Гормоны регулирующие фосфорно – кальциевый обмен

1. Кальцитонин (снижает кальций в крови)

2. Паратгормон (повышает кальций в крови)

3. Кальцитриол (повышает кальций, регулируя в крови)

Кальцитонин

Природа: белково – пептидная

Место синтеза: К – клетки щитовидной железы или С – клетки паращитовидной железы

Механизм действия: мембранно – внутриклеточный (вторичный посредник Ц- ГМФ)

Схема синтеза: прогормон – гормон (32 аминокислоты).

Биологический эффект: понижает кальций в крови за счёт: почки, кости, кишечник.

Ткани мишени: почки, кости, кишечник

прогормон

гормон (32 АК)

[Ca] в крови за счет

кишечник

кости

почки

ингибирует высвобождение Ca и фосфатов из кости, снижается активность остеокластов и способствует проникновению Ca²⁺ и фосфатов в кости из крови

 реабсорбция Ca в канальцах

уменьшает всасывание Ca²⁺, снижая его внутриклеточный транспорт в энтероциты

Регуляция: [Ca²⁺] в крови

Патологический аспект: недостаток: приводит к незначительному повышению кальция, клинического проявления нет; гиперфункция: (опухоль) – гипокальциемия крови.

Паратгормон

Природа: белково – пептидная

Место синтеза: паращитовидная железа

Механизм действия: мембранно – внутриклеточный (вторичный посредник Ц- ГМФ)

Схема синтеза: препрогормон (115 аминокислот) – прогормон – гор- мон (84 аминокислоты).

Биологический эффект: повышает кальций в крови, и фосфатов.

Ткани мишени: почки, кости, кишечник

препрогормон 115 АК

прогормон

гормон (84 АК)

[Ca] в крови

и фосфатов

Стимул реабсорбция Ca в дистальных канальцах, но  реабсорбция фосфатов в дистальных извилистых канальцах

Усиливается всасывание Ca и фосфатов в кишечнике за счет индукции синтеза кальцийтриола

почки

кишечник

кости

(R на остеобластов и остеоцитах) вымывается Ca и фосфаты из костей в кровь

Регуляция: [Ca²⁺] и фосфатов в крови.

Патологический аспект: Гиперфункция (опухоль паращитовидных желез) [Ca] и фосфатов в крови в результате: мышечная гипотония, камни в почках.

Кальцийтриол

Природа: стероидная

Место синтеза: 1 – ая реакция в коже

2– ая реакция в печени

3– я реакция в почках

Витамин D₂

(эргокальциферол)

пища

Механизм действия: внутриклеточный (цитозольный)

Схема синтеза:

Витамин D₃

(холекальциферол)

солнечный свет

КОЖА

ХС

7-дегидрохолестерол

Превитамин D₃

ПЕЧЕНЬ

ε -25-гидроксилаза

это неферментативный

процесс

25- гидроксихолекальциферол

ε-1-гидроксилаза

ε -24-гидроксилаза

ПОЧКИ

24,25-(ОН)₂-D₃

при [Ca]

кальцийтриол

1, 25-(ОН)₂-D₃

1,24,25-(ОН)₂-D₃

при [Ca] в крови

А) В коже человека при УФ – облучении! Из холестерина с затратой энергии фотона образуется предшественник 7 – дегидрохолестерол. Затем при УФ – облучении при затрате энергии фотона образуется витамин D₃.

(25 – ОН Оз) – холекальциферол (это неферментативный процесс) поступает в кровь, где связывается со специфическим белком – переносчиком, и с током крови поступает в печень.

Б) В печени происходит гидроксилирование витамина D₃ (холекаль- циферол) Е – 25 гидроксилазой в 25 – гидроксихолекальциферол. Это соединение вновь поступает в кровь, где связывается со специфическим белком – переносчиком, и с током крови поступает в почки.

В) В почках происходит 2 варианта использования 25 – гидрокси- холекальциферола:

I вариант: при большой концентрации ионов кальция в крови почки превращают 25 – гидроксихолекальциферол в:

• 24,25 (ОН)2

• 1,24,25 (ОН)2 Дз

Эти соединения не обладают биологической активностью.

Таким образом, поступление кальция в кровь прекращается.

II вариант: при низкой концентрации ионов кальция в крови почки превращают 25 – гидроксихолекальциферол в активную форму:

-25 (ОН)2 Дз - кальцийтриол за счет ε-1-гидроксилаза.

Это соединение плохо растворимо в воде, поэтому оно связывается с белком - переносчиком и в комплексе с ним направляется к кишечнику. Там кальцийтриол, усиливает всасывание кальция в кровь.

Регуляция секреции:

метаболическая – концентрацией кальция в крови по механизму обратной связи;

гормональная – эстрогены, прогестерон, андрогены увеличивают концентрацию Е – 1 L – гидроксилазы, усиливая образование кальцийтриола.

Ткани мишени: клетки кишечника, кости (остеобласты).

Влияние на обмен: усиливает всасыване Ca2+, PO3- через слизистую кишки.

Физиологический ответ: Повышает уровень Ca2+ в крови

Повышает уровень PO3- в крови

Повышает уровень Ca2+ в кости

Повышает уровень PO3- в кости

Патологический аспект:

У детей это рахит – заболевание детского возраста, которое характеризуется низким уровнем Ca2+ и в PO3- (фосфата) в плазме крови, нарушением минерализации костей, ведущим к деформациям скелета.

Чаще всего рахит вызывается недостатком витамина D₃.

Различают 2 типа наследственного витамин D – зависимого рахита: I тип обусловлен генетически детерменированным превращением 25 – гидроксихолекальциферола в кальцийтриол.

II тип - генетический дефект, обусловленный отсутствием рецепторов к кальцийтриолу.

У взрослых недостаток витамина D₃ вызывает остеомаляцию. При этом наблюдается снижение всасывания Са2+ и в PO3- (фосфатов) из кишечника.

Чаще причиной снижения синтеза кальциферола является значительное повреждение паренхимы почек.

Функции почек

Почки выполняют в организме следующие функции:

1. Регулируют ионный состав и ионный баланс организма

2. Регулируют обмен внеклеточной жидкости в крови

3. Регулируют кислотно – основное состояние

4. Поддерживают постоянство осмотического давления крови и других жидкостей

5. Экскретируют конечные продукты азотистого обмена, и обмена чужеродных веществ, поступивших извне или образовавшихся в избытке в ходе метаболизма (глюкоза и аминокислоты).

6. Принимают участие в регуляции артериального давления крови.

7. Регулируют эритропоэз (выделяют эритропоэтин, который стимулирует синтез клеток крови в костном мозге).

8. Принимают участие в регуляции процесса свёртывания крови (выделяют урокиназу, которая переводит плазминоген в плазмин, активирующий фибринолиз).

9. Секретируют ряд биологически активных соединений (брадикинин, 1,25 – ОН D₃, группу ПГ (простогландинов Е2 и А2), выполняя эндокринную функцию.

10. Экскреторная (выведение или задержка электролитов, воды, продуктов обмена, ионов водорода).

11. Регуляторная (регуляция артериального давления, гемопоэза, кальция, гемостаза).