Регуляция водно-солевого обмена и минеральных веществ

Патрин Лев и Мельник Илья студенты стоматологического факультета группы 208

Уральского государственного медицинского университета

Основные определения

Водно-солевой обмен – обмен воды и основных электролитов организма (Na+, K + , Ca2+ , Mg2+ , Cl- , HCO3 - , H3PO4).

Электролиты – вещества, диссоциирующие в растворе на анионы и катионы. Их измеряют в моль/л.

Неэлектролиты – вещества, недиссоциирующие в растворе (глюкоза, креатинин, мочевина). Их измеряют в г/л.

Минеральный обмен – обмен любых минеральных компонентов, в том числе и тех,

которые не влияют на основные параметры

Элементы организма

макроэлементы:

К, Na, Ca, P, Mg, Cl

микроэлементы:

Fe, Cu, Mn, Co, Zn, I

Фосфорно-кальциевый обмен

•Содержание Са и Р в организме человека составляет по 1 кг;

•99 % Са и 85 % Р содержится в костях в виде минерала – гидроксилапатита. Остальное количество Са находится преимущественно внеклеточно, а Р – внутриклеточно;

•концентрация Са в плазме крови – 2–3 ммоль/л.

•В крови Са присутствует в ионизированном виде (47 %), в связанной с белками (40 %) и анионами кислот (13 %) форме. Биологически активен только ионизированный Са!

•суточная потребность в Са и Р – по 1 г;

•основной путь выведения Са из организма – потери с калом (800 мг) и мочой (200 мг).

•Р выделяется с мочой.

Биологическая роль кальция

1.Увеличивает проницаемость мембраны клеток для ионов калия, влияет на натриевую проводимость клеток, на работу ионных насосов;

2.Запускает мышечное сокращение, фагоцитоз, секрецию гормонов, нейромедиаторов и т.д.;

3.Внутриклеточный посредник ряда гормонов (инозитолтрифосфатная система);

4.Участвует в генерации потенциалов действия в нервах и мышцах;

5.Неорганический компонент костей и зубов (гидроксиапатит);

6.Участвует в митозе, апоптозе и некробиозе;

7.Кофермент некоторых ферментов;

8.Участвует в свёртывании крови;

Биологическая роль фосфора

1.Регулирует активность ферментов (реакции фосфорилирования дефосфорилирования ферментов, входит в состав инозитолтрифосфата – компонента инозитолтрифосфатной системы);

2.Регулирует КОС т.к. образует фосфатный буфер. Нейтрализует и выводит протоны с мочой.

3.Обеспечивает энергетический обмен т.к. образует макроэргические связи (АТФ, креатинфосфат);

4.Входит в состав нуклеотидов (ДНК, РНК, АТФ, ГТФ, ФМН, НАД, НАДФ и т.д.);

5.Входит в состав липидов (фосфолипиды, сфинголипиды);

6.Неорганический компонент костей и зубов (гидроксиапатит);

7.Входит в состав углеводов (глюкозо-6ф, фруктозо-6ф и т.д.);

8.Участвует в катаболизме веществ (реакция фосфоролиза);

9.Входит в состав белков (фосфопротеины);

Регуляция фосфорно-кальциевого обмена

кальцитриол

Паратгормон

Паратгормон (ПТГ) — полипептид, из 84 АК (около 9,5 кД), синтезируется в паращитовидных железах.

Секрецию паратгормона стимулирует низкая концентрация Са2+, Mg2+ и высокая концентрация фосфатов, ингибирует витамин Д3.

Скорость распада гормона уменьшается при низкой концентрации Са2+ и увеличивается, если концентрация Са2+ высока.

[Сa2+]

Препропаратгормон (115 АК)→ пропаратгормон (90 АК)→

паратгормон (84 АК)

Паратгормон

Паратгормон действует на кости и почки. Он стимулирует секрецию остеобластами

инсулиноподобного фактора роста 1 и цитокинов, которые повышают метаболическую активность остеокластов. В остеокластах ускоряется образование щелочной фосфатазы и коллагеназы, которые вызывают распад костного матрикса, в результате чего происходит мобилизация Са2+ и фосфатов из кости во внеклеточную жидкость.

В почках паратгормон стимулирует реабсорбцию Са2+, Mg2+ в дистальных извитых канальцах и уменьшает реабсорбцию фосфатов.

Паратгормон индуцирует синтез кальцитриола (1,25(OH)2D3 – 1,25-

дигидроксихолекальциферол) посредством активации 1 -гидроксилазы в почке.

В результате паратгормон в плазме крови повышает концентрацию Са2+ и Mg2+, и снижает концентрацию фосфатов.

Кальцитонин

Кальцитонин — полипептид, состоит из 32 АК с одной дисульфидной связью, секретируется парафолликулярными К-клетками щитовидной железы или С-клетками паращитовидных желёз.

Секрецию кальцитонина стимулирует высокая концентрация Са2+ и глюкагона, подавляет низкая концентрация Са2+.

[Сa2+]

кальцитонин