювання, пов'язані з підвищеним у них рівнем паратгормону, інтерпретуючи його як захворювання паращитовидних залоз. Однак підвищення рівня цього гормону не завжди свідчить про порушення функціонування паращитовидних залоз, а іноді має компенсаційний характер і виникає внаслідок інших захворювань.

Невиправдано вживається також діагноз остеопороз, пов'язаний тільки з обмеженими висновками за результатами контролю за густиною обстеження і неувагою до інших можливих причин демінералізації кісток. Описані тут розлади тому вимагають вдумливого обстеження ендокринолога-практика, який повинен бути знайомий з повною клінічною картиною, включаючи дієту, якої дотримується пацієнт.

Про підводні камені, пов'язаних з неправильним застосуванням препаратів, що містять кальцій, написано в.

кальцитонин - пептидний гормон щитовидної залози, що складається з 32 амінокислот. Він отримав свою назву завдяки здатності знижувати концентрацію кальцію в крові. Секретується парафоллікулярнимі С-клітинами.

Кальцитонін - це головний антагоніст паратіреодіного гормону, основним механізмом дії якого є гальмування остеокластичної кісткової резорбції. Рівень кальцитоніну в крові різко підвищується при підозрі на медулярний рак щитовидної залози. Однак не існує кісткових захворювань, в генезі яких порушення секреції кальцитоніну грало б виняткову роль. І хоча у жінок спостерігаються більш низькі рівні кальцитоніну, ніж у чоловіків, дані про зниження секреції цього гормону у формуванні первинного остеопорозу залишаються суперечливими. Зате доведено, що у хворих з високим рівнем кісткового обміну кальцитонін викликає тимчасову гипокальциемию і гіпофосфатемію.

паратгормон

людина має 2 пари околощітовідних залоз, розташованих на задній поверхні або занурених всередині щитовидної залози.

головні, або оксифільні, клітини цих залоз виробляють паратгормон, або паратирин, або паратиреоїдного гормон (ПТГ).

Паратгормон регулює обмін кальцію в організмі і поддержіваеться рівень в крові.

У кісткової тканини паратгормон посилює функцію остеокластів, що призводить до демінералізації кістки і підвищення вмісту кальцію в плазмі крові (гіперкальціємія).

У нирках паратгормон посилює реабсорбцію кальцію.

У кишечнику підвищення реабсорбції кальцію відбувається завдяки стимулюючій дії паратгормону на синтез кальцитріолу -активно метаболіту вітаміну D3.

Паратирин є потужним кальцій -регулююча гормоном, викликає підвищення кальцію в крові і його ще називають Гіперкальціємічний гормоном

Регуляція секрецііпаратіріна відбувається по зворотного зв'язку рівнем іонізованого кальцію крові.

Стимулює секрецію:

Низька концентрація кальцію

Симпатичні впливу через бета-адренорецептори.

Пригнічують секрецію паратирина:

Високий рівень кальцію в крові і

Нирковий гормон кальцитріол.

Основні ефекти паратирина проявляються

З боку органів-мішеней гормону кісткові тканини, нирок і шлунково-кишкового тракту.

Реалізація дії паратирина здійснюється через цАМФ, і підвищення рівня цього вторинного посередника в сечі є важливим діагностичним критерієм надлишкової секреції.

Ефект паратирина на кісткову тканину:

Обумовлений стимуляцією і збільшенням кількості остеокластів, резорбирующих кістка.

Під впливом паратирина в кістковій тканині через порушення циклу Кребса накопичуються лимонна і молочна кислоти, що викликають місцевий ацидоз. Кисла реакція середовища в кістковій тканині гальмує активність лужної фосфатази -ферменти, необхідного для утворення основного мінерального речовини кістки -фосфорнокіслого кальцію. Надлишок лимонної і молочної кислот веде до утворення розчинних у воді солей кальцію -цітрата і лактату, вимивання їх в кров, що призводить до демінералізації кістки. Надлишок цитрату виводиться з сечею, що є важливою діагностичною ознакою підвищеного рівня паратирина.

У нирках гормон знижує реабсорбцію кальцію в проксимальних канальцях, але різко посилює її в дистальних канальцях, що запобігає втрати кальцію з сечею і сприяє гіперкальціємії. Реабсорбція фосфату в нирках під впливом паратирина пригнічується, це призводить до фосфатурии і зниження вмісту фосфату в крові -гіпофосфатеміі.

Підвищена секреція паратирина при гіперплазії або аденомі паращитовидних залоз супроводжується

демінералізацією скелета з деформацією довгих трубчастих кісток,

Освітою ниркових каменів,

М'язовою слабкістю,

депресією,

Порушеннями пам'яті і концентрації уваги.

Дефіцит паратирина, особливо при помилковому оперативному видаленні або пошкодженні залоз,

Роль кальцію для людини полягає в забезпеченні наступних важливих функцій:

проведення процесів кровотворення,

обміну речовин,

зменшення проникності судин, тобто для виставлення своєрідного бар'єру проникнення мікробів в кров;

нормального росту кісток.

Важливість цього мікроелемента полягає також у тому, що він благотворно впливає на стан нервової системи людини, має протизапальну дію, є хорошим регулятором при зміні погоди.

Кальцій бере участь у регулюванні проникності клітинних мембран, в каскадному механізмі згортання крові. Цей мікроелемент необхідний для скоротливості м'язової тканини, в тому числі, серцевого м'яза.

Він має потужну протизапальну та антиалергенним дією, впливає на функції ендокринних залоз, є протистресовою фактором, бере участь у передачі нервового імпульсу, сприяє виведенню з організму людини солей важких металів і радіонуклідів, проявляє антиоксидантний ефект.

Разом з фосфором кальцій здійснює забезпечення структурних функцій - є основою кісткової тканини і зубів.

Якщо людина в своєму раціоні має достатню кількість кальцію, йому не страшні різкі зміни погоди, інфекції, епідемії.

При захворюваннях опорно - рухового апарату міцність кісток знижується. Для її відновлення організму необхідні такі елементи, як кальцій, фосфор і магній.

Скільки кальцію в людині

На питання "скільки кальцію в людині?" можна дати досить точну відповідь. В організмі здорової людини кальцію міститься близько 1200 р Ця величина залежить як від маси тіла, так і від віку.

Скільки ж цього елемента міститься в скелеті? Із загальної кількості кальцію, що міститься в організмі людини, переважна маса - 99% зосереджена в кістках. Тут кальцій, головним чином, представлений у вигляді оксіапатіта.

Кількість кальцію в позаклітинній рідині і м'яких тканинах дорослої людини не перевищує 10 м Концентрація кальцію в плазмі крові в нормі знаходиться в межах 2.4 - 2.6 мМ / л (9,5 - 10,5 мг на 100 мл).

Приблизно половина цієї кількості зв'язана з сироватковими білками. При чому, головним чином, з альбуміном. Іншу половину становить ультрафільтруемий кальцій.

Більша частина цього компонента представлена \u200b\u200bіонізованим Ca 2+. Менша - розчинними комплексами з цитратом, фосфатом і бікарбонатом.

Обмін кальцію в організмі

Обмін кальцію в організмі людини відбувається безперервно в рамках загального оновлення мінерального компонента кісткової тканини. У цьому процесі беруть участь два типи кісткових клітин - остеокласти і остеобласти.

Перші сприяють розсмоктуванню кісткової речовини і виходу вивільняється кальцію і фосфору в кровотік. Другі беруть участь у відкладенні фосфорно - кальцієвих солей, кальцифікації кісткової тканини.

Наслідком такого безперервного оновлення є зростання кісток скелета. У дітей скелет повністю оновлюється за один - два роки. Для дорослих цей період становить десять - дванадцять років.

При цьому мінеральний компонент кісткової тканини організму повинен перебувати в динамічній рівновазі з іонізованими кальцієм і фосфором, розчиненими в плазмі крові.

Безпосередньо відповідальної за стимуляцію всмоктування кальцію в кишечнику і його мобілізацію з скелета є найбільш активна форма вітаміну D 3 (кальциферол) 1,25 (OH) 2 D 3. Біологічна активність 1,25 (OH) 2 D 3 за цими показниками в 10 разів перевищує активність вихідного вітаміну D 3.

Освіта 1,25 (OH) 2 D 3 строго регулюється організмом відповідно до його потребами в кальції і фосфорі. Це відіграє важливу роль у підтримці гомеостазу цих елементів і постійної концентрації кальцію в процесі його обміну в плазмі крові.

Найважливішим регулятором, що активізує синтез 1,25 (OH) 2 D 3, служить паратгормон. Зменшення концентрації кальцію в крові при його недостатньому надходженні або підвищеної утилізації підсилює секрецію паратгормону.

Останній активізує в нирках 1 - a - гідроксилази, внаслідок чого збільшується синтез 1,25 (OH) 2 D 3, що підсилює подачу кальцію в кровотік за рахунок підвищення його всмоктування в кишечнику і мобілізації з скелета.

При надмірній концентрації кальцію в крові процеси розвиваються в зворотному напрямку. Ця регуляторна система, що діє за принципом зворотного зв'язку, забезпечує постійну концентрацію кальцію в крові і інтеграцію різноспрямованих процесів його обміну, а також адаптацію організму до нерівномірного надходження кальцію з їжею.

В процесі обміну кальцію в організмі дорослої людини за добу з кісток виводиться до 700 мг кальцію. І приблизно стільки ж відкладається в них знову.

Кісткова тканина виконує роль не тільки найважливішою опорною структури. Це ще й депо, місце для складування кальцію і фосфору. Саме звідси організм витягує ці елементи при недостатньому надходженні з їжею.

Обмін кальцію в організмі людини здійснюється в кілька циклів. На етапі проходження тонкого кишечника забезпечується всмоктування в вигляді солей фосфорної кислоти. У цьому процесі обов'язково беруть участь жовчні кислоти.

При цьому особливі транспортні механізми з використанням спеціальних передавальних каналів і молекул - переносників забезпечують можливість переходу кальцію з просвіту кишечника в кровотік.

В організмі людини процес всмоктування кальцію в кровотік відбувається як по градієнту, коли вміст кальцію в просвіті кишечника вище, ніж в плазмі крові. Так і проти нього. У цьому випадку концентрація кальцію в просвіті кишечника нижче, ніж в плазмі. Це так званий активний транспорт.

При дотриманні умов близьких до оптимальних кальцій з вживаних продуктів всмоктується досить повно. Особливо добре організм людини використовує кальцій, отриманий з молока і кисломолочних продуктів.

Трохи гірше - з фосфатів, лактату, глюконату, карбонату і інших його солей.

До порушення всмоктування кальцію ведуть наявні у людини запальні захворювання шлунково - кишкового тракту і підшлункової залози, атрофічний гастрит, знижена секреція жовчних кислот, а також генетично обумовлені порушення обміну кальцію.

У регуляції нормального обміну кальцію в організмі людини беруть участь вітамін D, паратиреоїдного гормон і тиреокальцитонин.

Для підвищення засвоюваності кальцію і гарантованої його доставки в кісткову тканину необхідні дозовані фізичні навантаження і надходження в організм з їжею вітаміну D. Перші можна отримати на професійному рівні в сертифікованому, де заняття проходять за індивідуальною складеної лікарем програмі.

Вітамін D можна отримати вживаючи такі продукти як печінка, риба, вершкове масло, яйця, молоко.

Співвідношення кальцію і фосфору

Для забезпечення повної абсорбції кальцію людині необхідно враховувати оптимальне співвідношення в раціоні цього елемента по відношенню до інших компонентів, таким як магній, калій і фосфор.

Особливо важлива підтримка в необхідних межах співвідношення кальцію і фосфору. Для оптимального всмоктування кальцію воно повинно бути приблизно рівним 1: 1.

Симптоми нестачі кальцію

Симптоми нестачі кальцію проявляються при зниженні в організмі концентрації іонізованої форми цього елемента.

Її падіння призводить до порушення мінералізації кісткової тканини, рахіту і остеомаляції, зниження і втрати м'язового тонусу, підвищеної збудливості рухових нейронів і тетанічних судом.

Як відомо, при споживанні тваринних жирів вивільняються насичені жирні кислоти. При великому споживанні м'яса вони утворюють з кальцієм нерозчинні солі. Таким чином, відбувається евакуація природним шляхом значної кількості кальцію.

Крім того, до нестачі у людини кальцію і прояву симптомів такого стану веде надмірний вміст в їжі фітіновой кислоти, неорганічних фосфатів, жирних і щавлевої кислот.

Цим пояснюється поява у людей, що мають порушення функції всмоктування жирів остеомаляції (стеатореи).

Добова норма кальцію

В якості профілактики появи перерахованих вище симптомів рекомендована добова норма кальцію для дорослої людини становить 800 мг / сут. Для вагітних в період лактації вона збільшується до 1200 мг / сут.

Дітям добову норму споживання цього мікроелемента необхідно забезпечувати виходячи з вікових показників: до року - 240 - 600 мг / добу, від року до семи років - 800 - 1200 мг / добу, від семи до сімнадцяти років - 1100 - 1200 мг / добу.

Де багато кальцію?

Якщо у людини з'явилися проблеми зі здоров'ям і на обличчя симптоми нестачі кальцію, постає питання щодо вживаних продуктів: де багато кальцію?

Що необхідно включити в свій раціон, щоб якомога швидше заповнити дефіцит цього елемента і, таким чином, зміцнити своє здоров'я і підвищити якість життя? Для дотримання правил раціонального харчування необхідно пам'ятати, що основними продуктами, де багато кальцію є молоко і жирний сир (115 мг / 100 г), кисломолочні продукти (сметана, кефір, кисле молоко), горіхи - фундук (170 мг / 100 г), волоські (124 мг.100 г), квасоля (150 мг / 100 г), горох (115 мг / 100 г).

В дужках вказана відносна концентрація кальцію на 100 грам продукту.

В організмі дорослої людини міститься близько 1,2 кг кальцію. Солі кальцію утворюють мінеральний компонент кісток (99% всього кальцію організму, 87% фосфору). Кальцій в кістках знаходиться в формі мінералу гідроксиапатиту Са 10 (РО 4) 6 (ОН) 2. Інший фонд кальцію в організмі - це іони Са 2+, розчинені в рідинах або з'єднані з білками рідин і тканин. Між цими фондами відбувається постійний обмін кальцієм.

Іони Са 2+ є кофакторами багатьох ферментів, разом з білками-модуляторами служать посередником у передачі сигналів. Кальцій бере участь у секреції, заплідненні, мембранної проникності, згортанні крові, м'язовому скороченні.

В середньому дорослий чоловік споживає 900-1000 мг кальцію / день, доросла жінка - 600-700 мг кальцію / день, з яких в травному тракті всмоктується до 20-40%. Значна частина потрапила з їжею кальцію проходить через кишечник і залишає організм разом з калом. Решта 200 мг всмоктався в кишечнику кальцію елімінуються з організму переважно з сечею. У нормі в організмі зберігається стійка рівновага кальцію.

Всмоктування кальцію в кишечнику здійснюється за рахунок активного транспорту проти електрохімічного градієнта, за рахунок пасивної дифузії. Через клітинну мембрану кальцій переноситься за допомогою залежного від вітаміну Д кальційзв'язуючий білка (КСБ). Всмоктування кальцію в кишечнику в нормі визначається не його надходженням з їжею, а гормональною регуляцією системи активного транспорту. Нирки беруть участь в обміні кальцію за допомогою фільтрації і реабсорбції.

Обмін кальцію тісно пов'язаний з обміном фосфорної кислоти, що утворює з кальцієм погано розчинні солі: фосфат, гідрофосфат, дигидрофосфат.

Загальний фосфат дорослого чоловіка масою 70 кг становить близько 700 г, з яких ~ 85% знаходиться в кістках і зубах, ~ 14% міститься всередині клітин в органічній формі як компонент АТФ і фосфоліпідів. Під позаклітинних рідинах фосфат знаходиться в формі фосфоліпідів (близько 70%) і неорганічного фосфату. У плазмі крові фосфати представлені у вигляді вільних іонів (80%) або пов'язані з білками. Однією з основних функцій неорганічного фосфату в організмі є буферна функція.

Середній статистично доросла людина щодня споживає 800-1200 мг фосфору, з яких близько 80% абсорбується в кишечнику, і така ж кількість екскретується нирками. Основні механізми транспорту фосфатів в кишечнику: активний натрій-залежний транспорт; пасивний транспорт по градієнту концентрації. Ступінь адаптації всмоктування фосфатів в кишечнику до зміни споживання фосфатів мала, і тому кишечник відіграє невелику роль в гомеостазі фосфатів.

Нирки відіграють головну роль в гомеостатической регуляції балансу фосфатів у всьому організмі. Надходження фосфату в клітку проксимального канальця здійснюється за допомогою Na / Pi- котранспортеров.

Фосфат може зв'язувати вільний іонізований кальцій; тому, якщо рівень плазмового неорганічного фосфату збільшується, вміст кальцію зменшується.

Концентрація іонів Са 2+ в міжклітинної рідини і крові дорівнює 9-11 мг / дл. Половина з них - іони Са 2+ в розчиненому стані, інша половина - в поєднанні з альбуміном. Під внутрішньоклітинної рідини концентрація кальцію в тисячі разів менше. Різниця концентрацій створюється головним чином Са-АТФази за участю системи іонних каналів. Концентрація Са 2+ в крові і міжклітинної рідини регулюється ендокринними гормонами, в основному паратгормоном, кальцитонином і кальцитріолом.

паратгормон- це пептидний гормон (84 амінокислотних залишку), що утворюється в паращитовидних залозах. Біологічна активність паратгормону (ПТГ) визначається тільки першими 32-34 амінокислотами (рахуючи від N-закінчення пептиду). Це найбільш важливий регулятор гомеостазу кальцію.

Основними органами-мішенями пapaтгормона є кістки і нирки. Мембрани клітин цих органів містять специфічні рецептори паратгормону, пов'язані з аденилатциклазой. ПТГ-рецептори виявлені також в легенях, серцево-судинній системі, шкірі, еритроцитах і т.д.

Виявлено 2 основних механізми дії паратгормону: активація системи аденилатциклаза - циклічний АМФ (аденозинмонофосфат) - протеинкиназа А і системи фосфатидилинозитол - протеинкиназа С.

У кістках активація аденілатциклази стимулює метаболічну активність остеокластів, починається резорбція кістки і надходження Са 2+ і фосфатів в кров. У нирках паратгормон збільшує реабсорбцію Са 2+ і збільшує екскрецію ниркових фосфатів. ПТГ також стимулює експресію генів і збільшує виробництво декількох місцевих білкових факторів і простагландинів.

Синтез і секреція ПТГ стимулюються при зниженні концентрації Са 2+ в крові. Відновлення нормальної концентрації Са 2+ в крові призводить до припинення синтезу і секреції гормону. У паратиреоїдних клітинах виявлені специфічні кальцієві рецептори. Вони забезпечують чутливість околощитовідних залоз до змін сироватковоїконцентрації кальцію, що веде до змін секреції ПТГ. У нирках Са-рецептор є важливим регулятором екскреції кальцію з сечею.

Вітамін D 3 є попередником речовини, що функціонує як стероїдний гормон - кальцитриола. Освіта кальцитріолу стимулюється переважно ПТГ і гіпофосфатемією. Перетворення вітаміну в кальцитріол відбувається за участю печінки і нирок. Специфічні гідроксилази, які каталізують ці реакції, активуються паратгормоном.

Синтезований в нирках 1,25 (OH) 2 Д 3 вітамін Д-зв'язуючим білком переноситься до клітин-мішеней, де реагує з ядерним рецептором. Органи-мішені кальцитріолу - тонкий кишечник і кістки. У тонкому кишечнику ніку гормон стимулює всмоктування кальцію і фосфатів, в кістках - мобілізацію кальцію. Кальцитриол активує гени, які контролюють синтез певних білків, наприклад, кальційзв'язуючий білка, що бере участь у всмоктуванні кальцію. Кальцитриол може також стимулювати реабсорбцію кальцію (і фосфату) в канальцях нирок.

Т. о., Паратгормон і вітамін D 3 - синергисти щодо мобілізації кальцію з кісток і підвищення його концентрації в крові.

При недостатності вітаміну D у дітей розвивається рахіт. Відбувається порушення мінералізації зростаючих кісток, вони не мають нормальної жорсткості, спостерігаються різні деформації скелета - вигнуті назовні гомілки, вивернуті всередину коліна, «чотки» на ребрах, «пташина груди» і ін. Рахіт зазвичай виліковується вітаміном D, проте є форми, що не піддаються такого лікування: вони пов'язані з порушенням перетворення вітаміну D 3 в організмі в кальцитріол.

Тривале надходження надмірної кількості вітаміну D (в кілька разів більше норми) призводить до демінералізації кісток, до підвищення концентрації кальцію в крові і його відкладення в м'яких тканинах, до утворення каменів у сечових шляхах.

кальцитонин - пептидний гормон (32 амінокислотних залишку), синтезується в С-клітинах паращитовидних і щитовидної залоз. Секреція кальцитоніну збільшується при зростанні вмісту кальцію в крові. Ефекти КТ обумовлені його впливом на специфічні кальцітоніновим рецептори (КТР) і протилежні ефектам ПТГ. Основний орган-мішень для кальцитоніну - кістки, де він пригнічує мобілізацію кальцію. Він знижує концентрацію Са в сироватці. Загальний внесок кальцитоніну в гомеостаз кальцію дуже малий у порівнянні з роллю ПТГ і вітаміну Д.

Інші системні гормони також впливають на скелет, особливо соматотропин, глюкокортикоїди, гормони щитовидної залози і статеві гормони. Деякі фактори мають місцеві ефекти, наприклад, простагландини, цитокіни.

Зміна концентрації кальцію в позаклітинній рідині приводить до зміни його концентрації всередині клітин: змінюються трансмембранні градієнти концентрацій Са 2+, порушується функціонування кальцієвого насоса, залежних від кальцію ферментів і регуляторних систем.

При гіпокальціємії спостерігаються судоми, гіперрефлексія, спазми гортані. Це - наслідок зниження порога збудження нервових і м'язових клітин. Гіпокальціємія може бути наслідком порушення всмоктування кальцію в кишечнику, наприклад, при гіповітамінозі D, при великому вмісті в їжі оксалату або інших з'єднань, що зв'язують кальцій. Важка гипокальциемия буває рідко. Найбільш часта її причина - гіпопаратиреоз, викликаний ушкодженням паращитовидних залоз при операціях на щитовидній залозі. При гіперкальціємії знижується нервово-м'язова збудливість; настає е розлад нервових функцій - психози, ступор і навіть кома. Характерні симптоми - кальцифікація м'яких тканин і утворення каменів у сечових шляхах. Найчастіше причиною гіперкальціємії буває гиперпаратиреоз як результат утворення пухлини з клітин паращитовидних залоз; передозування вітаміну D.