Паратироидният хормон (PTH) е едноверижен полипептид, състоящ се от 84 аминокиселинни остатъка (около 9,5 kDa), чието действие е насочено към повишаване на концентрацията на калциеви йони и намаляване на концентрацията на фосфати в кръвната плазма.

Синтез и секреция на ПТХ . ПТХ се синтезира в паращитовидните жлези като прекурсор, препрохормон, съдържащ 115 аминокиселинни остатъка. По време на прехвърлянето към ER, сигнален пептид, съдържащ 25 аминокиселинни остатъка, се отцепва от препрохормона. Полученият прохормон се транспортира до апарата на Голджи, където прекурсорът се превръща в зрял хормон, който включва 84 аминокиселинни остатъка (PTH 1-84). Паратироидният хормон е опакован и съхраняван в секреторни гранули (везикули). Интактният паратироиден хормон може да бъде разцепен на къси пептиди: N-краен, С-краен и среден фрагмент. N-терминалните пептиди, съдържащи 34 аминокиселинни остатъка, имат пълна биологична активност и се секретират от жлезите заедно със зрелия паратироиден хормон. Това е N-крайният пептид, който е отговорен за свързването с рецепторите на таргетните клетки. Ролята на С-крайния фрагмент не е ясно установена. Скоростта на разграждане на хормоните намалява при ниски концентрации на калциеви йони и се увеличава при високи концентрации на калциеви йони. Секреция на ПТХрегулира се от нивото на калциевите йони в плазмата: хормонът се секретира в отговор на намаляване на концентрацията на калций в кръвта.

Ролята на паратироидния хормон в регулацията на калциевия и фосфатния метаболизъм.целеви организа ПТХ – кости и бъбреци. В клетките на бъбреците и костната тъкан са локализирани специфични рецептори, които взаимодействат с паратироидния хормон, в резултат на което се инициира каскада от събития, водещи до активиране на аденилат циклаза. Вътре в клетката се увеличава концентрацията на cAMP молекули, чието действие стимулира мобилизирането на калциеви йони от вътреклетъчните резерви. Калциевите йони активират кинази, които фосфорилират специфични протеини, които индуцират транскрипцията на специфични гени. В костната тъкан PTH рецепторите са локализирани върху остеобластите и остеоцитите, но не се намират върху остеокластите. Когато паратиреоидният хормон се свърже с целевите клетъчни рецептори, остеобластите започват интензивно да отделят инсулиноподобен растежен фактор 1 и цитокини. Тези вещества стимулират метаболитната активност на остеокластите. По-специално, ускорява се образуването на ензими като алкална фосфатаза и колагеназа, които действат върху компонентите на костния матрикс, причиняват неговото разграждане, което води до мобилизиране на Ca 2+ и фосфати от костта в извънклетъчната течност. В бъбреците ПТХ стимулира реабсорбцията на калций в дисталните извити тубули и по този начин намалява отделянето на калций в урината, намалява реабсорбцията на фосфат.В допълнение, паратиреоидният хормон индуцира синтеза на калцитриол (1,25 (OH) 2 D 3), който подобрява абсорбцията на калций в червата. По този начин паратироидният хормон възстановява нормалното ниво на калциевите йони в извънклетъчната течност, както чрез директно действие върху костите и бъбреците, така и чрез индиректно действие (чрез стимулиране на синтеза на калцитриол) върху чревната лигавица, като в този случай повишава ефективността на абсорбцията на Ca 2+ в червата. Чрез намаляване на реабсорбцията на фосфати от бъбреците, паратиреоидният хормон помага за намаляване на концентрацията на фосфати в извънклетъчната течност.

Калцитонин - полипептид, състоящ се от 32 аминокиселинни остатъка с една дисулфидна връзка. Хормонът се секретира от парафоликуларни тироидни К-клетки или паратироидни С-клетки като прекурсорен протеин с високо молекулно тегло. Секрецията на калцитонин се увеличава с повишаване на концентрацията на Ca 2+ и намалява с намаляване на концентрацията на Ca 2+ в кръвта. Калцитонинът е антагонист на паратироидния хормон. Той инхибира освобождаването на Ca 2+ от костите, намалявайки активността на остеокластите. В допълнение, калцитонинът инхибира тубулната реабсорбция на калциеви йони в бъбреците, като по този начин стимулира тяхното отделяне от бъбреците в урината. Скоростта на секреция на калцитонин при жените е силно зависима от нивата на естроген. При липса на естроген секрецията на калцитонин намалява. Това води до ускоряване на мобилизацията на калций от костната тъкан, което води до развитие на остеопороза.

Хиперпаратироидизъм. При първичния хиперпаратиреоидизъм се нарушава механизмът на потискане на секрецията на паратиреоиден хормон в отговор на хиперкалцемия. Това заболяване се среща с честота 1:1000. Причините могат да бъдат тумор на паращитовидната жлеза (80%) или дифузна хиперплазия на жлезите, в някои случаи рак на паращитовидната жлеза (по-малко от 2%). Прекомерната секреция на паратиреоиден хормон води до повишена мобилизация на калций и фосфат от костната тъкан, повишена калциева реабсорбция и екскреция на фосфат в бъбреците. В резултат на това възниква хиперкалцемия, която може да доведе до намаляване на нервно-мускулната възбудимост и мускулна хипотония. Болните развиват обща и мускулна слабост, умора и болки в определени мускулни групи, увеличава се рискът от фрактури на гръбначния стълб, бедрените кости и костите на предмишницата. Увеличаването на концентрацията на фосфатни и калциеви йони в бъбречните тубули може да причини образуването на камъни в бъбреците и да доведе до хиперфосфатурия и хипофосфатемия . Вторичен хиперпаратироидизъм възниква при хронична бъбречна недостатъчност и дефицит на витамин D 3 и е придружено от хипокалцемия, свързана главно с нарушена абсорбция на калций в червата поради инхибиране на образуването на калцитриол от засегнатите бъбреци. В този случай се увеличава секрецията на паратиреоиден хормон. Въпреки това, повишеното ниво на паратироидния хормон не може да нормализира концентрацията на калциеви йони в кръвната плазма поради нарушение на синтеза на калцитриол и намаляване на абсорбцията на калций в червата. Наред с хипокалциемията често се наблюдава хиперфостатемия. Пациентите развиват увреждане на скелета (остеопороза) поради повишена мобилизация на калций от костната тъкан. В някои случаи (с развитието на аденом или хиперплазия на паращитовидните жлези) автономната хиперсекреция на паратироидния хормон компенсира хипокалцемията и води до хиперкалцемия. (третичен хиперпаратироидизъм ).

Хипопаратироидизъм. Основният симптом на хипопаратиреоидизъм поради недостатъчност на паращитовидните жлези е хипокалцемия. Намаляването на концентрацията на калциеви йони в кръвта може да причини неврологични, офталмологични и сърдечно-съдови нарушения, както и увреждане на съединителната тъкан. При пациент с хипопаратиреоидизъм се наблюдава повишаване на нервно-мускулната проводимост, пристъпи на тонични конвулсии, конвулсии на дихателните мускули и диафрагмата и ларингоспазъм.

126. Структура, биосинтеза и механизъм на действие на калцитриол. Причини и прояви на рахит

Три хормона са отговорни за обмяната на калций и фосфати в организма – калцитриол, калцитонин и паратироиден хормон.

Калцитриол

Структура

Той е производно на витамин D и принадлежи към стероидите.

Синтез

Холекалциферол (витамин D3) и ергокалциферол (витамин D2), образувани в кожата под действието на ултравиолетовото лъчение и доставени с храната, се хидроксилират до хепатоцитивърху С 25 и в епитела проксимални тубулибъбреци за C 1. В резултат на това се образува 1,25-диоксихолекалциферол ( калцитриол).

1α-хидроксилазна активност е установена в много клетки и значението на това е в активирането на 25-хидроксихолекалциферол за собствените нужди на клетката (автокринно и паракринно действие).

Регулиране на синтеза и секрецията

Активирате: Хипокалциемията повишава хидроксилирането на витамин D при С1 в бъбреците чрез увеличаване на секрецията на паратиреоиден хормон, който стимулира този процес.

Намалете: Излишъкът от калцитриол инхибира C1 хидроксилирането в бъбреците.

Механизъм на действие

Цитозолен.

Цели и ефекти

Паратироиден хормон

Структура

Това е пептид от 84 аминокиселини с молекулно тегло 9,5 kDa.

Синтез

Отива до паращитовидните жлези. Реакциите на синтез на хормони са много активни.

Регулиране на синтеза и секрецията

Активирапроизводството на хормона хипокалцемия.

Намалетевисоки концентрации на калций чрез активиране калций-чувствителна протеазахидролизиране на един от предшествениците на хормона.

Механизъм на действие

Аденилат циклаза.

Цели и ефекти

Ефектът на паратироидния хормон е да повишаване на концентрацията на калцийи намаляване на концентрацията на фосфатив кръвта.

Това се постига по три начина:

Костен

• при високо ниво на хормона, остеокластите се активират и костната тъкан се разрушава,
• при ниски концентрации се активират костното ремоделиране и остеогенезата.

бъбреци

• повишена реабсорбция на калций и магнезий
• намалява реабсорбцията на фосфати, аминокиселини, карбонати, натрий, хлориди, сулфати.
• хормонът също така стимулира образуването на калцитриол (хидроксилиране при С 1).

червата

• с участието на калцитриол се подобрява абсорбцията на калций и фосфати.

Хипофункция

Възниква при случайно отстраняване на жлезата по време на операции на щитовидната жлеза или при автоимунно разрушаване на тъканта на жлезата. Получената хипокалцемия и хиперфосфатемия се проявява под формата на висока нервно-мускулна възбудимост, конвулсии, тетания. При рязко намаляване на калция възниква парализа на дишането, ларингоспазъм.

хиперфункция

Първичният хиперпаратиреоидизъм възниква при аденом на жлезите. Нарастващата хиперкалцемия причинява увреждане на бъбреците, уролитиаза.

Вторичният хиперпаратироидизъм е резултат от бъбречна недостатъчност, при която има нарушение на образуването на калцитриол, намаляване на концентрацията на калций в кръвта и компенсаторно увеличаване на синтеза на паратиреоиден хормон.

Калцитонин

Структура

Това е пептид от 32 аминокиселини с молекулно тегло 3,6 kDa.

Синтез

Среща се в парафоликуларните клетки на щитовидната жлеза.

Регулиране на синтеза и секрецията

Активирате: калциеви йони, глюкагон.

Механизъм на действие

Аденилат циклаза

Цели и ефекти

Ефектът на калцитонина е намаляване на концентрацията на калцийи фосфатив кръвта:

• в костната тъкан инхибира активността на остеокластите, което подобрява навлизането на калций и фосфати в костта,
• в бъбреците инхибира реабсорбцията на Ca 2+ йони, фосфати, Na + , K + , Mg 2+ .

Калциев метаболизъм, хиперкалцемия и хипокалцемия.

Паратироидният хормон (паратхормон) също принадлежи към протеиновите хормони. Те са

синтезирани от паращитовидните жлези. Молекулата на говеждия паратироиден хормон съдържа 84 аминокиселини.

остатък и се състои от една полипептидна верига. Установено е, че паратироидният хормон участва в регулацията

концентрацията на калциеви катиони и свързаните с тях аниони на фосфорната киселина в кръвта. Биологично

йонизираният калций се счита за активна форма, концентрацията му варира между 1,1–1,3 mmol / l.

Оказа се, че калциевите йони са основни фактори, които не са заменими с други катиони за редица жизненоважни

важни физиологични процеси: мускулна контракция, нервно-мускулно възбуждане, коагулация

кръв, пропускливостта на клетъчните мембрани, активността на редица ензими и др. Следователно, всякакви промени в тези

процеси, причинени от дългосрочна липса на калций в храната или нарушение на усвояването му в

червата, водят до повишен синтез на паратиреоиден хормон, който допринася за измиването на калциевите соли (в

под формата на цитрати и фосфати) от костната тъкан и съответно до разрушаването на минерални и органични

костни компоненти. Друг целеви орган за паратироидния хормон е бъбрекът. Паратироидният хормон намалява реабсорбцията

фосфат в дисталните тубули на бъбрека и увеличава тубулната реабсорбция на калций.В специални клетки - т.н.

наречени парафоликуларни клетки или С-клетки на щитовидната жлеза, се синтезира пептиден хормон

природа, осигуряваща постоянна концентрация на калций в кръвта – калцитонин.

Калцитонинът съдържа дисулфиден мост (между 1-ви и 7-ми аминокиселинни остатъци) и се характеризира с

N-краен цистеин и С-краен пролинамид. Биологичното действие на калцитонина е директно

противоположно на ефекта на паратиреоидния хормон: предизвиква потискане на резорбтивните процеси в костната тъкан и

съответно хипокалцемия и хипофосфатемия. По този начин постоянството на нивото на калций в кръвта

хора и животни се осигурява главно от паратироиден хормон, калцитриол и калцитонин, т.е.

хормони както на щитовидната, така и на паращитовидните жлези и хормон - производно на витамин D3. Следва

да се вземат предвид при хирургични терапевтични манипулации на тези жлези.

Анаеробно разграждане на глюкозата. етапи на този процес. Гликолитично окисление, субстрат

Фосфорилиране. Енергийна стойност на анаеробното разграждане на глюкозата. регулаторни механизми,

участващи в този процес.

Гликолизата е синоним на млечна киселина

ферментация - сложен ензим

процесът на превръщане на глюкозата в две

течащи молекули на млечна киселина

в човешки и животински тъкани

консумация на кислород. гликолиза

включва 11 ензимни реакции,

възникващи в цитоплазмата на клетката.

Реакциите на гликолиза протичат на 2 етапа. AT

по време на първия етап

енергоемки - използвани са 2 бр

АТФ в 1-ва и 3-та реакция. В ход 7-

та и десета реакция на втория етап -

енергоотдаващи - образуват се 4 АТФ. От 11

реакции - 3 необратими (1-ва, 3-та и 10-та

Витамин РР, структура на коензимите, участие в метаболитните процеси. Хипо- и авитаминоза PP. храна

Източници, дневна нужда.

Витамин РР (никотинова киселина, никотинамид, витамин В3)

Източници. Витамин РР е широко разпространен в растителни продукти, високата му

бъбреци от говеда и свине. дневна нуждав този витамин

доставя 15-25 mg за възрастни, 15 mg за деца . Биологичен

функции.Никотиновата киселина в тялото е част от NAD и NADP, които действат като коензими

различни дехидрогенази. Дефицит на витамин РРводи до заболяването пелагра, за което

Характерни са 3 основни признака: дерматит, диария, деменция ("три D"), пелаграта се проявява под формата на

симетричен дерматит върху участъци от кожата, изложени на слънчева светлина, стомашно-чревни разстройства (диария) и

възпалителни лезии на лигавицата на устата и езика. В напреднали случаи се наблюдава пелагра

Нарушения на ЦНС (деменция): загуба на паметта, халюцинации и заблуди.

Биосинтез на мазнини в тялото: ресинтез на мазнини в чревния ендотел, синтез на мазнини в черния дроб и подкожието

Мастна тъкан. Транспорт на мазнини от кръвни липопротеини. Дебела резервация. физиологичен

Значението на мазнините за човешкото тяло. Нарушение на процеса на синтез на мазнини: затлъстяване, мастна тъкан

Регенерация на черния дроб.

Метаболизъм на мазнините- набор от процеси на храносмилане и усвояване на неутрални мазнини

(триглицериди) и техните разпадни продукти в стомашно-чревния тракт, междинен метаболизъм на мазнини и

мастни киселини и отделяне на мазнините, както и техните метаболитни продукти от организма. Концепции " метаболизма на мазнините" и

"липиден метаболизъм" често се използва взаимозаменяемо, т.к намерени в животински и растителни тъкани

включва неутрални мазнини и подобни на мазнини съединения, са комбинирани под общ

името липиди . Нарушения Ж. о. причина или са резултат от много патологии

държави. Тялото на възрастен с храна дневно получава средно 70 Жживотински мазнини и

растителен произход. В устната кухина мазнините не претърпяват никакви промени, т.к. слюнката не е

съдържа ензими, които разграждат мазнините . Частично разграждане на мазнините до глицерол или моно-,

диглицериди и мастни киселини започва в стомаха. Той обаче протича с бавни темпове.

тъй като в стомашния сок на възрастен и бозайници активността на ензима липаза,

катализира хидролитичното разграждане на мазнините , изключително ниска и рН стойността на стомашния сок

далеч не е оптимално за действието на този ензим (оптимално pH за стомашна липаза

е в диапазона 5,5-7,5 pH единици). Освен това в стомаха няма условия за емулгиране.

мазнини, а липазата може активно да хидролизира само мазнини под формата на мастна емулсия. Следователно,

при възрастни, мазнините, които съставляват по-голямата част от хранителните мазнини, не се променят много в стомаха

подлагам се. Като цяло обаче стомашното храносмилане значително улеснява последващото храносмилане.

мазнини в червата. В стомаха настъпва частично разрушаване на липопротеиновите комплекси на клетъчните мембрани

храна, което прави мазнините по-достъпни за последващо излагане на панкреатична липаза

сок. Освен това дори лекото разграждане на мазнините в стомаха води до появата на

свободни мастни киселини, които без да се усвоят в стомаха, попадат в червата и там

допринасят за емулгирането на мазнините. Най-силно емулгиращо действие има жлъчката

киселини , влиза в дванадесетопръстника с жлъчка. В дванадесетопръстника заедно с храната

известно количество стомашен сок, съдържащ солна киселина, която в

дванадесетопръстника се неутрализира главно от бикарбонатите, съдържащи се в панкреаса и

чревен сок и жлъчка. Мехурчета от въглероден диоксид, образувани по време на реакцията на бикарбонати със солна киселина

газовете разхлабват хранителната каша и допринасят за по-пълното й смесване с храносмилателната

сокове. В същото време започва емулгирането на мазнините. Жлъчните соли се адсорбират в присъствието на

малки количества свободни мастни киселини и моноглицериди на повърхността на мастните капчици във формата

най-тънкият филм, който предотвратява сливането на тези капчици.

Нарушения на метаболизма на мазнините.Една от причините за недостатъчното усвояване на мазнините в тънките черва

може да има тяхното непълно разделяне поради намалена секреция на панкреатичен сок

(липса на панкреатична липаза), или поради намалена жлъчна секреция (липса на жлъчка

киселини, необходими за емулгиране на мазнини и образуване на мастни мицели). Друго, най-често

причината за недостатъчна абсорбция на мазнини в червата е нарушение на функцията на чревния епител,

наблюдава се при ентерит, хиповитаминоза, хипокортицизъм и някои други патологични състояния.

В този случай моноглицеридите и мастните киселини не могат да се абсорбират нормално в червата поради

увреждане на неговия епител. Малабсорбция на мазнини се наблюдава и при панкреатит, механичен

жълтеница след субтотална резекция на тънките черва, както и ваготомия, водеща до намаляване на тонуса

жлъчен мехур и бавен поток на жлъчката в червата. Малабсорбция на мазнини в тънките черва

води до появата на голямо количество мазнини и мастни киселини в изпражненията - стеаторея. С дълъг

Ако усвояването на мазнините е нарушено, тялото получава и недостатъчно количество мастноразтворими витамини.

Паратхормон

Паратироидният хормон (PTH) е едноверижен полипептид, състоящ се от 84 аминокиселинни остатъка (около 9,5 kDa), чието действие е насочено към повишаване на концентрацията на калциеви йони и намаляване на концентрацията на фосфати в кръвната плазма.

1. Синтез и секреция на ПТХ

ПТХ се синтезира в паращитовидните жлези като прекурсор, препрохормон, съдържащ 115 аминокиселинни остатъка. По време на прехвърлянето към ER, сигнален пептид, съдържащ 25 аминокиселинни остатъка, се отцепва от препрохормона. Полученият прохормон се транспортира до апарата на Голджи, където прекурсорът се превръща в зрял хормон, който включва 84 аминокиселинни остатъка (PTH 1-84). Паратироидният хормон е опакован и съхраняван в секреторни гранули (везикули). Интактният паратироиден хормон може да бъде разцепен на къси пептиди: N-краен, С-краен и среден фрагмент. N-терминалните пептиди, съдържащи 34 аминокиселинни остатъка, имат пълна биологична активност и се секретират от жлезите заедно със зрелия паратироиден хормон. Това е N-крайният пептид, който е отговорен за свързването с рецепторите на таргетните клетки. Ролята на С-крайния фрагмент не е ясно установена. Скоростта на разграждане на хормоните намалява при ниски концентрации на калциеви йони и се увеличава при високи концентрации на калциеви йони.

Секреция на ПТХрегулира се от нивото на калциевите йони в плазмата: хормонът се секретира в отговор на намаляване на концентрацията на калций в кръвта.

2. Ролята на паратироидния хормон в регулацията на калциевата и фосфатната обмяна

целеви организа ПТХ – кости и бъбреци. В клетките на бъбреците и костната тъкан са локализирани специфични рецептори, които взаимодействат с паратироидния хормон, в резултат на което се инициира каскада от събития, водещи до активиране на аденилат циклаза. Вътре в клетката се увеличава концентрацията на cAMP молекули, чието действие стимулира мобилизирането на калциеви йони от вътреклетъчните резерви. Калциевите йони активират кинази, които фосфорилират специфични протеини, които индуцират транскрипцията на специфични гени.

В костната тъкан PTH рецепторите са локализирани върху остеобластите и остеоцитите, но не се намират върху остеокластите. Когато паратиреоидният хормон се свърже с целевите клетъчни рецептори, остеобластите започват интензивно да секретират инсулиноподобен растежен фактор 1 и цитокини. Тези вещества стимулират метаболитната активност на остеокластите. По-специално, ускорява се образуването на ензими като алкална фосфатаза и колагеназа, които действат върху компонентите на костната матрица, причиняват нейното разпадане, което води до мобилизиране на Ca 2+ и фосфати от костта в извънклетъчната течност ( Фиг. 1).

В бъбреците ПТХ стимулира реабсорбцията на калций в дисталните извити тубули и по този начин намалява екскрецията на калций в урината и реабсорбцията на фосфат.

В допълнение, паратироидният хормон индуцира синтеза на калцитриол (1,25(OH) 2 D 3), който подобрява абсорбцията на калций в червата.

По този начин паратироидният хормон възстановява нормалното ниво на калциевите йони в извънклетъчната течност, както чрез директно действие върху костите и бъбреците, така и чрез индиректно действие (чрез стимулиране на синтеза на калцитриол) върху чревната лигавица, като в този случай повишава ефективността на абсорбцията на Ca 2+ в червата. Чрез намаляване на реабсорбцията на фосфати от бъбреците, паратироидният хормон помага за намаляване на концентрацията на фосфати в извънклетъчната течност.

3. Хиперпаратироидизъм

При първичния хиперпаратиреоидизъм се нарушава механизмът на потискане на секрецията на паратиреоиден хормон в отговор на хиперкалцемия. Това заболяване се среща с честота 1:1000. Причините могат да бъдат тумор на паращитовидната жлеза (80%) или дифузна хиперплазия на жлезите, в някои случаи рак на паращитовидната жлеза (по-малко от 2%). Прекомерната секреция на паратиреоиден хормон води до повишена мобилизация на калций и фосфат от костната тъкан, повишена калциева реабсорбция и екскреция на фосфат в бъбреците. В резултат на това възниква хиперкалцемия, която може да доведе до намаляване на нервно-мускулната възбудимост и мускулна хипотония. Болните развиват обща и мускулна слабост, умора и болки в определени мускулни групи, увеличава се рискът от фрактури на гръбначния стълб, бедрените кости и костите на предмишницата. Увеличаването на концентрацията на фосфатни и калциеви йони в бъбречните тубули може да причини образуването на камъни в бъбреците и да доведе до хиперфосфатурия и хипофосфатемия.

Вторичен хиперпаратироидизъмвъзниква при хронична бъбречна недостатъчност и дефицит на витамин D 3 и е придружено от хипокалцемия, свързана главно с нарушена абсорбция на калций в червата поради инхибиране на образуването на калцитриол от засегнатите бъбреци. В този случай се увеличава секрецията на паратиреоиден хормон. Въпреки това, повишеното ниво на паратироидния хормон не може да нормализира концентрацията на калциеви йони в кръвната плазма поради нарушение на синтеза на калцитриол и намаляване на абсорбцията на калций в червата. Наред с хипокалциемията често се наблюдава хиперфостатемия. Пациентите развиват увреждане на скелета (остеопороза) поради повишена мобилизация на калций от костната тъкан. В някои случаи (с развитието на аденом или хиперплазия на паращитовидните жлези) автономната хиперсекреция на паратироидния хормон компенсира хипокалциемията и води до хиперкалциемия ( третичен хиперпаратироидизъм).

4. Хипопаратироидизъм

Основният симптом на хипопаратиреоидизъм поради недостатъчност на паращитовидните жлези е хипокалцемия. Намаляването на концентрацията на калциеви йони в кръвта може да причини неврологични, офталмологични и сърдечно-съдови нарушения, както и увреждане на съединителната тъкан. При пациент с хипопаратиреоидизъм се наблюдава повишаване на нервно-мускулната проводимост, пристъпи на тонични конвулсии, конвулсии на дихателните мускули и диафрагмата и ларингоспазъм.

Калцитриол

Подобно на други стероидни хормони, калцитриолът се синтезира от холестерол.

Ориз. 1. Биологично действие на паратироидния хормон. 1 - стимулира мобилизирането на калций от костите; 2 - стимулира реабсорбцията на калциеви йони в дисталните тубули на бъбреците; 3 - активира образуването на калцитриол, 1,25(OH) 2 D 3 в бъбреците, което води до стимулиране на абсорбцията на Ca 2+ в червата; 4 - повишава концентрацията на калций в междуклетъчната течност, инхибира секрецията на ПТХ. ICF - междуклетъчна течност.

Действието на хормона е насочено към повишаване на концентрацията на калций в кръвната плазма.

1. Структура и синтез на калцитриол

В кожата 7-дехидрохолестеролът (провитамин D3) се превръща в непосредствения прекурсор на калцитриола, холекалциферол (витамин D3). По време на тази неензимна реакция, под въздействието на ултравиолетово лъчение, връзката между деветия и десетия въглероден атом в молекулата на холестерола се разкъсва, пръстен В се отваря и се образува холекалциферол (фиг. 2). Така се образува по-голямата част от витамин D 3 в човешкото тяло, но малко количество от него идва от храната и се абсорбира в тънките черва заедно с други мастноразтворими витамини.

Ориз. 2. Схема за синтез на калцитриол. 1 - холестеролът е прекурсор на калцитриол; 2 - в кожата 7-дехидрохолестеролът се превръща неензимно в холекалциферол; 3 - в черния дроб 25-хидроксилазата превръща холекалциферол в калцидиол; 4 - в бъбреците образуването на калцитриол се катализира от 1α-хидроксилаза.

В епидермиса холекалциферолът се свързва със специфичен витамин D-свързващ протеин (транскалциферин), навлиза в кръвния поток и се прехвърля в черния дроб, където се извършва хидроксилиране при 25-ия въглероден атом, за да се образува калцидиол. В комплекс с протеина, свързващ витамин D, калцидиолът се транспортира до бъбреците и се хидроксилира при първия въглероден атом, за да образува калцитриол. 1,25(OH) 2 D 3 е активната форма на витамин D 3 .

Хидроксилирането, протичащо в бъбреците, е стъпка, ограничаваща скоростта. Тази реакция се катализира от митохондриалния ензим lα-хидроксилаза. Паратхормонът индуцира la-хидроксилаза, като по този начин стимулира синтеза на 1,25(OH) 2 D 3 . Ниската концентрация на фосфати и Ca2+ йони в кръвта също ускорява синтеза на калцитриол, а калциевите йони действат индиректно чрез паратироидния хормон.

При хиперкалцемия активността на 1α-хидроксилазата намалява, но активността на 24α-хидроксилазата се увеличава. В този случай се увеличава производството на метаболита 24,25(OH) 2 D 3, който може да има биологична активност, но ролята му не е напълно изяснена.

2. Механизъм на действие на калцитриол

Калцитриолът има ефект върху тънките черва, бъбреците и костите. Подобно на други стероидни хормони, калцитриолът се свързва с вътреклетъчния рецептор на таргетната клетка. Образува се хормон-рецепторен комплекс, който взаимодейства с хроматина и индуцира транскрипцията на структурни гени, което води до синтеза на протеини, които медиират действието на калцитриола. Например, в чревните клетки калцитриолът индуцира синтеза на Ca 2+ -пренасящи протеини, които осигуряват абсорбцията на калциеви и фосфатни йони от чревната кухина в чревната епителна клетка и по-нататъшния транспорт от клетката към кръвта, поради което концентрацията на калциеви йони в извънклетъчната течност се поддържа на нивото, необходимо за минерализацията на органичната матрица на костната тъкан. В бъбреците калцитриолът стимулира реабсорбцията на калциеви и фосфатни йони. При липса на калцитриол се нарушава образуването на аморфни кристали калциев фосфат и хидроксиапатит в органичната матрица на костната тъкан, което води до развитие на рахит и остеомалация. Установено е също, че при ниска концентрация на калциеви йони, калцитриолът насърчава мобилизирането на калций от костната тъкан.

3. Рахит

Рахитът е детско заболяване, свързано с недостатъчна минерализация на костната тъкан. Нарушаването на минерализацията на костите е следствие от дефицит на калций. Рахитът може да бъде причинен от следните причини: липса на витамин D 3 в храната, нарушена абсорбция на витамин D 3 в тънките черва, намален синтез на прекурсори на калцитриГол поради недостатъчно излагане на слънце, дефект в 1α-хидроксилазата, дефект в калцитриол рецептори в таргетните клетки. Всичко това води до намаляване на абсорбцията на калций в червата и намаляване на концентрацията му в кръвта, стимулиране на секрецията на паратироиден хормон и в резултат на това мобилизиране на калциеви йони от костите. При рахит се засягат костите на черепа; гърдите, заедно с гръдната кост, изпъкват напред; тръбните кости и ставите на ръцете и краката са деформирани; стомахът расте и изпъква; забавено двигателно развитие. Основните начини за предотвратяване на рахит са правилното хранене и достатъчно слънчева светлина.

Ролята на калцитонина в регулацията на калциевия метаболизъм

Калцитонинът е полипептид, състоящ се от 32 аминокиселинни остатъка с една дисулфидна връзка. Хормонът се секретира от парафоликуларни тироидни К-клетки или паратироидни С-клетки като прекурсорен протеин с високо молекулно тегло. Секрецията на калцитонин се увеличава с повишаване на концентрацията на Ca 2+ и намалява с намаляване на концентрацията на Ca 2+ в кръвта. Калцитонинът е антагонист на паратироидния хормон. Той инхибира освобождаването на Ca 2+ от костите, намалявайки активността на остеокластите. В допълнение, калцитонинът инхибира тубулната реабсорбция на калциеви йони в бъбреците, като по този начин стимулира тяхното отделяне от бъбреците в урината. Скоростта на секреция на калцитонин при жените е силно зависима от нивата на естроген. При липса на естроген секрецията на калцитонин намалява. Това води до ускоряване на мобилизацията на калций от костната тъкан, което води до развитие на остеопороза.



Хормонът се синтезира от паращитовидните жлези. Това е полипептид (84 аминокиселини). Краткосрочната регулация на секрецията на паратироидния хормон се осъществява от Ca ++, а за дълго време - 1,25 (OH) 2D3 заедно с калций.

Паратироидният хормон взаимодейства със 7-TMS-(R), което води до активиране на аденилат циклазата и повишаване на нивата на cAMP. В допълнение, Ca ++, както и ITP и диацилглицерол (DAG) са включени в механизма на действие на паратироидния хормон. Основната функция на паратироидния хормон е да поддържа постоянно ниво на Са++. Той изпълнява тази функция, като засяга костите, бъбреците и (чрез витамин D) червата. Ефектът на паратироидния хормон върху тъканните остеокласти се осъществява главно чрез ITP и DAG, което в крайна сметка стимулира костното разграждане. В проксималните тубули на бъбреците паратироидният хормон инхибира реабсорбцията на фосфати, което води до фосфатурия и хипофосфатемия, също така повишава реабсорбцията на калций, т.е. намалява екскрецията му. В допълнение, паратироидният хормон повишава активността на 1-хидроксилазата в бъбреците. Този ензим участва в синтеза на активни форми на витамин D.

Навлизането на калций в клетката се регулира от неврохормонални сигнали, някои от които увеличават скоростта на навлизане на Ca + в клетката от междуклетъчното пространство, други - освобождаването му от вътреклетъчните депа. От извънклетъчното пространство Ca2+ навлиза в клетката през калциевия канал (белтък, състоящ се от 5 субединици). Калциевият канал се активира от хормони, чийто механизъм на действие се осъществява чрез цАМФ. Освобождаването на Ca2+ от вътреклетъчните депа става под действието на хормони, които активират фосфолипаза С, ензим, способен да хидролизира фосфолипида на плазмената мембрана FIFF (фосфатидилинозитол-4,5-бифосфат) в DAG (диацилглицерол) и ITP (инозитол-1,4). ,5-трифосфат):

ITP се свързва със специфичен калцизомен рецептор (където се натрупва Ca2+). Това променя конформацията на рецептора, което води до отваряне на вратата, блокирайки канала за преминаване на Ca2+ от калцизомата. Освободеният от депото калций се свързва с протеин киназа С, чиято активност повишава DAG. Протеин киназа С от своя страна фосфорилира различни протеини и ензими, като по този начин променя тяхната активност.

Калциевите йони действат по два начина: 1) свързват отрицателно заредени групи на повърхността на мембраната, като по този начин променят своята полярност; 2) се свързват с протеина калмодулин, като по този начин активират много ключови ензими на въглехидратния и липидния метаболизъм.

Липсата на калций води до развитие на остеопороза (крехки кости). Недостигът на калций в организма води до дефицита му в храната и хиповитаминоза D.

Дневната нужда е 0,8–1,0 g / ден.

Витамин D играе изключително важна роля в метаболизма на калция заедно с паратирина и тирокалцитонина.