Паратгормон (ПТГ) – одноланцюжковий поліпептид, що складається з 84 амінокислотних залишків (близько 9,5 кД), дія якого спрямована на підвищення концентрації іонів кальцію та зниження концентрації фосфатів у плазмі крові.

Синтез та секреція ПТГ . ПТГ синтезується в паращитовидних залозах у вигляді попередника – препрогормону, що містить 115 амінокислотних залишків. Під час перенесення в ЕР від препрогормону відщеплюється сигнальний пептид, що містить 25 залишків амінокислот. Прогормон, що утворюється, транспортується в апарат Гольджі, де відбувається перетворення попередника на зрілий гормон, що включає 84 амінокислотні залишки (ПТГ 1-84). Паратгормон упаковується та зберігається в секреторних гранулах (везикулах). Інтактний паратгормон може розщеплюватися на короткі пептиди: N-кінцеві, С-кінцеві та серединні фрагменти. N-кінцеві пептиди, що містять 34 амінокислотні залишки, мають повну біологічну активність і секретуються залозами поряд із зрілим паратгормоном. Саме N-кінцевий пептид відповідає за зв'язування з рецепторами на клітинах-мішенях. Роль С-кінцевого фрагмента точно не встановлено. Швидкість розпаду гормону зменшується при низькій концентрації іонів кальцію та збільшується, якщо концентрація іонів кальцію висока. Секреція ПТГрегулюється рівнем іонів кальцію в плазмі: гормон секретується у відповідь зниження концентрації кальцію в крові.

Роль паратгормону в регуляції обміну кальцію та фосфатів.Органи-мішенідля ПТГ - кістки та нирки. У клітинах нирок та кісткової тканини локалізовані специфічні рецептори, які взаємодіють із паратгормоном, внаслідок чого ініціюється каскад подій, що призводить до активації аденілатциклази. Усередині клітини зростає концентрація молекул цАМФ, дія яких стимулює мобілізацію іонів кальцію із внутрішньоклітинних запасів. Іони кальцію активують кінази, які фосфорилюють спеціальні білки, що індукують транскрипцію специфічних генів. У кістковій тканині рецептори ПТГ локалізовані на остеобластах та остеоцитах, але не виявлені на остеокластах. При зв'язуванні паратгормону з рецепторами клітин-мішеней остеобласти починають посилено секретувати інсуліноподібний фактор росту 1 та цитокіни. Ці речовини стимулюють метаболічну активність остеокластів. Зокрема, прискорюється утворення ферментів, таких як лужна фосфатаза та колагеназа, які впливають на компоненти кісткового матриксу, викликають його розпад, внаслідок чого відбувається мобілізація Са 2+ та фосфатів із кістки у позаклітинну рідину. У нирках ПТГ стимулює реабсорбцію кальцію в дистальних звивистих канальцях і тим самим знижує екскрецію кальцію з сечею, зменшує реабсорбцію фосфатів. Крім того, паратгормон індукує синтез кальцитріолу (1,25(OH) 2 D 3), який посилює всмоктування кальцію. Таким чином, паратгормон відновлює нормальний рівень іонів кальцію в позаклітинній рідині як шляхом прямого впливу на кістки та нирки, так і опосередковано (через стимуляцію синтезу кальцитріолу) на слизову оболонку кишечника, збільшуючи в цьому випадку ефективність всмоктування Са 2+ в кишечнику. Знижуючи реабсорбцію фосфатів із нирок, паратгормон сприяє зменшенню концентрації фосфатів у позаклітинній рідині.

Кальцітонін - поліпептид, що складається з 32 амінокислотних залишків з одним дисульфідним зв'язком. Гормон секретується парафолікулярними К-клітинами щитовидної залози або С-клітинами паращитовидних залоз у вигляді високомолекулярного білка-попередника. Секреція кальцитоніну зростає зі збільшенням концентрації Са 2+ і зменшується при зниженні концентрації Са 2+ у крові. Кальцитонін – антагоніст паратгормону. Він пригнічує вивільнення Са 2+ з кістки, знижуючи активність остеокластів. Крім того, кальцитонін пригнічує канальцеву реабсорбцію іонів кальцію в нирках, тим самим стимулюючи їхню екскрецію нирками із сечею. Швидкість секреції кальцитоніну у жінок залежить від рівня естрогенів. При нестачі естрогенів секреція кальцитоніну знижується. Це спричиняє прискорення мобілізації кальцію з кісткової тканини, що призводить до розвитку остеопорозу.

Гіперпаратиреоз. При первинному гіперпаратиреозі порушується механізм пригнічення секреції паратгормону у відповідь на гіперкальціємію. Це захворювання зустрічається із частотою 1:1000. Причинами можуть бути пухлина навколощитовидної залози (80%) або дифузна гіперплазія залоз, у деяких випадках рак паращитовидної залози (менше 2%). Надмірна секреція паратгормону призводить до підвищення мобілізації кальцію та фосфатів з кісткової тканини, посилення реабсорбції кальцію та виведення фосфатів у нирках. Внаслідок цього виникає гіперкальціємія, яка може призводити до зниження нервово-м'язової збудливості та м'язової гіпотонії. У хворих з'являються загальна та м'язова слабкість, швидка стомлюваність та болі в окремих групах м'язів, збільшується ризик переломів хребта, стегнових кісток та кісток передпліччя. Збільшення концентрації фосфату та іонів кальцію в ниркових канальцях може спричиняти утворення в нирках каменів і призводить до гіперфосфатурії та гіпофосфатемії. . Вторинний гіперпаратиреоз зустрічається при хронічній нирковій недостатності та дефіциті вітаміну D 3 та супроводжується гіпокальціємією, пов'язаною в основному з порушенням всмоктування кальцію в кишечнику через пригнічення утворення кальцитріолу ураженими нирками. І тут секреція паратгормона збільшується. Однак підвищений рівень паратгормону не може нормалізувати концентрацію іонів кальцію в плазмі внаслідок порушення синтезу кальцитріолу та зниження всмоктування кальцію в кишечнику. Поряд із гіпокальціємією, нерідко спостерігають гіперфостатемію. У хворих розвивається пошкодження кістяка (остеопороз) внаслідок підвищення мобілізації кальцію з кісткової тканини. У деяких випадках (при розвитку аденоми або гіперплазії навколощитовидних залоз) автономна гіперсекреція паратгормону компенсує гіпокальціємію та призводить до гіперкальціємії. (третинний гіперпаратиреоз ).

Гіпопаратиреоз. Основний симптом гіпопаратиреозу, обумовлений недостатністю паращитовидних залоз, – гіпокальціємія. Зниження концентрації іонів кальцію в крові може спричинити неврологічні, офтальмологічні порушення та порушення ССС, а також ураження сполучної тканини. У хворого на гіпопараті-реоз відзначають підвищення нервово-м'язової провідності, напади тонічних судом, судоми дихальних м'язів і діафрагми, ларингоспазм.

126. Будова, біосинтез та механізм дії кальцитріолу. Причини та прояв рахіту

За обмін кальцію та фосфатів в організмі відповідають три гормони – кальцитріол, кальцитонін та паратиреоїдний гормон.

Кальцитріол

Будова

Являє собою похідне вітаміну D і відноситься до стероїдів.

Синтез

Утворюється в шкірі під дією ультрафіолету і холекальциферол (вітамін D 3) і ергокальциферол (вітамін D 2), що надходять з їжею, гідроксилуються в гепатоцитахпо С 25 та в епітелії проксимальних канальцівнирок за С 1 . В результаті формується 1,25-діоксіхолекальциферол ( кальцитріол).

Активність 1α-гідроксилази виявлена ​​в багатьох клітинах і значення цього полягає в активації 25-оксихолекальциферолу для власних потреб клітини (аутокринна та паракринна дія).

Регуляція синтезу та секреції

Активують: Гіпокальціємія підвищує гідроксилювання вітаміну D по С1 у нирках через збільшення секреції паратгормону, що стимулює цей процес.

Зменшують: Надлишок кальцитріолу пригнічує гідроксилювання по 1 в нирках.

Механізм дії

Цитозольний.

Мішені та ефекти

Паратиреоїдний гормон

Будова

Являє собою пептид з 84 амінокислот з молекулярною масою 9,5 кДа.

Синтез

Йде у паращитовидних залозах. Реакції синтезу гормону є високоактивними.

Регуляція синтезу та секреції

Активуєосвіта гормону гіпокальціємія.

Зменшуютьвисокі концентрації кальцію через активацію кальцій-чутливої ​​протеази, що гідролізує один із попередників гормону.

Механізм дії

Аденілатциклазний.

Мішені та ефекти

Ефект паратиреоїдного гормону полягає в збільшенні концентрації кальціюі зниження концентрації фосфатіву крові.

Це досягається трьома способами:

Кісткова тканина

• при високому рівні гормону активуються остеокласти та відбувається деструкція кісткової тканини,
• при низьких концентраціях активується перебудова кістки та остеогенез.

Нирки

• збільшується реабсорбція кальцію та магнію,
• зменшується реабсорбція фосфатів, амінокислот, карбонатів, натрію, хлоридів, сульфатів.
• також гормон стимулює утворення кальцитріолу (гідроксилювання по 1).

Кишечник

• за участю кальцитріолу посилюється всмоктування кальцію та фосфатів.

Гіпофункція

Виникає при випадковому видаленні залози при операціях на щитовидній залозі або аутоімунної деструкції тканини залоз. Виникаюча гіпокальціємія та гіперфосфатемія проявляється у вигляді високої нервово-м'язової збудливості, судом, тетанії. При різкому зниженні кальцію виникає дихальний параліч, ларингоспазм.

Гіперфункція

Первинний гіперпаратиреоз виникає при аденомі залоз. Наростаюча гіперкальціємія викликає ушкодження нирок, сечокам'яну хворобу.

Вторинний гіперпаратиреоз є результатом ниркової недостатності, за якої відбувається порушення утворення кальцитріолу, зниження концентрації кальцію в крові та компенсаторне зростання синтезу паратиреоїдного гормону.

Кальцітонін

Будова

Є пептид, що включає 32 амінокислоти з молекулярною масою 3,6 кДа.

Синтез

Здійснюється у парафолікулярних клітинах щитовидної залози.

Регуляція синтезу та секреції

Активують: іони кальцію, глюкагон.

Механізм дії

Аденілатциклазний

Мішені та ефекти

Ефект кальцитоніну полягає в зменшенні концентрації кальціюі фосфатіву крові:

• в кістковій тканині пригнічує активність остеокластів, що покращує вхід кальцію та фосфатів у кістку,
• у нирках пригнічує реабсорбцію іонів Ca 2+ , фосфатів, Na + , K + , Mg 2+ .

Обмін кальцію, гіперкальціємія та гіпокальціємія.

До гормонів білкової природи відноситься також паратиреоїдний гормон (паратгормон). Вони

синтезуються паращитовидними залозами. Молекула паратгормону бика містить 84 амінокислотних

залишку і складається з одного поліпептидного ланцюга. З'ясовано, що паратгормон бере участь у регуляції

концентрації катіонів кальцію та пов'язаних з ними аніонів фосфорної кислоти в крові. Біологічно

активною формою вважається іонізований кальцій, концентрація його коливається не більше 1,1–1,3 ммоль/л.

Іони кальцію виявилися есенціальними факторами, не замінними іншими катіонами для ряду життєво

важливих фізіологічних процесів: м'язове скорочення, нервово-м'язове збудження, згортання

крові, проникність клітинних мембран, активність низки ферментів тощо. Тому будь-які зміни цих

процесів, обумовлені тривалим недоліком кальцію в їжі або порушенням його всмоктування

кишечнику, призводять до посилення синтезу паратгормону, який сприяє вимиванню солей кальцію (в

вигляді цитратів і фосфатів) з кісткової тканини та відповідно до деструкції мінеральних та органічних

компонентів кісток. Інший орган-мішень паратгормон – це нирка. Паратгормон зменшує реабсорбцію

фосфату в дистальних канальцях нирки і підвищує канальцеву реабсорбцію кальцію.

званих парафолікулярних клітинах, або С-клітинах щитовидної залози, синтезується пептидний гормон

природи, що забезпечує постійну концентрацію кальцію в крові – кальцитонін.

Кальцитонін містить дисульфідний місток (між 1-м та 7-м амінокислотними залишками) і характеризується

N-кінцевим цистеїном та С-кінцевим пролінамідом. Біологічна дія кальцитоніну прямо

протилежно ефекту паратгормону: він викликає придушення в кістковій тканині резорбтивних процесів та

відповідно гіпокальціємію та гіпофосфатемію. Таким чином, сталість рівня кальцію в крові

людини та тварин забезпечується головним чином паратгормоном, кальцитріолом та кальцитоніном, тобто.

гормонами як щитовидної та паращитовидних залоз, так і гормоном – похідним вітаміну D3. Це слідує

враховувати при хірургічних лікувальних маніпуляціях на цих залозах.

Анаеробний розпад глюкози. Етапи цього процесу. Гліколітична оксиредукція, субстратне

Фосфорилювання. Енергетична цінність анаеробного розпаду глюкози. Регуляторні механізми

Що беруть участь у цьому процесі.

Гліколіз – синонім молочнокислого

бродіння - складний ферментативний

процес перетворення глюкози до двох

молекул молочної кислоти, що протікає

у тканинах людини та тварин без

споживання кисню. Гліколіз

включає 11 ферментативних реакцій,

протікають у цитоплазмі клітини.

Реакції гліколізу проходять у 2 стадії. У

ході першої стадії -

енергоспоживаючою – використовуються 2

АТФ у 1-ій та 3-ій реакціях. У процесі 7-

ой та 10-ої реакцій другої стадії –

енергодаючої – утворюються 4 АТФ. З 11

реакцій - 3 незворотні (1-а, 3-я та 10-а

Вітамін РР, структура коферментів, участь у обмінних процесах. Гіпо- та авітаміноз РР. Харчові

Джерела, добова потреба.

Вітамін РР (нікотинова кислота, нікотинамід, вітамін B3)

Джерела. Вітамін РР широко поширений у рослинних продуктах, високо його

нирках великої рогатої худоби та свиней. Добова потребау цьому вітаміні

доставляє для дорослих 15-25 мг, для дітей – 15 мг . Біологічні

функції.Нікотинова кислота в організмі входить до складу NAD і NADP, що виконують функції коферментів

різних дегідрогеназ. Недостатність вітаміну РРпризводить до захворювання "пелагра", для якого

характерні 3 основні ознаки: дерматит, діарея, деменція ("три Д"), Пеллагра проявляється у вигляді

симетричного дерматиту на ділянках шкіри, доступних дії сонячних променів, розладів ШКТ (діарея) та

запальних уражень слизових оболонок рота та язика. У деяких випадках пелагри спостерігають

розлади ЦНС (деменція): втрата пам'яті, галюцинації та марення.

Біосинтез жирів в організмі: ресинтез жиру в ендотелії кишечника, синтез жирів у печінці та підшкірно-

Жирова клітковина. Транспорт жирів ліпопротеїном крові. Резервування жирів. Фізіологічне

Значення жирів для людини. Порушення процесу синтезу жирів: ожиріння, жирове

Переродження печінки.

Жировий обмін- сукупність процесів перетравлення та всмоктування нейтральних жирів

(тригліцеридів) та продуктів їх розпаду у шлунково-кишковому тракті, проміжного обміну жирів та

жирних кислот та виведення жирів, а також продуктів їх обміну з організму. Поняття « жировий обмін» і

"ліпідний обмін" часто використовуються як синоніми, т.к. що входять до складу тканин тварин та рослин

входять нейтральні жири та жироподібні сполуки, що об'єднуються під загальним

назвою ліпіди . Порушення Ж. о. служать причиною або є наслідком багатьох патологічних

станів. В організм дорослої людини з їжею щодобово надходить у середньому 70 гжирів тварини та

рослинного походження. У ротовій порожнині жири не зазнають жодних змін, т.к. слина не

містить розщеплюючі жири ферментів . Часткове розщеплення жирів на гліцерин або моно-,

дигліцериди та жирні кислоти починається у шлунку. Однак воно протікає з невеликою швидкістю,

оскільки в шлунковому соку дорослої людини та ссавців активність ферменту ліпази,

каталізує гідролітичне розщеплення жирів , вкрай невисока, а величина рН шлункового соку

далека від оптимальної для дії цього ферменту (оптимальне значення рН для шлункової ліпази

знаходиться у межах 5,5-7,5 одиниць рН). Крім того, у шлунку відсутні умови для емульгування

жирів, а ліпаза може активно гідролізувати тільки жир, що у формі жирової емульсії. Тому в

дорослих людей жири, що становлять основну масу харчового жиру, у шлунку особливих змін не

зазнають. Проте загалом шлункове травлення значно полегшує подальше перетравлення.

жиру в кишечнику. У шлунку відбувається часткове руйнування ліпопротеїнових комплексів мембран клітин

їжі, що робить жири більш доступними для подальшого впливу на них панкреатичної ліпази

соку. Крім того, навіть незначне за обсягом розщеплення жирів у шлунку призводить до появи

вільних жирних кислот, які, не наражаючись на всмоктування в шлунку, надходять у кишечник і там

сприяють емульгуванню жиру. Найбільш сильну емульгувальну дію мають жовчні

кислоти , що потрапляють у дванадцятипалу кишку з жовчю. У дванадцятипалу кишку разом із харчовою

масою заноситься деяка кількість шлункового соку, що містить соляну кислоту, яка в

дванадцятипалої кишці нейтралізується в основному бікарбонатами, що містяться в панкреатичному та

кишковому соку та жовчі. Бульбашки вуглекислого, що утворюються при реакції бікарбонатів з соляною кислотою

газу розпушують харчову кашку і сприяють більш повному перемішування її з травними

соками. Одночасно починається емульгування жиру. Солі жовчних кислот адсорбуються у присутності

невеликих кількостей вільних жирних кислот та моногліцеридів на поверхні крапельок жиру у вигляді

найтоншої плівки, що перешкоджає злиттю цих крапельок.

Порушення жирового обміну.Однією з причин недостатнього всмоктування жирів у тонкій кишці

можливе їх неповне розщеплення внаслідок або зниженої секреції соку підшлункової залози

(недолік панкреатичної ліпази), або внаслідок зниженого виділення жовчі (недолік жовчних

кислот, необхідних для емульгування жиру та утворення жирових міцел). Інший, найчастішою

причиною недостатнього всмоктування жиру в кишечнику є порушення функції кишкового епітелію,

спостерігається при ентеритах, гіповітамінозах, гіпокортицизмі та деяких інших патологічних станах.

У цьому випадку моногліцериди та жирні кислоти не можуть нормально всмоктуватись у кишечнику через

ушкодження його епітелію. Порушення всмоктування жирів спостерігається також при панкреатитах, механічній

жовтяниці, після субтотальної резекції тонкої кишки, а також ваготомії, що призводить до зниження тонусу

жовчного міхура та уповільненим надходженням жовчі в кишечник. Порушення всмоктування жиру у тонкій кишці

призводить до появи великої кількості жиру та жирних кислот у калі – стеатореї. При тривалому

Порушення всмоктування жиру організм отримує також недостатню кількість жиророзчинних вітамінів.

Паратгормон

Паратгормон (ПТГ) – одноланцюжковий поліпептид, що складається з 84 амінокислотних залишків (близько 9,5 кД), дія якого спрямована на підвищення концентрації іонів кальцію та зниження концентрації фосфатів у плазмі крові.

1. Синтез та секреція ПТГ

ПТГ синтезується в паращитовидних залозах у вигляді попередника – препрогормону, що містить 115 амінокислотних залишків. Під час перенесення в ЕР від препрогормону відщеплюється сигнальний пептид, що містить 25 залишків амінокислот. Прогормон, що утворюється, транспортується в апарат Гольджі, де відбувається перетворення попередника на зрілий гормон, що включає 84 амінокислотні залишки (ПТГ 1-84). Паратгормон упаковується та зберігається в секреторних гранулах (везикулах). Інтактний паратгормон може розщеплюватися на короткі пептиди: N-кінцеві, С-кінцеві та серединні фрагменти. N-кінцеві пептиди, що містять 34 амінокислотні залишки, мають повну біологічну активність і секретуються залозами поряд із зрілим паратгормоном. Саме N-кінцевий пептид відповідає за зв'язування з рецепторами на клітинах-мішенях. Роль С-кінцевого фрагмента точно не встановлено. Швидкість розпаду гормону зменшується при низькій концентрації іонів кальцію та збільшується, якщо концентрація іонів кальцію висока.

Секреція ПТГрегулюється рівнем іонів кальцію в плазмі: гормон секретується у відповідь зниження концентрації кальцію в крові.

2. Роль паратгормону в регуляції обміну кальцію та фосфатів

Органи-мішенідля ПТГ - кістки та нирки. У клітинах нирок та кісткової тканини локалізовані специфічні рецептори, які взаємодіють із паратгормоном, внаслідок чого ініціюється каскад подій, що призводить до активації аденілатциклази. Усередині клітини зростає концентрація молекул цАМФ, дія яких стимулює мобілізацію іонів кальцію із внутрішньоклітинних запасів. Іони кальцію активують кінази, які фосфорилюють спеціальні білки, що індукують транскрипцію специфічних генів.

У кістковій тканині рецептори ПТГ локалізовані на остеобластах та остеоцитах, але не виявлені на остеокластах. При зв'язуванні паратгормону з рецепторами клітин-мішеней остеобласти починають посилено секретувати інсуліноподібний фактор росту 1 та цитокіни. Ці речовини стимулюють метаболічну активність остеокластів. Зокрема, прискорюється утворення ферментів, таких як лужна фосфатаза та колагеназа, які впливають на компоненти кісткового матриксу, викликають його розпад, внаслідок чого відбувається мобілізація Са 2+ та фосфатів із кістки у позаклітинну рідину (рис. 1).

У нирках ПТГ стимулює реабсорбцію кальцію в дистальних звивистих канальцях і тим самим знижує екскрецію кальцію із сечею, зменшує реабсорбцію фосфатів.

Крім того, паратгормон індукує синтез кальцитріолу (1,25(OH) 2 D 3), який посилює всмоктування кальцію у кишечнику.

Таким чином, паратгормон відновлює нормальний рівень іонів кальцію в позаклітинній рідині як шляхом прямого впливу на кістки та нирки, так і опосередковано (через стимуляцію синтезу кальцитріолу) на слизову оболонку кишечника, збільшуючи в цьому випадку ефективність всмоктування Са 2+ в кишечнику. Знижуючи реабсорбцію фосфатів із нирок, паратгормон сприяє зменшенню концентрації фосфатів у позаклітинній рідині.

3. Гіперпаратиреоз

При первинному гіперпаратиреозі порушується механізм пригнічення секреції паратгормону у відповідь на гіперкальціємію. Це захворювання зустрічається із частотою 1:1000. Причинами можуть бути пухлина навколощитовидної залози (80%) або дифузна гіперплазія залоз, у деяких випадках рак паращитовидної залози (менше 2%). Надмірна секреція паратгормону призводить до підвищення мобілізації кальцію та фосфатів з кісткової тканини, посилення реабсорбції кальцію та виведення фосфатів у нирках. Внаслідок цього виникає гіперкальціємія, яка може призводити до зниження нервово-м'язової збудливості та м'язової гіпотонії. У хворих з'являються загальна та м'язова слабкість, швидка стомлюваність та болі в окремих групах м'язів, збільшується ризик переломів хребта, стегнових кісток та кісток передпліччя. Збільшення концентрації фосфату та іонів кальцію в ниркових канальцях може спричиняти утворення в нирках каменів і призводить до гіперфосфатурії та гіпофосфатемії.

Вторинний гіперпаратиреоззустрічається при хронічній нирковій недостатності та дефіциті вітаміну D 3 та супроводжується гіпокальціємією, пов'язаною в основному з порушенням всмоктування кальцію в кишечнику через пригнічення утворення кальцитріолу ураженими нирками. І тут секреція паратгормона збільшується. Однак підвищений рівень паратгормону не може нормалізувати концентрацію іонів кальцію в плазмі внаслідок порушення синтезу кальцитріолу та зниження всмоктування кальцію в кишечнику. Поряд із гіпокальціємією, нерідко спостерігають гіперфостатемію. У хворих розвивається пошкодження кістяка (остеопороз) внаслідок підвищення мобілізації кальцію з кісткової тканини. У деяких випадках (при розвитку аденоми або гіперплазії навколощитовидних залоз) автономна гіперсекреція паратгормону компенсує гіпокальціємію і призводить до гіперкальціємії ( третинний гіперпаратиреоз).

4. Гіпопаратиреоз

Основний симптом гіпопаратиреозу, обумовлений недостатністю паращитовидних залоз, – гіпокальціємія. Зниження концентрації іонів кальцію в крові може спричинити неврологічні, офтальмологічні порушення та порушення ССС, а також ураження сполучної тканини. У хворого на гіпопараті-реоз відзначають підвищення нервово-м'язової провідності, напади тонічних судом, судоми дихальних м'язів і діафрагми, ларингоспазм.

Кальцитріол

Як і інші стероїдні гормони, кальцитріол синтезується із холестеролу.

Рис. 1. Біологічна дія паратгормону. 1 – стимулює мобілізацію кальцію з кістки; 2 - стимулює реабсорбцію іонів кальцію у дистальних канальцях нирок; 3 – активує утворення кальцитріолу, 1,25(OH) 2 D 3 у нирках, що призводить до стимуляції всмоктування Са 2+ у кишечнику; 4 – підвищує концентрацію кальцію у міжклітинній рідині, гальмує секрецію ПТГ. МКЗ - міжклітинна рідина.

Дія гормону спрямовано підвищення концентрації кальцію в плазмі крові.

1. Будова та синтез кальцитріолу

У шкірі 7-дегідрохолестерол (провітамін D 3) перетворюється на безпосереднього попередника кальцитріолу - холекальциферол (вітамін D 3). У ході цієї неферментативної реакції під впливом УФ-випромінювання зв'язок між дев'ятим і десятим атомами вуглецю в молекулі холестеролу розривається, розкривається кільце, і утворюється холекальциферол (рис. 2). Так утворюється в організмі людини більшість вітаміну D 3 , проте невелика його кількість надходить з їжею і всмоктується в тонкому кишечнику разом з іншими жиророзчинними вітамінами.

Рис. 2. Схема синтезу кальцитріолу. 1 - холестерол є попередником кальцитріолу; 2 - у шкірі 7-дегідрохолестерол неферментативно перетворюється на холекальциферол; 3 - у печінці 25-гідроксилаза перетворює холекальциферол на кальцидіол; 4 - у нирках утворення кальцитріолу каталізується 1α-гідроксилазою.

В епідермісі холекальциферол зв'язується зі специфічним вітамін D-зв'язуючим білком (транскальциферином), надходить у кров і переноситься в печінку, де відбувається гідроксилювання по 25-му атому вуглецю з утворенням кальцидіолу. У комплексі з вітамін D-зв'язуючим білком кальцидіол транспортується в нирки і гідроксилюється по першому вуглецевому атому з утворенням кальцитріолу. Саме 1,25(OH) 2 D 3 є активну форму вітаміну D 3 .

Гідроксилювання, що протікає в нирках, є швидкість-лімітує стадією. Ця реакція каталізується мітохондріальним ферментом l-гідроксилазою. Паратгормон індукує la-гидроксилазу, цим стимулюючи синтез 1,25(OH) 2 D 3 . Низька концентрація фосфатів та іонів Са2+ у крові також прискорює синтез кальцитріолу, причому іони кальцію діють опосередковано через парат-гормон.

При гіперкальціємії активність 1α-гідроксилази знижується, але підвищується активність 24α-гідроксилази. У цьому випадку збільшується продукція метаболіту 24,25(OH) 2 D 3 який, можливо, і має біологічну активність, але роль його остаточно не з'ясована.

2. Механізм дії кальцитріолу

Кальцитріол впливає на тонкий кишечник, нирки та кістки. Подібно до інших стероїдних гормонів, кальцитріол зв'язується з внутрішньоклітинним рецептором клітини-мішені. Утворюється комплекс гормон-рецептор, який взаємодіє з хроматином та індукує транскрипцію структурних генів, у результаті синтезуються білки, що опосередковують дію кальцитріолу. Так, наприклад, у клітинах кишечника кальцитріол індукує синтез Са 2+ -переносящих білків, які забезпечують всмоктування іонів кальцію та фосфатів із порожнини кишечника в епітеліальну клітину кишечника і далі транспорт із клітини в кров, завдяки чому концентрація іонів кальцію у позаклітинній рідині підтримується на рівні , необхідному для мінералізації органічного матриксу кісткової тканини У нирках кальцитріол стимулює реабсорбцію іонів кальцію та фосфатів. При нестачі кальцитріолу порушується утворення аморфного фосфату кальцію та кристалів гідроксіапатитів в органічному матриксі кісткової тканини, що призводить до розвитку рахіту та остеомаляції. Виявлено також, що при низькій концентрації іонів кальцію кальцітріол сприяє мобілізації кальцію з кісткової тканини.

3. Рахіт

Рахіт – захворювання дитячого віку, пов'язане з недостатньою мінералізацією кісткової тканини. Порушення мінералізації кістки – наслідок дефіциту кальцію. Рахіт може бути обумовлений наступними причинами: недоліком вітаміну D 3 у харчовому раціоні, порушенням всмоктування вітаміну D 3 у тонкому кишечнику, зниженням синтезу попередників кальцитриголу через недостатній час перебування на сонці, дефектом 1α-гідроксилази, дефектом рецепторів кальцитрімі. Все це викликає зниження всмоктування кальцію в кишечнику та зниження його концентрації в крові, стимуляцію секреції паратгормону та внаслідок цього мобілізацію іонів кальцію з кістки. При рахіті уражаються кістки черепа; грудна клітка разом із грудиною виступає вперед; деформуються трубчасті кістки та суглоби рук і ніг; збільшується та випинається живіт; затримується моторний розвиток. Основні способи попередження рахіту - правильне харчування та достатня інсоляція.

Роль кальцитоніну в регуляції обміну кальцію

Кальцитонін - поліпептид, що складається з 32 амінокислотних залишків з одним дисульфідним зв'язком. Гормон секретується парафолікулярними К-клітинами щитовидної залози або С-клітинами паращитовидних залоз у вигляді високомолекулярного білка-попередника. Секреція кальцитоніну зростає зі збільшенням концентрації Са 2+ і зменшується при зниженні концентрації Са 2+ у крові. Кальцитонін – антагоніст паратгормону. Він пригнічує вивільнення Са 2+ з кістки, знижуючи активність остеокластів. Крім того, кальцитонін пригнічує канальцеву реабсорбцію іонів кальцію в нирках, тим самим стимулюючи їхню екскрецію нирками із сечею. Швидкість секреції кальцитоніну у жінок залежить від рівня естрогенів. При нестачі естрогенів секреція кальцитоніну знижується. Це спричиняє прискорення мобілізації кальцію з кісткової тканини, що призводить до розвитку остеопорозу.



Гормон синтезується паращитовидними залозами. Він є поліпептидом (84 амінокислоти). Короткострокова регуляція секреції паратгормону здійснюється Са++, а протягом тривалого часу - 1,25(ОН)2D3 спільно з кальцієм.

Паратгормон взаємодіє з 7-ТМС-(R), що призводить до активації аденілатциклази та підвищення рівня цАМФ. Крім цього, механізм дії паратгормону включаються Са++, а також ІТФ і діацилгліцерол (ДАГ). Основна функція паратгомона полягає у підтримці постійного рівня та Са++. Цю функцію він виконує, впливаючи на кістки, нирки та (за допомогою вітаміну D) кишечник. Вплив паратгормону на остеокласти тканини здійснюється в основному через ІТФ та ДАГ, що зрештою стимулює розпад кістки. У проксимальних канальцях нирок паратгормон пригнічує реабсорбцію фосфатів, що веде до фосфатурії та гіпофосфатемії, він збільшує також реабсорбцію кальцію, тобто зменшує його екскрецію. Крім того, у нирках паратгормон підвищує активність 1-гідроксилази. Цей фермент бере участь у синтезі активних форм вітаміну D.

Надходження кальцію в клітину регулюється нейрогормональними сигналами, одні з яких збільшують швидкість входження Са + в клітину з міжклітинного простору, інші - його вивільнення з внутрішньоклітинних депо. З позаклітинного простору Са2+ потрапляє у клітину через кальцієвий канал (білок, що складається з 5 субодиниць). Кальцієвий канал активується гормонами, механізм дії яких реалізується через цАМФ. Вивільнення Са2+ з внутрішньоклітинних депо відбувається під дією гормонів, що активують фосфоліпазу С - фермент, здатний гідролізувати фосфоліпід плазматичної мембрани ФІФФ (фосфатидилінозитол-4,5-біфосфат) на ДАГ (діацилгліцерол) та ІТФ (інозитол-1,

ІТФ приєднується до специфічного рецептора кальцисоми (де Са2+ акумулюється). При цьому змінюється конформація рецептора, що спричиняє відкриття воріт, що замикали канал для проходження Са2+ з кальцисоми. Кальцій, що вивільнився з депо, зв'язується з протеїнкіназою С, активність якої збільшує ДАГ. Протеїнкіназа С, у свою чергу, фосфосфорилює різні білки та ферменти, змінюючи тим самим їхню активність.

Іони кальцію діють двома шляхами: 1) пов'язують негативно заряджені групи лежить на поверхні мембран, змінюючи цим їх полярність; 2) зв'язуються з білком калмодуліном, активуючи цим безліч ключових ферментів обміну вуглеводів і ліпідів.

Нестача кальцію призводить до розвитку остеопорозу (крихкості кісток). До нестачі кальцію в організмі призводять дефіцит його в їжі та гіповітаміноз Д.

Добова потреба – 0,8–1,0 г/добу.

В обміні кальцію поряд з паратирином та тиреокальцитоніном винятково важливу роль відіграє вітамін Д.