Előadás - kalcium és foszfor-anyagcsere szabályozása
Periodontális ETO 616,31: 577,1
A.A.Chirkin professzor, doktor Biológia, tanszékvezető Biokémiai a Vityebszk Állami Egyetem őket. P.Masherova.
V.V.Alabovsky, egyetemi tanár, MD, tanszékvezető Biokémiai a voronyezsi Állami Orvosi Akadémia.
A kézikönyv célja a diákok a Fogorvostudományi Kar, orvosi gyakornok, lakosok. Az egyes fejezeteket érdekesek lehetnek a diákok az orvosi és gyermekgyógyászati osztályon.
2. táblázat, 15. ábra Referenciák 78 címei.
A kalcium és foszfor-anyagcsere szabályozása.
Kalcium - az egyik az öt (O, C, H, N, Ca), a leggyakoribb elemek találhatók emberekben és állatokban. A szöveteket egy felnőtt emberi szervezet tartalmaz 1-2 kg kalcium, 98-99% -a, amely lokalizált a csontokat a csontváz. Ennek része a mineralizált szövet formájában foszfátok és apatitot különböző típusú, a kalcium és végrehajtja műanyag támogató funkció. Vnekostny kalcium, amely mintegy 1-2% a teljes tartalmát a szervezetben, is van egy rendkívül fontos funkció:
1. A kalcium-ionok részt vesznek a magatartás idegi impulzusok, különösen a szinaptikus acetilkolin elősegítésével a mediátorok felszabadulását.
2. A kalcium-ionok részt vesznek a mechanizmus az izom-összehúzódás, kezdeményezésekor azonnali szarkoplazma kölcsönhatása aktin és a miozin. Szarkoplazmás kalciumionokat pumpálnak a tartályba a szarkoplazmatikus retikulum Ca2 + - függő ATPáz vagy T N .. „A kalcium pumpa”. Ezt kíséri izomlazító.
3. A kalciumionok kofaktor néhány résztvevő enzimek a protein szintézist, glikogén az energia-metabolizmus és egyéb folyamatok.
4. A kalcium-ionok könnyen képeznek intermolekuláris hidak, összehozza a molekulák, aktiváló azok kölcsönhatását a sejteken belül és a sejtek között. Ez a tény magyarázza a kalcium részt vesz a fagocitózis, pinocitózisa, a sejt adhéziós.
5. A kalciumionok a szükséges eleme a véralvadási rendszer.
6. A komplex és a fehérje kalmodulin, kalcium-ionok az egyik másodlagos hírvivők hormon hatását az intracelluláris metabolizmus.
7. A kalcium-ionok megnövelik sejtpermeabilitás kálium-ionok befolyásolja az ioncsatornák.
8. A túlzott felhalmozódása kalciumionok sejteken belül vezet ezek megsemmisítése és az azt követő halál.
Kalcium belép a test az élelmiszer-kompozíciót sók formájában: foszfátok, hidrogén-karbonátok, tartarátok, oxálacetát, összesen - körülbelül 1 g per nap. A legtöbb kalcium-sók gyengén oldódik vízben, ami megmagyarázza a korlátozott felvételét a gyomor-bél traktusban. Felnőtteknél felszívódik a gyomor-bél traktus, átlagosan 30% -át az élelmiszer kalcium gyermekek és terhes nők - több. A kalcium felszívódását a bélből lumen magában Ca2 + -kötő fehérjék, Ca2 + -függő ATP - aza ATP. D-vitamin, a laktóz, a citromsav, a fehérjék növeli a kalcium felszívódását a gyomor-bél traktusban, és az alkoholt nagy dózisokban és zsírok - csökken.
Mivel a vér belép a mineralizált kalcium és kisebb mértékben - más szövetekben. A szervezetben a csont működik kalcium Depot. A csonthártya biztosít könnyen kicserélhető kalcium, körülbelül 1% a teljes csontváz kalcium. Ez a cella kalcium medence. Az a képesség, hogy kalcium felhalmozódását mitokondriumok, sejtmag, tartályok és szarkoplazmatikus endoplazmatikus retikulum. Ezek tartalmaznak egy Ca2 + -függő ATP-áz részt konjugátum az ATP hidrolízisével kalciumionok felszabadulását a citoplazmából az extracelluláris folyadékban (izomkontrakció) és az intravénás Ca2 + a tartályban szarkoplazmatikus retikulum (izom relaxáció). Kalcium - egy tipikus extracelluláris kation. Kalcium koncentráció a sejtek belsejében - kevesebb, mint 1 mol / l. Ha emelkedik több 1mkmol / l, akkor a változás a tevékenység számos enzim, amely maga után vonja a zavar a normális működését a sejtben. Permeabilitásának növelésére sejtmembránok különböző patológiás állapotok azt is kíséri aktiválása kalciumionok transzportja sejteken belül. Van tehát megnövekedett aktivitása membrán foszfolipáz A2, felszabadulását többszörösen telítetlen zsírsavak, az aktiválási lipidperoxidáció a membrán és fokozott képződése az eikozanoidok, ami tovább növeli a permeabilitása a membrán szerkezetek, amíg a fejlesztés a destruktív változások őket, a sejt pusztulásához vezet. Ismert például, t. N. „Kalcium paradoxon” - romlásának szívizom működését és általános állapota a test a poszt-iszkémiás stroke fázisban.
Kalcium kiválasztását végezzük elsősorban a bélben tagjai epe, gyomornedv, nyál és a hasnyálmirigy váladék (mintegy 750 mg / nap). A vizelet szabadul kevés a kalcium (körülbelül 100 mg / nap), mert 97-99% kalcium elsődleges vizelet szívódik vissza a megcsavart csatornák a vesék. Miután elérte a 35 év teljes kalcium kiválasztásának az emberi test növekszik.
Foszfor, mint a kalcium, az egyik lényeges elemek. Egy felnőtt szervezetben
1 kg foszfor. 85% -át ez az összeg végez strukturális és mineralizáló funkciót, hogy egy része a csontváz. Sok a foszfor egy összetevője a különböző szerves anyagok: foszfolipidek, néhány koenzimek, energiát vegyületek, nukleinsavak, nukleotidok, foszfoproteinek, foszfát-észterek, glicerin, cukrok és más vegyületek. Részvétel defoszforilációjában és foszforilációs reakciók különböző szerves vegyületek, foszfát végez szabályozási funkció. Ezek a folyamatok zajlanak részvételével specifikus protein kinázok. Ily módon a szabályozott aktivitását számos kulcsfontosságú enzimek: foszforiláz, glikogén-szintáz, valamint a nukleáris, membrán fehérjék és más vegyületek. A szervetlen foszfátot benne van a foszfát-puffer-rendszerben: NaH2RO4 / Na2HRO4, és így részt vesz a karbantartási sav-lúgos állapotban a vér és a szövetek.
A szerepe foszfor depó működnek csontváz csontjai, amely szerkezet tartalmaz a foszfor formájában különféle foszfor-apatit-és kalciumsók. foszfor-kiválasztás jelentkezik elsősorban a vesékben (64,4%) és a széklettel (35,6%). Elhanyagolható mennyiségű foszfor kiválasztódik a verejték. A nyakatekert csatornácskáiban vesék reabszorbeálódnak 90% foszfort tartalmaz. foszfor-reabszorpció függ nátrium-reabszorpciója. Amplification vizelettel történő nátrium kiválasztás kíséri fokozott kiválasztás foszfor. A vizelet összetétele uralja foszfátok odnozameschonnye (NaN2RO4) és a plazma - dvuzameschonnye (Na2NRO4). A vizeletben, az arány NaN2RO4 / Na2NRO4 egyenlő 50/1, és a plazma ez 1/4.
A szabályozása kalcium-foszfor metabolizmus részt paratiroid hormon, kalcitonin, D-vitamin A mellékpajzsmirigy hormon (PTH) szintetizálódik a mellékpajzsmirigy (páros szervek), és részben a csecsemőmirigy, és a pajzsmirigy. A kémiai szerkezet - egy fehérje, amelynek molekulatömege 9500, álló 84 aminosavból. Ez elő, mint egy preprohormone (115 aminosav) alakítjuk részleges proteolízis prohormon (90 aminosav), majd - az aktív PTH (84 aminosav). A szintézise és szekréciója a PTH csökkenésével növekszik a kalcium koncentráció a vérben. A felezési PTH 20 perc, a szervek - cél: a csont és a vese. A csontok a PTH (nagy adagban) stimulálja a kollagén lebomlását és az átmenet a kalcium és a foszfor a csontok a vérbe, a vese, növeli a visszaszívás kalcium, de csökkenti a reabszorpciója foszfor vezet phosphaturia és csökkenti a vér koncentrációja a foszfor. A kalcium-koncentráció a vérben megnövekedett. PTH is elősegíti az átalakítás a D-vitamin a vesében, hogy az aktív formája - kalcitriol (1,25 dihidroxikolekalciferol). Ebben az összefüggésben meg lehet közvetett (kalcitriol) aktiválja a kalcium felszívódását a vékonybélben.
PTH kiválasztást idéz függ csak a kalcium koncentrációja a vérben, és nem reagáltak más belső elválasztású mirigyek. A koncentráció Phos-handicap vérplazmában nem befolyásolta a PTH kiválasztást idéz. Elégtelen funkciója a mellékpajzsmirigy kialakulhat műveletek a nyak, a véletlenül törölt vagy sérült mellékpajzsmirigy, valamint miatt autoimmun pusztulástól. Hypoparathyreosis nyilvánvaló hatása összefüggésben lehet csökkentését érzékenységének receptorok szervek - célokat paratiroid hormon. Klinikai tünetek hypoparathyroidismus vannak hypo-kaltsiemiya, hiperfoszfatémia, növeli neuromuscularis ingerlékenység, görcsök, tetánia. A halál is előfordulhat miatt görcs a légzőizmok és laryngospasmus. Hipokalcémia megszünteti a hatását bejuttattuk a szervezetbe a kalcium készítményeket, PTH, D-vitamin
Hyperparathyreosis nyilvánul meg hiperkalcémia, hipofoszfatémiát, phosphaturia, rezobtsiey csontszövet, ami gyakori csonttörések; kőképződés a vesékben, nephrocalcinosis, csökkent vesefunkció. Az okok lehetnek hiperparatiroidizmus adenoma a mellékpajzsmirigy, valamint néhány patológiás vese állapot, ami a képződés csökkenését kalcitriol a vesékben és csökken a kalcium-koncentráció a vérben. Válaszul a hipokalcémia megnövekedett termelését és szekrécióját PTH. Kitartó hypercalcaemia kómát és halált bénulása az izmokat.
A kalcitonin - egy peptid az MR 3200, amely 32 aminosavból. Szintetizálódik a pajzsmirigy és mellékpajzsmirigy, szekretált válaszul hiperkalcémia koncentrációja csökkenthető a kalcium és a foszfor a vérben. kalcitonin hatásmechanizmus, hogy gátolja a kalcium mobilizálását és foszfor csontból, elősegíti a csont mineralizáció. A kalcitonin egy antagonista PTH, mivel támogatja a „hang” a kalcium a vérben. Amikor túltermelése kalcitonin alakulhat osteosclerosis - a növekedés csonttömeg egységnyi térfogatának.
A D-vitamin - egy csoport anyagok - calciferol rendelkező antirahiticheskoy aktivitással. A legfontosabb közülük - kolekalciferol (D3-vitamin), ergokalciferol (D2-vitamin) és digidroergokaltsiferol (D4-vitamin) csoportjába tartoznak a szteroid vegyületek. A D3-vitamin tartalmazza az állat étel: hal olajok, máj, tojássárgája, vaj. Ez a vitamin is szintetizálható a bőrt a koleszterin hatására ultraibolya sugarak (endogén D3-vitamin). Ergokalciferol a növényi eredetű. Azonban sem ergodikus sem kolekalciferol nem biológiai aktivitással rendelkeznek. Ezek a biológiailag aktív formák vannak kialakítva a metabolizmus során. Élelmiszer és endogén calciferol a véráram útján a májba kínálnak. A hepatociták, amely egyedi monooxigenáz rendszer, amely 25-hidroxiláz calciferol, NADH-t és a molekuláris oxigén, az első szakaszban a D3-vitamin hidroxilezés, miáltal a 25. szénatom jelenik meg, OH-csoport.
Ezután, 25 (OH) D3-vitamin-származék keresztül kaltsiferolsvyazyvayuschego plazmafehérje át a vesék, ahol megy keresztül egy második lépést, amely a hidroxilezése 1 alfa-hidroxiláz calciferol, NADH, molekuláris oxigént és alakítjuk át 1,25 dihidroxi vagy kalcitriol, egy aktív formában -biologicheski D-vitamin (1. ábra).
1. ábra. Formula prekurzor D3-vitamin --7degidroholesterola, D3-vitamin és a kalcitriol.
A D-vitamin-hiány okoz osteomalacia (csontlágyulás) felnőtteknél, károsodott a kalcium felszívódását a vékonybélben, hipokalcémia, ami ahhoz vezethet, hogy a túltermelés a PTH. A kezelés az angolkór használt D-vitamin, a kalcium készítményeket és a foszfor, a megfelelő napozás és az ultraibolya sugárzás, valamint a kiküszöbölése patológiai a máj és a vesék. D hipervitaminózis vezet demineralizáció a csonttörés, emelkedett szérum kalcium és foszfor koncentrációk, lágyszövet meszesedés, és a kőképződés a vese és a húgyutak. A-vitamin napi szükséglete D felnőtteknek 400 NE, a terhes és szoptató - 1000 NE gyerekeknek - 500-1000 IU függően kor.
Még dolgoznak a biológiában
Összefoglaló a biológia