Гормоны, регулирующие метаболизм Са и р.

Ионы кальция регулируют ряд важнейших физиологических и биохимических функций:

1. – нейромышечное возбуждение;

2. – свертывание крови;

3. – сокращение скелетных мышц;

4. – контролируют процессы секреции;

5. – обеспечивают поддержание целостности мембран и транспорт веществ через мембраны;

6. – регулируют многие ферментативные реакции;

7. – способствуют высвобождению гормонов и нейромедиаторов;

8. – обеспечивают внутриклеточные действия ряда гормонов (мессенджеры);

9. – обеспечивают минерализацию костей

10. – и это далеко не все функции кальция.

В связи с этим аномальные концентрации Са²⁺ в организме могут служить причиной множества патологий и даже гибели.

Общее содержание Са в организме человека составляет ≈1кг: – 99% его сосредоточено в костях, где он совместно с фосфатом образует кристаллы апатитов – неорганической части скелета. Большая часть Са кости не может свободно обмениваться с кальцием внеклеточной жидкости (ВЖ), т.к. в составе кристаллов апатитов он плохо растворим.

Около 1% Са организма составляет легкообменивающийся пул, и ≈1% от общего количества Са находится в периостальном пространстве (надкостнице). Вместе эти два последних источника составляют мобильный пул Са²⁺.

В плазме крови содержится 2,2-2,8 мМ/л (9-11 мг%) Са. Присутствует он в ней в 3 формах:

• в комплексе с органическими и неорганическими кислотами (≈6%);

• в связанной с белками форме (≈45%);

• в ионизированном виде (≈45%).

Ионизированный Са, концентрация которого у большинства млекопитающих поддерживается в пределах 1,1 –1,3 ммоль/л – это биологически активная фракция кальция.

Организм животных обладает очень малой толерантностью к отклонениям уровня Са от указанных границ нормы. В случае снижения уровня Са у животного нарастают явления повышенной возбудимости вплоть до возникновения тетанических судорог и летального исхода. Заметное повышение Са в плазме может привести к смерти из-за паралича мышц и комы.

Ион Са и парный ему ион фосфата присутствуют в плазме крови в концентрациях близких к пределу растворимости их соли.

Связывание Са белками предупреждает возможность образования осадка и эктопической кальцификации. В связи с этим с изменением уровня плазменных белков (прежде всего альбумина) в плазме совершаются изменения в содержании Са. При снижении, например альбумина, на каждый грамм в плазме на 0,8 мг% снижается уровень Са, и, наоборот, при повышении уровня белков в плазме повышается также и содержание Са. Связывание Са с белками зависит от рН среды. Ацидоз способствует переходу Са в ионизированную форму, а алкалоз повышает связывание Са с белками, и при этом понижается содержание ионизированного Са.

У современных многоклеточных организмов Na⁺ и Са²⁺ являются основными ионами внеклеточной среды, а К⁺ и Mg²⁺ – внутриклеточными ионами. В результате потребовался механизм ограничения концентраций Na⁺ и Са²⁺ в цитоплазме клеток при условии сохранения К⁺ и Mg²⁺.Таким механизмом стали связанные с мембраной Na- и Са-насосы (белки), способные поддерживать высокий (1000-кратный в случае с Са) градиент концентрации ионов между цитозолем и внеклеточной жидкостью.

Переход от водной среды, относительно богатой ионом Са²⁺, к наземной, где этот элемент в пище относительно дефицитен, был сопряжен с развитием сложного механизма гомеостаза этого элемента, обеспечивающего всасывание Са²⁺ из продуктов питания и предотвращения его потери, путем реабсорбции из первичной мочи и экстракции из костной ткани.

В этот механизм контроля содержания кальция включены 3 гормона:

• паратиреоидный (ПТГ) – паращитовидной железы;

• кальцитонин (КТ) – С-клетки щитовидной железы.

• кальцитриол (1,25(ОН)₂-Д₃) – печень, почки;

Эти гормоны действуют на три органа: кости, почки и кишечник.