Кальций және фосфор алмасулары

Ересек адамның ағзасында 1,5 кг жуық кальций және 1 кг астам фосфор болады. Бұл оның екі негізгі компоненті болып табылады. Олардың ішінде 98% каль­ция және 85% фосфора мөлшерлері сүйектер мен тістерде шоғырланған. Басқа фонды – сұйықтарда ерітілген немесе сұйықтық пен ұлпа протеиндерімен байланысқан кальций иондары. Жасуша ішіндегі кальций концентрациясы оның жасуша сыртылық концентрациясына тәуелді болады.

Денісау адамдардың қанындағы Са²⁺ концентрациясының өзгеруі шегі 2,12—2,6 ммоль/л (9—11 мг/дл). Ағзадағы көптеген үдерістер кальций арқылы оны танып білетін спецификалық протеиндер (кальмодулин, кальэлектриндер, кальпаиндер және т.б.) қатысуы арқылы реттеледі.

Әсер ету потенциалдарының генерациялануы, электромеханикалық қосарлану, гормоналдық сигналдардың берілуі, жасушалық локомоциялар кальцийге тәуелді болады.

Каль­ций тіршілік үшін маңызды жасушалық үдерістердің де жылдамдығын реттейді, мысалы, қанның ұюы. Кальцийдің артық мөлшері бұл үдерістердің бұзылуын жүргізеді, апоптоз немесе жасуша өлімі дамиды.

Тағам құрамында 0.6 - 1 г кальций (қалыптысы – 0.6 г-нан аз емес) түседі. Кальций АІТ арқылы нашар сіңіріледі, бүйректер арқылы (тәулігіне 0.3 г-ға дейін) және тер бөлуші бездер арқылы (тәулігіне 0.1 г-ға дейін) шығарылады. Плазмада кальцийдің 40% альбуминмен байланысады (байланысқан формасы), 15% - қышқылдық органикалық аниондармен байланысқан болады. Басқа мөлшерлері кальцийдің бос формасы болып табылады.

Плазмадағы ионданған кальций деңгейі әсерлесуші гормондар паратиреокринин, кальцитонин және D витаминімен реттеледі. Олардың бақылауы арқылы 0,5 г кальций, ересек жеке түрлерде, қаңқа сүйектері мен қан плазмасы арасындағы алмасуды атқарады.

Ағзадағы кальций метаболизмі фосфаттар алмасуымен тығыз байланысты. Ол сүйектердегі гидроксилапатит кристаллдарын композиттік минералденген құрылым ретінде балыныстырушы болып табылады.

Фосфор АІТ-де активті абсорбцияланады. Тағам құрамында, тәулігіне, 1,2 г жуық фосфор түседі. Фосфорлық-кальцийлік алмасудың бұзылуын диагностикалау үшін, қандағы фосфор концентрациясын ашқарында анықтау қажет, себебі, оның кальциймен салыстырғандағы мөлшері тағам қабылдағаннан кейін өседі.

Ащы ішекте тәулігіне қабылданған фосфордың 90% сіңіріледі. Бүйректер 15% зәр арқылы сүзілетін фосфаттарды экскрециялайды, ол бұл иондардың түсуіне тепе теңдік жағдайында болады. Фосфат бүйрек каналшаларында активті секреттелуі мүмкін. Фосфат реабсорбциясы 9/10 — проксимальдық каналшаларда, ал 1/10 — нефронның дистальдық бөліктерінде өтеді.

Сүйек пен тісте деполанған 85% фосфорға қосымша, жұмсақ ұлпаларда фосфор байланысқан және фосфат-аниондары байланысқан (14%) басым бөлігі болады. Фосфордың небары 1% жасушасыртылық сұйықта болады. Макроэргиялық фосфаттық қосылыстар және фосфорланған активті метаболиттер қалыпты жағдайда жасушаны еркін түрде босатпайды. Сондықтан, плазманың тек 12% фосфаты протеиндермен байланысқан, басқалары бос фосфат-аниондары болып табылады. Плазмадағы фосфор деңгейі кальций алмасуын реттеуші факторларға тәуелді.

Сүйектердегі кальций мен фосфорды деполаушы үдерістер және олардың ішектер мен бүйректердегі абсорбциясы, экскре­циясы өзара теңдескен, сондықтан бұл иондардың қандағы концентрациясы өте аз шекарада өзгереді.

Кальций және фосфаттар алмасуының реттелуіне қатысатын гормондар1

Плазмадағы Са²⁺ концентрациясы өте жоғары дәлдікпен реттеледі, оның 1% ауытқуы тепе-теңдікті қалпына келтіретін гомеостатикалық механизмді әрекет етуге әкеледі. Қандағы Са²⁺ негізгі реттеушісі паратгормон, кальцитриол және кальцитонинболып табылады.

Паратгормон (ПТГ) алғызат — препрогормон, құрамы 115 ами­ноқышқыл қалдығынан тұрады, түрінде синтезделеді. Препрогормон секре­торлық везикулаларға тасымалдану кезінде жетілген гормонға айналады. Ол 84 аминоқышқыл қалдығынан тұрады. Интактілі ПТГ қысқа пептидтерге айнала алады. Құрамында 34 аминоқышқыл қалдығы болатын N-соңындағы пептидтер толық биологиялық активтілікке қабілетті және жетілген ПТГ-мен бірге бездерден секреттеледі. Гормонның ыдырау жылдамдығы кальций иондарының төмен концентрациясы кезінде төмендейді және егер кальций ионының концентрациясы жоғары болса жоғарлайды.

ПТГ секрециясы плазмадағы кальций ионы деңгейі арқылы реттеледі: гормон қандағы кальций концентрациясының төмендеуіне жауап ретінде секреттеледі.

ПТГ нысана-мүшесі сүйек пен бүйректер, сонымен бірге ішектер болып табылады. Бүйректер мен сүйек жасушаларында паратгормонмен әсерлесетін спецификалық рецепторлар шоғырланған, соның нәтижесінде аденилатциклазамен байланысты механизмдер каскады инициацияланады.

ПТГ жасушасыртылық сұйықтықтағы кальций ионының қалыпты деңгейін сүйектерге тікелей әсер ету арқылы да (аденилатциклазаны активтендіру остеокластардың метаболиттік активтілігін стимулдейді, нәтижесінде сүйектерден Са²⁺ -тің мобилизациясы жүреді және фосфаттардың қан мен бүйректерге бүйректердің дисталбдық каналшалары арқылы түсуін стимулдейді) және аралық әсер арқылы (кальцитриолдың синтезін стимульдеу арқылы) ішектердің шырышты қабатына әсер етіп, бұл жағдайда Са²⁺ ішектерден тиімді сіңірілуін жоғарлату арқылы. ПТГ бүйректерде фосфаттардың реабсорбциясын төмендетеді.

Кальцитриол, басқа да стероидтық гормондар тәріздес холестериннен синтезделеді. Кальциферролдың тікелей алғызаты холекальциферол (витамин D₃) болып табылады. Витамин D₃ –тің аздаған мөлшері тағам құрамында болады, бірақ кальцитриолдың синтезіне жұмсалатын басым бөлігі теріде 7-дегидрохолестеролдан ферментсіз реакция барысында жарықтың ультракүлгін сәулесі әсерінен түзіледі.

Сурет 1. Кальцитриолдың синтезі

Кальцитриолдың түзілуі бауырда басталды және бүйректерде аяқталады.

Бауырда холекальциферол 25-ші көміртегі атомы бойынша гидроксилденеді де 25-гидроксихолекальциферол түзіледі.

Бүйректерде өтетін гидроксилдену жылдамдықты шектеуші стадия болып табылады. Витамин D_3-тің активті формасы 1,25(ОН) ₂ D₃ болып табылды. Бұл реакция қандағы Са²⁺ ионы концентрациясы төмен болуы реакциясы және паратгормон стимулдейді. Кальцитриолдың деңгейінің жоғарлауы бүйректердің 1a-гидроксилазасын тежейді.

Кальцитриол, басқа да стероидтық гормондарға ұқсас, жасушаішілік рецептормен байланысып, хроматинмен әсерлеседі. Сондықтан, белгілі бір протеиндер синтезінің жылдамдығын өзгертеді. Нәтижесінде ішектерден кальций мен фосфаттардың сіңірілуі және сүйектерден кальцийдің мобилизациясы стимулденеді.

Кальцитонин — полипептид, 32 аминоқышқыл қалдықтарынан тұрады және бір дисульфидтік байланыспен қосылған.

Гормон қалқанша безінің парафолликулярлы К-жасушаларымен секреттеледі немесе қалқанша маңы безінің С-жасушаларымен жоғары молекулалы алғы-протеин ретінде синтезделеді.

Кальцитонин секрециясы Са²⁺ концентрациясы жоғарлағанда ұлғаяды және қанда кальций ионы концентрациясы төмендегенде баяулайды. Кальцитонин сүйектерден Са²⁺-тің бөлінуін ингибирлейді және бүйректер арқылы зәрмен экскрециялануын стимулдейді.

Балаларда кальцитриол жетіспеушілігі рахитауруының дамуына әкеледі, ал ересектерде сүйек ұлпасындағы заттар алмасуының бұзылуын дамытуы мүмкін. Кальцийдің тұндырылуы мен шайылуының арасындағы теріс баланс, негізінен қартайған кезде, остеопорозауруын дамытады

Сурет 2. Гормондардың әсері.

.