Acestea includ: 1 - calciu asociat cu proteine (în principal de albumină); 2 - complexată cu fosfat și citrat; 3 - sub formă de ioni liberi. Fizic formă activă este numai acesta din urmă, și că concentrația ionilor de calciu în plasmă este menținut mecanismul homeostaziei.
Plasmatic total de calciu din sânge
(2,2-2,7 mmol / l)
Calciul este legat de proteine și calciu, capabil
se deplasează prin biomembranelor depăși (≈60%)
iomembrany b (≈40%)
Calciu, complexat cu calciu ionizat (≈50%)
fosfat și citrat (≈10%).
Fig. 8.1 Forme formate de calciu în plasma sanguină.
Medie aportul zilnic alimentar de calciu este de 0,6-1,5 c. (≈24 mg / zi). Ele sunt bogate in produse lactate, legume de culoare verde inchis, sardine, ciocolata. Absorbția calciului apare predominant în jejun și este dependentă de vitamina D (Figura 8.2). Prezența în substanțe alimentare, care se leaga si de a reduce absorbția, crește nevoia de alimente care conțin calciu. Absorbit doar 50-70% calciu alimentar de intrare. O cantitate mică este eliberată în intestine, ca parte a ficatului și pancreasului secrete. Cu toate acestea, tractul digestiv este considerat în principal ca un spațiu de aspirație, și nu excreția de calciu în organism.
Pentru celulele acest element este considerat toxic, astfel încât concentrația sa intracelulară de 10 -4-10 -3 mmol / l. este mai mult de 10.000 de ori mai mică decât în exterior (1,2 mmol / l).
Atunci când se injectează în calciu citosol digerat imediat rezervor de semnal sau mitocondrii și eliberat de acesta numai prin acțiunea semnalelor respective.
Diferența observată este creat calciu kontsetratsii Ca + 2 -ATP-azei, structurate în membranele plasmatice și membranele reticulului endoplasmatic. În plus, acest sistem participă ioni de tip canal Na +. Ca 2+ sau H +. Ca 2+ Schimbător sau gradient de concentrație transmisive Ca 2+. Unii dintre ei răspund la schimbări în potențialul membranei sau ca răspuns la semnalele hormonale prin mediatori intracelulari (Fig.4.10). Unele molecule de semnalizare includ neelektrogennye lent direct canalele de Ca 2+ (vezi. Tabelul 4.3.).
Calciul, pe lângă participarea evidentă la construcția țesuturilor mineralizate, realizează multe alte funcții (vezi. Tabelul 8.1.). Prezența sa este esențială pentru contracția musculară. Concentrația sa depinde de excitabilitate a nervilor. Este un al doilea mesager semnalele hormonale de transmisie. Calciul joaca un rol ΙV-factor al sistemului de coagulare a sângelui și vine în multe enzime ca un cofactor.
Tabelul 8.1
Funcții de calciu în organism.
semnalele hormonale transmisie de participare
Joacă rolul de mediatori secundari (manager)
A se vedea. Fig. 4.10 Tabelul 4.3.
A caracteristici fizice și chimice similare ale calciului metalelor alcalino-pământoase și magneziu promovează că metabolismul lor în ceva similar. Magneziul este al patrulea cation cel mai abundent în organism. Cu un total de 25g. cea mai mare parte (60%) este de asemenea structurată în țesutul mineralizat. Restul de magneziu conținute în alte țesuturi și organe. Valoarea maximă a acesteia pe unitatea de greutate cade pe țesutul miocardului și mușchi. țesut muscular conține magneziu în 10 ori mai mare decât plasma sângelui, astfel încât nivelul său în acesta (0,8-1,2 mmol / l), chiar și cu pierderi semnificative pentru o lungă perioadă de timp poate rămâne stabilă realimentarea depot muscular. Aproximativ 75% din magneziu în plasma sanguină este sub formă ionizată și 25% se datorează proteinelor, în principal de albumină.
O dieta echilibrata contine 0,3-0,4 grame. magneziu pe zi.
Principalele surse sale sunt nuci, carne, verdeață. Aproape totul este absorbit în intestinul subțire.
Celulele de țesut de magneziu necesare pentru a menține structura ribozomilor, acizi nucleici, unele proteine. El este un cofactor de mai mult de 300 de enzime. Dintre aceste enzime, sinteza proteinelor, glicoliză, de transport ionic transmembranar și multe alte procese. Magneziul complex și ATP este un substrat pentru multe reacții dependente de ATP. Magneziul afectează în mod indirect creșterea celulelor și differintsirovku menținerea unui bazin de purinice și pirimidinice nucleotide necesare pentru biosinteza ADN și ARN. Este de asemenea necesar în toate etapele de sinteza proteinelor.
Odată cu schimbul de calciu și de magneziu sunt metabolism strâns legate între ele și fosfat. Aproximativ 85% din fosfor de 650 c. conținut în corpul cade asupra țesutului mineralizat, în cazul în care acesta este compus din fosfat în participă formarea cristalelor de apatită.
Fosfații sunt, de asemenea, găsite în fluidele intracelulare și extracelulare în cantități care sunt mai puțin de 100 de ori exterior. Compuși fosfat Energia și metaboliții activi fosforilați nu sunt liberi să depășească membrana si intra in celule. În plasmă o parte substanțială a anionilor fosfat reprezentați de HPO 4 2- și H 2 PO 4 -. Numai o cantitate mică (≈10%) asociate cu proteine. Mutarea lor prin membranele plasmatice sunt pasive și sunt determinate în principal de șocul de calciu. Reglementarea hemostaza a fosfatului este realizată de aceiași factori care controlează echilibrul calciului. Pe lângă participarea la construcția de țesuturi în fosfor apatită mineral inclus în numeroși compuși chimici organici și anorganici. Principalele procese în care joacă un rol sunt schimb carbohidrați, lipide, acizi nucleici, proteine.
În procesul de demineralizare osoasă și remineralizare sunt constante. Ca urmare a 5-6 ani întregul calciu din oase și, prin urmare, ele însele complet actualizate. Osteogeneza este de a implica osteoblaste formate din celule osteogenice. Ei aduce tip vreodată colagen și proteine laminar non-colagenoase legare de calciu (osteonectina, gla-proteină), inițierea de mineralizare și care operează funcția adezivă, iar rolul factorului chemotactic celular (osteopontină, meloprotein os, osteocalcină, fibropeptin os). Un marker al activității lor este fosfataza alcalină. Este cunoscut aici că acționează ca un hidrolază, clivaj fosfat de compuși organici, și fosfotransferază, transferarea acestora la natura gunoierii organice. Inconjoara-te cu componenta minerala a osteoblastelor se transformă în osteocite.
Activitatea osteolitice în domeniul spectacol osteoclastelor de remodelare osoasă. Aceste macrofage multinucleate gigant sunt derivate din monocite. Ei aloca colagenaza, fosfataza acidă, alte hidrolaze, a crea un acidoză locală (pH 4,0). În acest scop, ei folosesc H + / K + -ATPaza este injectat aici protoni (H +), le narabatyvaya în citosol C. lor
procesele de demineralizare și remineralizare menținute în nivele dinamice de echilibru de calciu în țesuturile mineralizate în fluidele extracelulare. Calciul este eliberat din oase și apoi se acumulează după cum este necesar. Mecanisme implicate în menținerea concentrațiilor normale ale acestui element în plasma sanguină includ, în plus, reglarea absorbției lor în tractul digestiv și excreția prin rinichi, piele. In mod normal, conținutul de calciu din sânge este de 2,7 - 2,9 mmol / l (Figura 8.2.).
Organismul se protejează de hipercalcemie, reducerea absorbției acesteia în intestin, slăbirea reabsorbția în tubii renali, încetinirea demineralizarea țesutului osos. concentrație scăzută a calciului în plasma din sânge stimulează absorbția în intestin, crescând reabsorbtia în tubii renali și demineralizarea țesutului osos (Fig. 8.2).
Figura 8.2 Schema metabolismul calciului în corp (greutatea corporală de 70 kg).
Calciul din alimente în prezența vitaminei D este absorbit în principal în jejun. O mare parte din calciul nu este absorbit și secretat o cantitate mică și este excretat în fecale. Calciul în spațiul extracelular. inclusiv plasma de sânge, este în echilibru dinamic cu depozitat la nivel osos. În rinichi, mică parte nu reabsorbi de calciu excretat în urină.
Fluctuațiile în nivelurile de calciu poate duce la schimbări în pragul de excitabilitate a celulelor nervoase și musculare, tulburări ale activitatii enzimatice, reglarea hormonală a metabolismului și alte procese. concentrația plasmatică a acestui ion este reglată cu precizie ridicată. Deviatia 1% conduce sistemul de supraveghere, restabilește echilibrul. Regulatori sunt paratprin 1,25 (OH) 2 - - kaltsidorol contribuie creșterea calciului în plasma sângelui în cazul hipocalcemiei și kaltsitonii și 24,25 (OH) 2-calciferol are efectul opus. Acești hormoni reglează concentrația de fosfat anorganic și alți ioni în fluidele corpului.
hormon proteic secretat de celulele principale ale glandelor paratiroide ca răspuns la concentrații scăzute de calciu în lichidul extracelular - Parathyrin. Patru glande paratiroide, cu un diametru mai mic de 5 cm și o greutate de 15 - 72 de grame. aranjate fiecare în mod direct în spatele glandei tiroide sânge și arteriale furnizate de partea din spate a capsulei. drenaj venos in plexul venos de col uterin. o rezervă funcțională mari, prevăzute în sistemul paratiroide. Pentru a afișa o activitate totală de funcționare a acestora suficientă doar două dintre cele patru, și anume, Există posibilitatea de a înlocui unii pe alții. Deși odată cu vârsta, o scadere a functiei lor, apare hipoparatiroidismul.
Parathyrin, ca și mulți alți hormoni, proteine-peptide, este sintetizată ca un precursor mai mare - preproparatirina (115 de resturi de aminoacizi).
Îndepărtarea aminoacil 25 conduce la formarea prohormonul (90 de resturi de aminoacizi). clivarea ulterioară a (reziduu de acid 84) Formele hexapeptidici parathyrin. Activitatea biologică a moleculei sale legate de N - terminală (1 - 34) a secvenței de aminoacizi (Figura 8.3.).
secreție Parathyrin este reglată de calcemiei pentru feedback negativ. Hipocalcemia, se îmbunătățește, hipercalcemie - reduce. Acest lucru are loc cu participarea receptorilor de calciu pe suprafata celulelor secretoare. Ele aparțin unei clase de receptori legați la proteinele G.
În ciuda importanței parathyrin în controlul excreția de fosfat, o modificare a concentrației lor nu afectează în mod direct secreția de hormoni. hipomagneziemie moderată stimulează mai semnificativ - suprimă valoarea parathyrin, adică, secreția sa este procesul de magniezavisimym.
Celulele țintă pentru parathyrin sunt în oase și rinichi. Osteoclastele au receptori pentru acest hormon, dar ele sunt în membranele plasmatice ale osteoblastelor. In rinichi, ele sunt structurate în membrana celulară a tubulilor proximale și distale.
Semnalele parathyrin sunt realizate prin calea adenilat ciclaza (Fig. 4.7, tabelul 4.1.). Acest hormon are o varietate de efecte asupra metabolismului calciului, dar întotdeauna duce la creșterea concentrațiilor plasmatice ale sale (vezi. Tabelul. 8.2).
În țesutul osos, acest hormon stimuleaza functia osteoclastelor, dar nu direct, ci indirect. Interacționând cu receptorii de pe osteoblaste, accelerează biosinteză și secreția de osteocalcin, osteopontin, unele citokine (IL-1, IGF-I, IL-6, factorul de stimulare a coloniilor, limfotoxină kaheksin).
Toate aceste substanțe acționează paracrin. Osteocalcina este osteoclastelor chemochineziei. Osteopontin prin receptorii lor de pe membrana plasmatică stimulează activitatea metabolică. Același marca și citokine.
Distale tubii intortocheate ale parathyrin reabsorbtie renal crește ionii metalici. In tubul proximal se reduce reabsorbția fosfat și cu ea, sulfați, bicarbonați, cloruri. Ea promovează dezvoltarea acidozei secretor.
Celulele proximal parathyrin tubilor rinichi stimulează formarea de calcitriol (fig. 2.7, 8.4), crescând astfel absorbția calciului în intestin.
Tabelul 8.2.
Parathyrin efecte și rezultate