АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Роль паратгормона в минеральном обмене

Роль ПЩЖ в организме была установлена экспериментальным путем в 1925 году Коллипом, который доказал участие ПШЖ в регуляции метаболизма Са и установил их роль в поддержании постоянного уровня Са в крови.

ПАРАТГОРМОН (ПТГ) секретируется из главных и оксифильных клеток в виде полипептида, состоящего из 84 аминокислотных остатков с молекулярной массой 9500. В «готовом» виде он содержится в клетках ПЩЖ в виде гранул. ПТГ нестабилен, легко инактивируется при окислении и под влиянием пищеварительных ферментов.

Поскольку действие ПТГ вплотную связано с фосфорно-кальциевым обменом, рассмотрим более подробно патофизиологию обмена кальция (Са) и фосфора (Р).

КАЛЬЦИЙ – основной минерал человеческого скелета и самый распространенный катион организма, необходим для поддержания целостности и функционирования клеточных мембран, нервно-мышечной возбудимости, проведения нервных импульсов, активизирования свертывающей системы крови.

Основным фактором, влияющим на содержание внеклеточного Са, является ПТГ. Он влияет на состояние скелета, деятельность тонкого кишечника, почек и взаимодействует с витамином D и кальцитонином ЩЖ, обеспечивая поддержание концентрации внеклеточного Са в узких пределах.

Содержание Са в крови у недоношенных новорожденных 1,2-2,55 ммоль/л, у доношенных – 2,25-2,45 ммоль/л, у детей 1-го года и старше 2,5-2,8 ммоль/л, у взрослых 2,25-2,75 ммоль/л (А.В.Мазурин, И.М.Воронцов).

Общее количество Са в организме взрослого 1,0-1,2 кг. Примерно 99% Са находится в скелете, а 1% содержится во внутри- и внеклеточной жидкости. Около 1% Са скелета свободно обменивается с Са внеклеточной жидкости – вместе эти фракции составляют обменивающийся пул Са (2% от общего Са организма).

В плазме Са распределен в трех фракциях: 1) 50% - ионизированный Са, способный к диффузии, составляет 1,2 ммоль/л у взрослых;

2) 10% - комплексные соединения Са (цитраты, фосфаты, бикарбонаты, лактаты), здесь Са не ионизирован, но способен к диффузии;

3) 40% - связанный с белком (альбумином) Са, не способный к диффузии.

Физиологически активен только ионизированный Са, именно он и характеризует деятельность ПЩЖ.

Внутриклеточная концентрация Са крайне мала – большинство клеток обладает активным кальциевым насосом, который удаляет избыток Са и способен поддержать 1000-кратный градиент концентрации между цитоплазмой клетки и внеклеточной жидкостью. В то же время проницаемость Са в ряде тканей (почки, кишечник, кости) может резко меняться под воздействием паратгормона.

За день с пищей поступает около 1 г Са (для нормальной минерализации костей грудному ребенку необходимо усваивать около 0,5 г Са). Эта величина может меняться в зависимости от характера и количества пищи: молоко и сыр являются главными источниками Са, обеспечивающими до 70% общего Са пищи.

Коэффициент усвоения Са зависит и от характера пищевых продуктов: хотя общее количество минеральных солей в женском молоке меньше, чем в коровьем, имеется значительная разница в соотношении Р/Са (в женском молоке 1:2, в коровьем 1:1).

Эта разница определяет разный процент усвоения Са из пищи – 60% для женского и 20% для коровьего молока – и объясняет одну из причин возникновения рахита на искусственном вскармливании.

Даже при естественном вскармливании активность ПЩЖ у детей грудного возраста значительно повышена, а при искусственном вскармливании может развиться гиперплазия ПЩЖ – для лучшего усвоения Са коровьего молока требуется и больше ПТГ. Это подтверждается значительной распространенностью аденом ПЩЖ среди населения скандинавских стран, основным рационом которого являются молочные продукты. Для педиатров этот факт еще раз подтверждает значение биологизма естественного вскармливания.

ПТГ осуществляет свое влияние на обмен Са на трех этапах: 1) Всасывание Са в кишечнике; 2) Обработка Са почками; 3) Резервирование Са в костях.

Всасывание Са в кишечнике. В щеточной каемке клеток слизистой оболочки верхнего отдела тонкого кишечника синтезируется фермент щелочная фософтаза, которая активно участвует в захвате ионов Са из просвета кишечника в клетки слизистой оболочки, где ионы Са вступают во взаимодействие с белком, связывающим Са (БСК), облегчающим прохождение Са через стенку кишечника в кровь и транспорт Са в ткани.

Синтез щелочной фосфотазы и БСК идет под влиянием активного метаболита витамина D (1,25-диоксихолекальциферола или кальцитриола), синтез которого в паренхиме почек, в свою очередь, стимулирует именно ПТГ.

При диете с низким содержанием Са преходящая гипокальциемия вызывает освобождение ПТГ из главных клеток ПЩЖ, ПТГ усиливает превращение в паренхиме почек кальцидиола в кальцитриол, вследствие чего повышается всасывание Са в кишечнике и уровень Са в крови возвращается к норме. Всасывание Са в кишечнике также усиливается при увеличении поступления кислот с пищей, диете с высоким содержанием белка, саркаидозе, беременности.

При диете, обогащенной Са, преходящая гиперкальциемия подавляет выделение ПТГ и стимулирует выброс его антагониста – кальцитонина ЩЖ, вследствие чего почками начинается выработка менее активного метаболита витамина D (24,25-диоксихолекальциферола) и стимуляция всасывания Са из кишечника уменьшается. Всасывание Са снижают щелочи, глюкокортикоиды, избыток фосфатов и оксалатов.

Обработка Са почками. За сутки в организме взрослого человека при скорости клубочковой фильтрации 170 л/сутки фильтруется около 10 г Са, причем 98-99% от этого количества реабсорбируется в почечных канальцах. Главный участок действия ПТГ на реабсорбцию Са при этом – дистальный нефрон (восходящее колено петли Генле и собирательные трубки).

В то же время длительная гиперсекреция ПТГ (при аденоме ПЩЖ) приводит к развитию такой высокой гиперкальциемии, при которой, несмотря на повышенную реабсорбцию Са в почечных канальцах, развивается гиперкальциурия.

Резервирование Са в костях. ПТГ в сочетании с витамином D играет ведущую роль в метаболизме костей. В физиологических дозах ПТГ обладает анаболическим эффектом, стимулируя костеобразующие клетки (остеобласты) и повышает образование костей. При патологически высокой концентрации (в 10-50 раз выше нормы) ПТГ увеличивает активность и количество костеразрушающих клеток (остеокластов), в результате чего резорбция кости преобладает над ее образованием – минеральные вещества и компоненты органического матрикса выходят из костей и проникают во внеклеточную жидкость, возникает гиперкальциемия.

ГИПЕРКАЛЬЦИЕМИЯ представляет собой увеличение содержания общего Са сыворотки крови у детей более 3,0 ммоль/л (у доношенных новорожденных – более 2,74 ммоль/л, у недоношенных – более 2,5 ммоль/л).

Существуют три основные механизмы, приводящие к развитию гиперкальциемии: 1) Повышенная мобилизация Са из кости (наиболее частый и важный механизм); 2) Повышенное всасывание Са из ЖКТ; 3) Снижение экскреции Са с мочой.

Во всех этих механизмах можно отметить участие ПТГ:

1) Субпериостальная резорбция костей из-за стимуляции ПТ-гормоном активности остеокластов с выходом Са в кровь.

2) Усиление под влиянием ПТГ перехода в почках витамина D в активную форму (кальцитриол) с возрастанием всасывания Са в кишечнике.

3) Повышение под воздействием ПТГ реабсорбции Са в дистальном нефроне почек.

Клинически гиперкальциемия характеризуется тошнотой, рвотой, полиурией, полидипсией, неспособностью концентрировать внимание, утомляемостью, сонливостью, психическими нарушениями, вплоть до развития комы и смерти.

Наиболее уязвимыми органами при гиперкальциемии являются:

1) Почки. Следствием гиперкальциемии (а затем и гиперкальциурии, поскольку возможности почек к реабсорбции Са ограничены) является нарушение функции почечного противоточного механизма, ответственного за концентрирование мочи, с развитием полиурии и полидипсии. Хроническая персистирующая гиперкальциемия постепенно приводит к развитию нефрокальциноза, локализованного в мозговом веществе почек (канальцах).

2) Сердечно-сосудистая система. Са обладает инотропным (стимулирующим сокращения миокарда) действием и одновременно увеличивает периферическое сосудистое сопротивление. Повреждение почечной паренхимы с высоким уровнем ренина, увеличенный сердечный выброс и резкое сокращение периферических сосудов под действием Са способствует развитию артериальной гипертензии. Следует также учитывать действие гиперкальциемии на эффекты сердечных гликозидов (утяжеляет дигиталисную интоксикацию).

3) ЖКТ. Са повышает освобождение гастрина и соляной кислоты в желудке, следствием чего является анорексия, тошнота, рвота, абдоминальные боли, вздутие живота, кишечная непроходимость, развитие пептических язв. Гиперкальциемия повышает секрецию панкреатических ферментов с накоплением внутри панкреатического протока, его обструкцией и последующим панкреатитом.

4) Нервная система. Вялость, апатия, депрессия, нарушение памяти с изменениями ЭЭГ – следствие повышения Са в головном мозгу.

5) Метастатическая кальцификация: лентовидная кератопатия, артериальная и периартикулярная кальцификация.

ГИПОКАЛЬЦИЕМИЯ представляет собой снижение уровня общего Са сыворотки крови у детей ниже 2,0 ммоль/л с повышением нервно-мышечной возбудимости до клонико-тонических судорог (ниже 1,75 ммоль/л у недоношенных новорожденных, ниже 2,0 ммоль/л у доношенных).

Существует несколько причин гипокальциемии, одной из которых является отсутствие или низкая активность ПТГ, при которой происходит следующее:

1) Уменьшается активность остеокластов со снижением выхода Са из костей;

2) Уменьшается способность дистального нефрона к реабсорбции Са – любая фильтрационная нагрузка Са будет приводить к значительным потерям его с мочой;

3) Уменьшается образование активного метаболита витамина D (кальцитриола) в почках с ухудшением всасывания Са в ЖКТ.

Развитие тетании связано со снижением содержания ионизированного Са в крови. В физиологических условиях ионы Са снижают проницаемость клеточных мембран для других ионов. При недостатке ионов Са во внеклеточной жидкости проницаемость клеточных мембран возрастает и ионы перемещаются по градиенту концентрации, мембранный потенциал падает, в результате чего в мышечной клетке возникает спонтанное сокращение. Кроме того, в мышечную клетку при повышении проницаемости мембран поступает свободный Са, активизирующий АТФ-азу мышечной клетки с расщеплением АТФ и освобождением необходимой для сокращения энергии, возникают приступы спонтанных мышечных сокращений – тетания.

Основным клиническим проявлением гипокальцемии является именно тетания вследствие повышенной нервно-мышечной возбудимости. Больные могут жаловаться на покалывание в кончиках пальцев, ригидность мышц и судороги. Кожа больных сухая и одутловатая, возможно развитие дерматита. У детей может развиться умственная отсталость.

Наиболее опасными осложнениями гипокальциемии являются поражения зрения и сердца:

1) Зрение: катаракта, отек сосочка зрительного нерва, неврит зрительного нерва.

2) Миокард: гипотония и задержка вентрикулярной реполяризации (увеличение интервала QT) приводит к желудочковым аритмиям с рефрактерностью к дигоксину при фибрилляции предсердий. Кроме того, гипокальциемия отчасти ответственна за уменьшение сердечного выброса (отсутствие инотропного действия Са).

Непосредственно с обменом Са связан обмен Р, регулируемый теми же эндокринными железами.

ФОСФОР вместе с Са образует нерастворимый гидроксилапатит костей (опорная функция костей), участвует в метаболизме углеводов (гликолиз), влияет на транспорт кислорода гемоглобином (регулирует синтез 2,3-дифосфоглицерата), входит в состав клеточных мембран, участвует в хранении и переносе энергии (АТФ, креатинфосфат), входит в состав буферных соединений.

ПТГ снижает, а кальцитонин повышает уровень Р. Уровень неорганического Р крови у детей 1-го года жизни 1,29-2,96 ммоль/л, детей 2-14 лет 0,65-1,62 ммоль/л, взрослых 1,0-1,13 ммоль/л.

Так же, как и при обмене Са, влияние ПТГ сказывается на трех этапах обмена Р.

Всасывание Р в кишечнике определяется количеством фосфатов, поступающих с пищей. При низком содержании Р в пище активизация ПТГ с синтезом кальцитриола в почках увеличивает способность кишечника всасывать и Са, и Р. Развивающаяся далее незначительная гиперкальциемия подавляет освобождение ПТГ, выделение Р почками снижается, содержание Р в крови восстанавливается.

При диете с повышенным содержанием Р развивающаяся гиперфосфатемия повышает освобождение ПТГ, который ускоряет выведение Р с мочой и баланс Р в крови восстанавливается.

Обработка Р почками. ПТГ играет главную роль в регуляции уровня фосфатов, действуя и на дистальные, и на прокисмальные канальцы почек. Гормон связывает рецепторы канальцев, отвечающие за реабсорбцию фосфатов, активизируя систему аденилатциклазы в клетках эпителия канальцев, увеличивается циклический АМФ, препятствующий реабсорбции фосфатов и экскреция их увеличивается, что ведет к фосфатурии и гипофсфатемии.

При снижении ПТГ способность нефрона к реабсорбции Р резко возрастает с развитием гиперфосфатемии.

Резервирование Р в костях. Р вместе с Са откладывается на костный коллагеновый матрикс с образованием опорного вещества костей – гидроксилпапатита. При повышенной продукции ПТГ наблюдается потеря фосфатов вследствие повышенной мобилизации их из костей (и потерь с мочой).

ГИПЕРФОСФАТЕМИЯ представляет собой повышение концентрации фосфатов крови более 1,61 ммоль/л (взрослые), наиболее часто отмечается при снижении экскреции Р с мочой вследствие гипопаратиреоза или почечной недостаточности.

Клинические эффекты гиперфосфатемии напрямую связаны со вторичными эффектами гипокальциемии (тетания) с появлением очагов эктопической кальцификации (роговица, легкие, сосуды, кожа) – Са преципитирует в условиях гипокальциемии и гиперфосфатемии.

ГИПОФОСФАТЕМИЯ представляет собой снижение концентрации фосфатов сыворотки крови менее 0,81 ммоль/л (взрослые), обычно вследствие уменьшения реабсорбции фосфатов и повышения их экскреции при гиперпаратиреоидизме.

Клинические эффекты гипофосфатемии определяются тем, что фосфаты играют главную роль в образовании АТФ (источника энергии), поэтому практически каждая клетка и каждый орган при хронической глубокой гипофосфатемии (ниже 0,31 ммоль/л) повреждены.

1) Кровь: развивается тяжелая гемолитическая анемия, тромбоцитопения, нарушается фагоцитарная функция тромбоцитов.

2) Сердечно-сосудистая система: кардиомиопатия со снижением сердечного выброса.

3) Кости: нарушение минерализации с микропереломами и болями в костях.

4) ЦНС: повышенная раздражительность, многочисленные парестезии, психозы (следствие гипоксии ГМ).

5) Мышцы: атония вследствие снижения АТФ.

6) Почки: поражаются сопутствующей гиперкальциурией (следствие повышения ПТГ с развитием гиперкальциемии).

Таким образом, ПЩЖ регулируют в организме обмен Са и Р через секрецию ПТГ, синергистом которого является активный метаболит витамина D (кальцитриол), антагонистом – кальцитонин ЩЖ.

Высокий уровень ПТГ в сыворотке крови сопровождается повышением содержания Са (с поражением нервной системы, кальцинозом, артериальной гипертензией, пептическими язвами) и снижением содержания Р (с нарушением энергетического обмена на клеточном уровне).

Низкий уровень ПТГ в сыворотке крови сопровождается понижением содержания Са (с развитием тетании) и повышением содержания Р (с развитием эктопических кальфикатов вследствие увеличения преципитации Са при сочетании гипокальциемии и гиперфосфатемии).

Дата добавления: 2016-06-06 | Просмотры: 2897 | Нарушение авторских прав