Калий, биологическая роль, обмен, регуляция

Биологическая роль:

• участие в поддержании осмотического давления;

• участие в поддержании кислотно-основного равновесия;

• проведение нервного импульса;

• обеспечение нервно-мышечного возбуждения;

• сокращение мышц, клеток;

• активация ферментов.

Обмен

Калий – основной внутриклеточный катион. В организме человека содержится 140 г калия. С пищей ежесуточно поступает около 3-4 г калия, который всасывается в проксимальном отделе тонкой кишки. Т_1/2 калия – около 30 суток. Выводится с мочой (3 г/сут), калом (0,4 г/сут), потом (0,1 г/сут).

Регуляция обмена

Несмотря на небольшое содержание К⁺ в плазме, его концентрация регулируется очень строго. Поступление К⁺ в клетки усиливают адреналин, альдостерон, инсулин. Общий баланс К⁺ регулируется на уровне почек. Альдостерон усиливает выделение К⁺ за счет стимуляции секреции в почесных канальцах. При гипокалиемии регуляторные возможности почек ограничены.

Кальций, биологическая роль, обмен, регуляция

Биологическая роль:

• структура костной ткани, зубов;

• мышечное сокращение;

• возбудимость нервной системы;

• внутриклеточный посредник гормонов;

• свертывание крови;

• активация ферментов (амилаза, липаза);

• секреторная активность железистых клеток.

Обмен

В организме содержится около 1 кг кальция: в костях – около 1 кг, в мягких тканях, преимущественно внеклеточно – около 14 г. С пищей поступает 1 г в сутки, а всасывается 0,3 г/сутки. Т_1/2 для кальция, содержащегося в организме, около 6 лет, для кальция костей скелета – 20 лет. В плазме крови кальций содержится в двух видах:

1. недиффундируемый, связанный с белками (альбумином), биологически неактивный – 40 %.

2. диффундируемый, состоящий из 2-х фракций:

   • ионизированный (свободный) – 50 %;

   • комплексный, связанный с анионами: фосфатом, цитратом, карбонатом – 10 %.

Все формы кальция находятся в динамическом обратимом равновесии. Физиологической активностью обладает только ионизированный кальций. Кальций выделяется из организма: с калом – 0,7 г/сутки; с мочой 0,2 г/сутки; с потом 0,03 г/сутки.

Регуляция обмена

В регуляции обмена Са²⁺ имеют значение 3 фактора:

1. Паратгормон – увеличивает выход кальция из костной ткани, стимулирует его реабсорбцию в почках. А также активирует превращение витамина D в его активную форму D₃ и повышает всасывание кальция в кишечнике.

2. Кальцитонин – уменьшает выход Са²⁺ из костной ткани.

3. Активная форма витамина D – витамин D₃ стимулирует всасывание кальция в кишечнике.

В конечном итоге, действие паратгормона и витамина D направлено на повышение концентрации Са²⁺ во внеклеточной жидкости, в том числе в плазме, а действие кальцитонина – на понижение этой концентрации.

Фосфор, биологическая роль, обмен, регуляция

Биологическая роль:

• образование (совместно с кальцием) структуры костной ткани;

• строение ДНК, РНК, фосфолипидов, коферментов;

• образование макроэргов;

• фосфорилирование (активация) субстратов;

• поддержание кислотно-основного равновесия;

• регуляция метаболизма (фосфорилирование, дефосфорилирование белков, ферментов).

Обмен

В организме содержится 650 г фосфора, из них в скелете – 8,5%, в клетках мягких тканей – 14%, во внеклеточной жидкости – 1 %. Поступает около 2 г в сутки, из которых всасывается до 70%. Т_1/2 кальция мягких тканей – 20 суток, скелета – 4 года. Выводится фосфор: с мочой – 1,5 г/сутки, с калом – 0,5 г/сутки, с потом – около 1 мг/сутки.

Регуляция обмена

Паратгормон усиливает выход фосфора из костной ткани и выведение его с мочой, а также увеличивает всасывание в кишечнике. Обычно концентрация кальция и фосфора в плазме крови изменяются противоположным образом. Однако при гиперпаратиреозе повышаются уровни обоих, а при рахите – снижаются.