Регуляция минерального обмена

Все факторы, регулирующие и контролирующие минеральный обмен, включая процессы костного ремоделирования, можно разделить на 4 группы: 1) кальцийрегулирующие гормоны (ПТГ, кальцитонин и кальцитриол); 2) другие системные гормоны - глюкокортикоды (ГК), половые и тиреоидные гормоны, инсулин, СТГ; 3) системные ростовые факторы: инсулинподобные факторы роста I и II, ростовой фактор тромбоцитарного происхождения (ТРФ), ростовый фактор фибробластов (ФРФ); 4) местные факторы, продуцируемые самими костными клетками: простагландины, остеокластактивирующий фактор, трансформирующий фактор роста b, интерлейкина 1, 6, ФНОα и др.

Паратиреоидный гормон

Основные эффекты паратиреоидного гормона (ПТГ), определяющие содержание ионизированного кальция и фосфата во внеклеточной жидкости заключаются в его способности стимулировать костную резорбцию, повышать реабсорбцию кальция в дистальных канальцах, снижая его экскрецию с мочой и инициируя фосфатурию, а также (через стимуляцию образования кальцитриола) – повышать всасывание кальция и фосфора в желудочно-кишечном тракте.

Сниженный уровень

Са²⁺ в плазме

околощитовидные железы

ПТГ

почки

кости

усиление резорбции костей

усиление реабсорбции Са²⁺

усиление экскреции РО₄^3-

кишечник

повышение всасывания Са²⁺

повышение всасывания РО₄^3-

Образование кальцитриола

1,25 (ОН)₂D₃

Рис. Эффекты паратгормона на гомеостаз кальция и фосфора

Основной механизм регуляции секреции паратгормона – прямое влияние ионов кальция на паращитовидные железы по механизму отрицательной обратной связи. Т.е. снижение концентрации ионизированного кальция в крови повышает его секрецию, а повышение – снижает.

Витамин D

Кальциферолы (витамины группы D) участвуют в регуляции минерального обмена через свои функционально активные формы: 1,25 диоксикальциферол (кальцитриол) и 1,25 диоксиэргокальциферол. . Наиболее значимая роль у человека отводится 1,25 (ОН)₂D₃, как наиболее представленной активной форме кальциферолов

ПТГ

Остеоциты

Протеолитические ферменты, кислоты

Предшественники остеокластов

Остеокласты

Протеолитические ферменты, кислоты

Остеобласты

ФСО

Рецепторы к ПТГ

?

Острая резорбция кости

Долговременная резорбция кости

Повышение уровня кальция в плазме

Рис. Влияние ПТГ на костные клетки

[Са²⁺] ­

Активация кальциевых сенсоров на паратиреоцитах

1. Блокада экспрессии генов птг и ключевых ферментов его активации: триптической клипазы, фурина

2. Рост активности нейтральных кальцийзависимых протеаз паратиреоцитов, разрушающих в норме до 90% образующегося птг

Секреция неактивных С-концевых пептидов гормона

Снижение продукции ПТГ

Рис. Механизм отрицательной обратной связи в регуляции продукции ПТГ

Эффекты кальциферолов, в частности, 1,25 (ОН)₂D₃ (кальцитриола) складываются из прямых и непрямых влияний на минеральный обмен. Полагают, что его первостепенное значение состоит в регуляции роста скелета, а не содержания кальция в крови. С этой направленностью связывают способность кальцитриола увеличивать костную массу и усиливать минерализацию костного матрикса путем стимуляции дифференцировки остебластов, а также их активности