Metabolismul fosfor-calciu numai articole medicale. Prelegere: Metabolismul fosfor-calciu și reglarea acestuia

Concentraţie calciuîn lichidul extracelular se menține în mod normal la un nivel strict constant, rareori crescând sau scăzând cu câteva procente față de valorile normale de 9,4 mg/dl, ceea ce este echivalent cu 2,4 mmol de calciu pe litru. Un astfel de control strict este foarte important în legătură cu rolul principal al calciului în multe procese fiziologice, inclusiv contracția mușchilor scheletici, cardiaci și netezi, coagularea sângelui, transmiterea impulsurilor nervoase. Țesuturile excitabile, inclusiv țesutul nervos, sunt foarte sensibile la modificările concentrației de calciu, iar o creștere a concentrației ionilor de calciu față de normă (hipscalcemia) determină o leziune în creștere. sistem nervos; dimpotrivă, o scădere a concentrației de calciu (hipocalcemie) crește excitabilitatea sistemului nervos.

O caracteristică importantă a reglării concentrației de calciu extracelular: doar aproximativ 0,1% din cantitatea totală de calciu din organism este prezentă în lichidul extracelular, aproximativ 1% este localizat în interiorul celulelor, iar restul este stocat în oase. , deci oasele pot fi considerate ca un mare depozit de calciu care îl eliberează în spațiul extracelular, dacă concentrația de calciu acolo scade și, dimpotrivă, elimină excesul de calciu pentru depozitare.

Aproximativ 85% fosfati din organism este stocat în oase, 14 până la 15% - în celule și doar mai puțin de 1% este prezent în lichidul extracelular. Concentrația de fosfați în lichidul extracelular nu este la fel de strict reglementată ca concentrația de calciu, deși aceștia îndeplinesc o varietate de funcții importante, controlând multe procese împreună cu calciul.

Absorbția calciului și a fosfaților în intestin și excreția lor în fecale. Rata obișnuită de aport de calciu și fosfat este de aproximativ 1000 mg/zi, ceea ce corespunde cantității extrase din 1 litru de lapte. În general, cationii divalenți, cum ar fi calciul ionizat, sunt absorbiți slab în intestin. Cu toate acestea, așa cum se discută mai jos, vitamina D promovează absorbția intestinală a calciului și aproape 35% (aproximativ 350 mg/zi) din calciul ingerat este absorbit. Calciul rămas în intestin intră în fecale și este eliminat din organism. În plus, aproximativ 250 mg/zi de calciu intră în intestin ca parte a sucurilor digestive și a celulelor descuamate. Astfel, aproximativ 90% (900 mg/zi) din aportul zilnic de calciu este excretat prin fecale.

hipocalcemie provoacă excitarea sistemului nervos și tetanie. Dacă concentrația ionilor de calciu în lichidul extracelular scade sub valorile normale, sistemul nervos devine treptat din ce în ce mai excitabil, deoarece. această modificare are ca rezultat o creștere a permeabilității ionilor de sodiu, facilitând generarea potențialului de acțiune. În cazul unei scăderi a concentrației ionilor de calciu la un nivel de 50% din normă, excitabilitatea fibrelor nervoase periferice devine atât de mare încât încep să se descarce spontan.

Hipercalcemie reduce excitabilitatea sistemului nervos și activitatea musculară. Dacă concentrația de calciu în mediul lichid al corpului depășește norma, excitabilitatea sistemului nervos scade, ceea ce este însoțit de o încetinire a răspunsurilor reflexe. O creștere a concentrației de calciu duce la o scădere a intervalului QT pe electrocardiogramă, o scădere a poftei de mâncare și constipație, posibil din cauza scăderii activității contractile a peretelui muscular al tractului gastrointestinal.

Aceste efecte depresive încep să apară atunci când nivelul de calciu crește peste 12 mg/dl și devin vizibile când nivelul de calciu depășește 15 mg/dl.

Impulsurile nervoase rezultate ajung la mușchii scheletici, provocând contracții tetanice. Prin urmare, hipocalcemia provoacă tetanie, uneori provoacă convulsii epileptiforme, deoarece hipocalcemia crește excitabilitatea creierului.

Absorbția fosfaților în intestin este ușoară. Pe lângă acele cantități de fosfat care sunt excretate în fecale sub formă de săruri de calciu, aproape tot fosfatul conținut în dieta zilnică este absorbit din intestin în sânge și apoi excretat în urină.

Excreția de calciu și fosfat pe cale renală. Aproximativ 10% (100 mg/zi) din calciul ingerat este excretat prin urină, iar aproximativ 41% din calciul plasmatic se leagă de proteine ​​și, prin urmare, nu este filtrat din capilarele glomerulare. Cantitatea rămasă este combinată cu anioni, cum ar fi fosfații (9%), sau ionizată (50%) și filtrată de glomerul în tubii renali.

În mod normal, 99% din calciul filtrat este reabsorbit în tubii rinichi, astfel încât aproape 100 mg de calciu sunt excretate în urină pe zi. Aproximativ 90% din calciul conținut în filtratul glomerular este reabsorbit în tubul proximal, ansa lui Henle și la începutul tubului distal. Restul de 10% calciu este apoi reabsorbit la capătul tubului distal și la începutul canalelor colectoare. Reabsorbția devine foarte selectivă și depinde de concentrația de calciu din sânge.

Dacă concentrația de calciu din sânge este scăzută, reabsorbția crește, ca urmare, aproape că nu se pierde calciu în urină. Dimpotrivă, atunci când concentrația de calciu din sânge depășește ușor valorile normale, excreția de calciu crește semnificativ. Cel mai important factor care controlează reabsorbția calciului în nefronul distal și, prin urmare, reglează nivelul excreției de calciu este hormonul paratiroidian.

Excreția renală de fosfat este reglată printr-un mecanism de flux copios. Aceasta înseamnă că atunci când concentrația plasmatică de fosfat scade sub o valoare critică (aproximativ 1 mmol/l), tot fosfatul din filtratul glomerular este reabsorbit și încetează să fie excretat în urină. Dar dacă concentrația de fosfat depășește valoarea normală, pierderea acestuia în urină este direct proporțională cu creșterea suplimentară a concentrației sale. Rinichii reglează concentrația de fosfat în spațiul extracelular, modificând rata de excreție a fosfatului în funcție de concentrația lor în plasmă și rata de filtrare a fosfatului în rinichi.

Cu toate acestea, așa cum vom vedea mai jos, parathormonul poate crește semnificativ excreția renală de fosfat, deci joacă un rol important. rol importantîn reglarea concentrației plasmatice de fosfat împreună cu controlul concentrației de calciu. Parathormon este un puternic regulator al concentrației de calciu și fosfat, exercitându-și influența prin controlul proceselor de reabsorbție în intestin, excreție în rinichi și schimbul acestor ioni între lichidul extracelular și os.

Activitatea excesivă a glandelor paratiroide determină o scurgere rapidă a sărurilor de calciu din oase, urmată de dezvoltarea hipercalcemiei în lichidul extracelular; dimpotrivă, hipofuncția glandelor paratiroide duce la hipocalcemie, adesea cu dezvoltarea tetaniei.

Anatomia funcțională a glandelor paratiroide. În mod normal, o persoană are patru glande paratiroide. Ele sunt situate imediat după glanda tiroidă, în perechi la polii ei superior și inferior. Fiecare glandă paratiroidă este o formațiune de aproximativ 6 mm lungime, 3 mm lățime și 2 mm înălțime.

Macroscopic, glandele paratiroide arată ca grăsime maro închis, este dificil să se stabilească locația lor în timpul operației tiroidiene, deoarece. deseori arată ca un lob suplimentar al glandei tiroide. De aceea, până în momentul în care s-a stabilit importanța acestor glande, tiroidectomia totală sau subtotală s-a încheiat cu extirparea concomitentă a glandelor paratiroide.

Îndepărtarea a jumătate din glandele paratiroide nu provoacă tulburări fiziologice grave, îndepărtarea a trei sau a tuturor celor patru glande duce la hipoparatiroidism tranzitoriu. Dar chiar și o cantitate mică din țesutul paratiroidian rămas este capabil să asigure funcționarea normală a glandelor paratiroide din cauza hiperplaziei.

Glandele paratiroide adulte constau în principal din celule principale și celule mai mult sau mai puțin oxifile, care sunt absente la multe animale și tineri. Celulele principale secretă probabil cea mai mare parte, dacă nu toți, hormonul paratiroidian, iar în celulele oxifile, scopul lor.

Se crede că acestea sunt o modificare sau o formă epuizată a principalelor celule care nu mai sintetizează hormonul.

Structura chimică a hormonului paratiroidian. PTH a fost izolat într-o formă purificată. Inițial, este sintetizat pe ribozomi ca un preprohormon, un lanț polipeptidic de resturi de aminoacizi PO. Apoi este scindat la un prohormon, format din 90 de resturi de aminoacizi, apoi la stadiul de hormon, care include 84 de reziduuri de aminoacizi. Acest proces se desfășoară în reticulul endoplasmatic și în aparatul Golgi.

Ca rezultat, hormonul este împachetat în granule secretoare în citoplasma celulelor. Forma finală a hormonului are o greutate moleculară de 9500; compușii mai mici, constând din 34 de resturi de aminoacizi, adiacente capătului N-terminal al moleculei de hormon paratiroidian, izolați de asemenea din glandele paratiroide, au activitate PTH completă. S-a stabilit că rinichii excretă complet forma hormonului, constând din 84 de resturi de aminoacizi, foarte rapid, în câteva minute, în timp ce numeroasele fragmente rămase asigură menținerea unui grad ridicat de activitate hormonală pentru o perioadă lungă de timp.

Tirocalcitonina- un hormon produs la mamifere și oameni de celulele parafoliculare ale glandei tiroide, glandei paratiroide și timus. La multe animale, cum ar fi peștii, un hormon similar ca funcție este produs nu în glanda tiroidă (deși toate vertebratele îl au), ci în corpurile ultimobranhiale și, prin urmare, se numește pur și simplu calcitonină. Tirocalcitonina este implicată în reglarea metabolismului fosfor-calciu în organism, precum și în echilibrul activității osteoclastelor și osteoblastelor, un antagonist funcțional al hormonului paratiroidian. Tirocalcitonina scade conținutul de calciu și fosfat din plasma sanguină prin creșterea absorbției de calciu și fosfat de către osteoblaste. De asemenea, stimulează reproducerea și activitatea funcțională a osteoblastelor. În același timp, tirocalcitonina inhibă reproducerea și activitatea funcțională a osteoclastelor și procesele de resorbție osoasă. Tirocalcitonina este un hormon proteic-peptid cu o greutate moleculară de 3600. Îmbunătățește depunerea sărurilor de fosfor-calciu pe matricea de colagen a oaselor. Tirocalcitonina, ca și hormonul paratiroidian, crește fosfaturia.

Calcitriol

Structura: Este un derivat al vitaminei D și aparține steroizilor.

Sinteză: Colecalciferolul (vitamina D3) și ergocalciferolul (vitamina D2) formate în piele sub acțiunea radiațiilor ultraviolete și alimentate cu alimente sunt hidroxilate în ficat la C25 și în rinichi la C1. Ca rezultat, se formează 1,25-dioxicalciferol (calcitriol).

Reglarea sintezei și secreției

Activare: Hipocalcemia crește hidroxilarea la C1 în rinichi.

Reduce: Excesul de calcitriol inhibă hidroxilarea C1 în rinichi.

Mecanism de acțiune: Citosolic.

Ținte și efecte: Efectul calcitriolului este de a crește concentrația de calciu și fosfor din sânge:

in intestin induce sinteza proteinelor responsabile de absorbtia calciului si fosfatilor, in rinichi creste reabsorbtia calciului si fosfatilor, in tesutul osos creste resorbtia calciului. Patologia: Hipofuncția Corespunde imaginii hipovitaminozei D. Rol 1,25-dihidroxicalciferol în schimbul de Ca și P.: Îmbunătățește absorbția Ca și P din intestin, Îmbunătățește reabsorbția Ca și P de către rinichi, Îmbunătățește mineralizarea osului tânăr, Stimulează osteoclaste și eliberarea de Ca din bătrâne os.

Vitamina D (calciferol, antirahitic)

Surse: Există două surse de vitamina D:

ficat, drojdie, produse lactate grase (unt, smântână, smântână), gălbenuș de ou,

se formează în piele sub iradiere cu ultraviolete din 7-dehidrocolesterol în cantitate de 0,5-1,0 μg/zi.

Necesar zilnic: Pentru copii - 12-25 mcg sau 500-1000 UI, la adulți nevoia este mult mai mică.

CU
triplare: Vitamina se prezintă sub două forme - ergocalciferol și colecalciferol. Din punct de vedere chimic, ergocalciferolul diferă de colecalciferol prin prezența unei duble legături între C22 și C23 și a unei grupări metil la C24 în moleculă.

După absorbție în intestine sau după sinteza în piele, vitamina intră în ficat. Aici este hidroxilat la C25 și transportat de proteina de transport a calciferolului la rinichi, unde este hidroxilat din nou, deja la C1. Se formează 1,25-dihidroxicolecalciferol sau calcitriol. Reacția de hidroxilare în rinichi este stimulată de parathormon, prolactină, hormon de creștere și suprimată de concentrații mari de fosfat și calciu.

Funcții biochimice: 1. O creștere a concentrației de calciu și fosfat în plasma sanguină. Pentru aceasta, calcitriol: stimulează absorbția ionilor de Ca2+ și fosfat în intestinul subțire (funcția principală), stimulează reabsorbția ionilor de Ca2+ și fosfat în tubii renali proximali.

2. În țesutul osos, rolul vitaminei D este dublu:

stimulează eliberarea ionilor de Ca2+ din țesutul osos, deoarece favorizează diferențierea monocitelor și macrofagelor în osteoclaste și scăderea sintezei de colagen de tip I de către osteoblaste,

crește mineralizarea matricei osoase, deoarece crește producția de acid citric, care formează aici săruri insolubile cu calciul.

3. Participarea la reacții imune, în special la stimularea macrofagelor pulmonare și la producerea de către acestea a radicalilor liberi care conțin azot, care sunt distructivi, inclusiv pentru Mycobacterium tuberculosis.

4. Suprimă secreția de hormon paratiroidian prin creșterea concentrației de calciu în sânge, dar sporește efectul acestuia asupra reabsorbției calciului în rinichi.

Hipovitaminoza. hipovitaminoza dobândită.cauză.

Apare adesea cu deficiențe nutriționale la copii, cu insolație insuficientă la persoanele care nu ies, sau cu modele vestimentare naționale. De asemenea, cauza hipovitaminozei poate fi o scădere a hidroxilării calciferolului (boală hepatică și renală) și afectarea absorbției și digestiei lipidelor (boala celiacă, colestază).

Tabloul clinic: La copiii de la 2 la 24 de luni, se manifestă sub formă de rahitism, în care, în ciuda aportului din alimente, calciul nu este absorbit în intestine, ci se pierde în rinichi. Acest lucru duce la o scădere a concentrației de calciu în plasma sanguină, o încălcare a mineralizării țesutului osos și, ca urmare, la osteomalacie (înmuierea osului). Osteomalacia se manifestă prin deformarea oaselor craniului (tuberozitatea capului), a pieptului (piept de pui), curbura piciorului inferior, rahitism pe coaste, creșterea abdomenului din cauza hipotensiunii musculare, dentiție și creșterea excesivă a fontanelelor. incetineste.

La adulți se observă și osteomalacia, adică. osteoidul continuă să fie sintetizat, dar nu mineralizat. Dezvoltarea osteoporozei este, de asemenea, parțial asociată cu deficitul de vitamina D.

Hipovitaminoza ereditară

Rahitism ereditar de tip I dependent de vitamina D, în care există un defect recesiv al α1-hidroxilazei renale. Se manifestă prin întârziere în dezvoltare, trăsături șubrede ale scheletului etc. Tratamentul este preparate cu calcitriol sau doze mari de vitamina D.

Rahitism ereditar de tip II dependent de vitamina D, în care există un defect al receptorilor tisulari de calcitriol. Din punct de vedere clinic, boala este similară cu tipul I, dar se remarcă în plus alopecie, milia, chisturi epidermice și slăbiciune musculară. Tratamentul variază în funcție de severitatea bolii, dar dozele mari de calciferol ajută.

Hipervitaminoza. Cauză

Consum în exces cu medicamente (cel puțin 1,5 milioane UI pe zi).

Tabloul clinic: Semnele timpurii ale unei supradoze de vitamina D sunt greața, durere de cap, pierderea poftei de mâncare și a greutății corporale, poliurie, sete și polidipsie. Pot exista constipatie, hipertensiune arteriala, rigiditate musculara. Excesul cronic de vitamina D duce la hipervitaminoză, care se observă: demineralizarea oaselor, ducând la fragilitatea și fracturile acestora.o creștere a concentrației ionilor de calciu și fosfor din sânge, ducând la calcificarea vaselor de sânge, a țesutului pulmonar și a rinichilor.

Forme de dozare

Vitamina D - grăsime de pește, ergocalciferol, colecalciferol.

1,25-Dioxicalciferol (forma activă) - osteotriol, oxidevit, rocaltrol, forkal plus.

58. Hormoni, derivați ai acizilor grași. Sinteză. Funcții.

După natura chimică, moleculele hormonale sunt clasificate în trei grupe de compuși:

1) proteine ​​și peptide; 2) derivați ai aminoacizilor; 3) steroizi și derivați ai acizilor grași.

Eicosanoizii (είκοσι, greacă-douăzeci) includ derivați oxidați ai acizilor eicosan: eicosotrien (C20:3), arahidonic (C20:4), timnodonic (C20:5) well-x to-t. Activitatea eicosanoidelor diferă semnificativ de numărul de legături duble din moleculă, care depinde de structura x-th to-s inițial. Eicosanoidele sunt numite lucruri asemănătoare hormonilor, pentru că. pot avea doar efect local, rămânând în sânge câteva secunde. Obr-Xia în toate organele și țesuturile din aproape toate tipurile de clasă. Eicosanoidele nu pot fi depuse, sunt distruse în câteva secunde și, prin urmare, celula trebuie să le sintetizeze în mod constant din acizii grași din seriile ω6 și ω3. Există trei grupuri principale:

Prostaglandine (Pg)- sunt sintetizate în aproape toate celulele, cu excepția eritrocitelor și limfocitelor. Există tipuri de prostaglandine A, B, C, D, E, F. Funcțiile prostaglandinelor sunt reduse la o modificare a tonusului mușchilor netezi ai bronhiilor, a sistemelor genito-urinar și vascular, a tractului gastrointestinal, în timp ce direcția a modificărilor este diferită în funcție de tipul de prostaglandine, tipul de celule și condițiile. Ele afectează și temperatura corpului. Poate activa adenilat ciclaza Prostacicline sunt o subspecie de prostaglandine (Pg I), provoacă dilatarea vaselor mici, dar au totuși o funcție specială - inhibă agregarea trombocitelor. Activitatea lor crește odată cu creșterea numărului de legături duble. Sintetizată în endoteliul vaselor miocardului, uterului, mucoasei gastrice. Tromboxani (Tx) formate în trombocite, stimulează agregarea acestora și provoacă vasoconstricție. Activitatea lor scade odată cu creșterea numărului de legături duble. Creșterea activității metabolismului fosfoinozitidelor Leucotriene (Lt) sintetizat în leucocite, în celulele plămânilor, splinei, creierului, inimii. Există 6 tipuri de leucotriene A, B, C, D, E, F. În leucocite, acestea stimulează mobilitatea, chemotaxia și migrarea celulelor către focarul inflamației, în general, activează reacțiile inflamatorii, prevenind cronicizarea acesteia. De asemenea, provoacă contracția mușchilor bronhiilor (în doze de 100-1000 de ori mai mici decât histamina). crește permeabilitatea membranelor pentru ionii de Ca2+. Deoarece cAMP și ionii de Ca 2+ stimulează sinteza eicosanoizilor, un feedback pozitiv este închis în sinteza acestor regulatori specifici.

ȘI
sursă acizii eicosanoici liberi sunt fosfolipide ale membranei celulare. Sub influența stimulilor specifici și nespecifici, se activează fosfolipaza A 2 sau o combinație de fosfolipază C și DAG-lipază, care scindează un acid gras din poziția C2 a fosfolipidelor.

P

grăsimile nesaturate to-ta se metabolizează în principal în 2 moduri: ciclooxigenază și lipoxigenază, a căror activitate în diferite celule este exprimată în grade diferite. Calea ciclooxigenazei este responsabilă de sinteza prostaglandinelor și tromboxanilor, în timp ce calea lipoxigenazei este responsabilă de sinteza leucotrienelor.

Biosinteza majoritatea eicosanoidelor începe cu scindarea acidului arahidonic dintr-o membrană fosfolipidă sau diacilglicerol din membrana plasmatică. Complexul sintetază este un sistem polienzimatic care funcționează în principal pe membranele EPS. Arr-Xia eicosanoizii pătrund cu ușurință prin membrana plasmatică a celulelor, iar apoi prin spațiul intercelular sunt transferați către celulele învecinate sau ies în sânge și limfă. Rata de sinteză a eicosanoizilor a crescut sub influența hormonilor și neurotransmițătorilor, a actului adenilat-ciclazei sau a creșterii concentrației de ioni de Ca 2+ în celule. Cea mai intensă probă de prostaglandine apare în testicule și ovare. În multe țesuturi, cortizolul inhibă absorbția acidului arahidonic, ceea ce duce la suprimarea eicosanoizilor și, prin urmare, are un efect antiinflamator. Prostaglandina E1 este un puternic pirogen. Suprimarea sintezei acestei prostaglandine explică efectul terapeutic al aspirinei. Timpul de înjumătățire al eicosanoidelor este de 1-20 s. Enzimele care le inactivează sunt prezente în toate țesuturile, dar cel mai mare număr dintre ele se află în plămâni. Sinteza Lek-I reg-I: Glucocorticoizii, indirect prin sinteza unor proteine ​​specifice, blochează sinteza eicosanoidelor prin reducerea legării fosfolipidelor de către fosfolipaza A 2, care împiedică eliberarea polinesaturaților către tine din fosfolipide. Medicamentele antiinflamatoare nesteroidiene (aspirina, indometacina, ibuprofenul) inhibă ireversibil ciclooxigenaza și reduc producția de prostaglandine și tromboxani.

60. Vitaminele E. K și ubichinona, participarea lor la metabolism.

Vitaminele E (tocoferoli). Numele „tocoferol” al vitaminei E provine din grecescul „tokos” – „naștere” și „ferro” – a purta. S-a găsit în ulei din boabele de grâu germinate. Familia cunoscută în prezent de tocoferoli și tocotrienoli găsiți în surse naturale. Toate sunt derivate metalice ale compusului original tokol, sunt foarte asemănătoare ca structură și sunt notate cu literele alfabetului grecesc. α-tocoferolul prezintă cea mai mare activitate biologică.

Tocoferolul este insolubil în apă; ca și vitaminele A și D, este solubil în grăsimi, rezistent la acizi, alcalii și temperaturi ridicate. Fierberea normală nu are aproape niciun efect asupra ei. Dar lumina, oxigenul, razele ultraviolete sau agenții chimici de oxidare sunt dăunătoare.

ÎN vitamina E conține Ch. arr. în membranele lipoproteice ale celulelor și organelelor subcelulare, unde este localizată datorită intermolului. interacţiune cu nesaturate acizi grași. Biol lui. activitate bazat pe capacitatea de a forma liber stabil. radicali ca urmare a eliminării atomului de H din gruparea hidroxil. Acești radicali pot interacționa. cu gratis radicali implicați în formarea org. peroxizii. Astfel, vitamina E previne oxidarea nesaturatelor. lipidele protejează, de asemenea, de distrugere biol. membrane și alte molecule precum ADN-ul.

Tocoferolul crește activitatea biologică a vitaminei A, protejând lanțul lateral nesaturat de oxidare.

Surse: pentru oameni - uleiuri vegetale, salata verde, varza, seminte de cereale, unt, galbenus de ou.

necesar zilnic un adult în vitamina este de aproximativ 5 mg.

Manifestări clinice ale insuficienței la om nu sunt pe deplin înțelese. Efectul pozitiv al vitaminei E este cunoscut în tratamentul încălcărilor procesului de fertilizare, cu avorturi involuntare repetate, unele forme de slăbiciune musculară și distrofie. Este demonstrată utilizarea vitaminei E pentru bebelușii prematuri și copiii hrăniți cu biberon, deoarece laptele de vacă conține de 10 ori mai puțină vitamina E decât laptele de femeie. Deficitul de vitamina E se manifesta prin dezvoltarea anemiei hemolitice, posibil datorita distrugerii membranelor eritrocitare ca urmare a LPO.

La
BICHINONI (coenzime Q) este o substanță răspândită și a fost găsită în plante, ciuperci, animale și m/o. Aparține grupului de compuși asemănători vitaminelor solubili în grăsimi, este slab solubil în apă, dar este distrus când este expus la oxigen și la temperaturi ridicate. În sensul clasic, ubichinona nu este o vitamină, deoarece este sintetizată în cantități suficiente în organism. Dar în unele boli sinteza naturală a coenzimei Q scade și nu este suficientă pentru a satisface nevoia, atunci devine un factor indispensabil.

La
bichinonele joacă un rol important în bioenergetica celulară a majorității procariotelor și a tuturor eucariotelor. Principal funcția ubichinonelor - transfer de electroni și protoni din decomp. substraturi la citocromi în timpul respirației și fosforilării oxidative. Ubichinone, cap. arr. în formă redusă (ubichinole, Q n H 2), îndeplinesc funcția de antioxidanți. Poate fi protetic. un grup de proteine. Au fost identificate trei clase de proteine ​​care leagă Q care acționează în respirație. lanțuri la locurile de funcționare ale enzimelor succinat-bichinonă reductază, NADH-ubichinonă reductază și citocromilor b și c 1.

În procesul de transfer de electroni de la NADH dehidrogenază prin FeS la ubichinonă, acesta este convertit reversibil în hidrochinonă. Ubichinona acționează ca un colector prin acceptarea de electroni din NADH dehidrogenază și alte dehidrogenaze dependente de flavină, în special din succinat dehidrogenază. Ubichinona este implicată în reacții precum:

E (FMNH 2) + Q → E (FMN) + QH 2.

Simptome de deficit: 1) anemie 2) modificări ale mușchilor scheletici 3) insuficiență cardiacă 4) modificări ale măduvei osoase

Simptome de supradozaj: posibil doar cu administrare excesivă și se manifestă de obicei prin greață, tulburări ale scaunului și dureri abdominale.

Surse: Legume - Germeni de grau, uleiuri vegetale, nuci, varza. Animale - Ficat, inimă, rinichi, carne de vită, porc, pește, ouă, pui. Sintetizată de microflora intestinală.

CU
cerința de bătătură: Se crede că în condiții normale organismul acoperă complet nevoia, dar există opinia că această cantitate zilnică necesară este de 30-45 mg.

Formule structurale ale părții de lucru a coenzimelor FAD și FMN. În timpul reacției, FAD și FMN câștigă 2 electroni și, spre deosebire de NAD+, ambele pierd un proton din substrat.

63. Vitaminele C și P, structură, rol. Scorbut.

Vitamina P(bioflavonoide; rutina, citrin; vitamina permeabilității)

Se știe acum că conceptul de „vitamina P” combină familia bioflavonoidelor (catechine, flavonone, flavone). Acesta este un grup foarte divers de compuși polifenolici din plante care afectează permeabilitatea vasculară într-un mod similar cu vitamina C.

Termenul de „vitamina P”, care mărește rezistența capilarelor (din latină permeabilitate - permeabilitate), combină un grup de substanțe cu activitate biologică similară: catechine, calcone, dihidrochalcone, flavine, flavonone, izoflavone, flavonoli etc. Toate acestea au activitate de vitamina P, iar structura lor se bazează pe „scheletul” de carbon difenilpropan al unui cromon sau flavone. Așa se explică denumirea lor comună „bioflavonoide”.

Vitamina P se absoarbe mai bine în prezența acidului ascorbic, iar temperaturile ridicate o distrug cu ușurință.

ȘI surse: lămâi, hrișcă, aronia, coacăze negre, frunze de ceai, măceșe.

necesar zilnic pentru o persoană Este, în funcție de stilul de viață, 35-50 mg pe zi.

Rolul biologic flavonoidele este de a stabiliza matricea intercelulară a țesutului conjunctiv și de a reduce permeabilitatea capilară. Mulți reprezentanți ai grupului de vitamine P au un efect hipotensiv.

-Vitamina P „protejează” acidul hialuronic, care întărește pereții vaselor de sânge și este componenta principală a lubrifierii biologice a articulațiilor, de acțiunea distructivă a enzimelor hialuronidază. Bioflavonoidele stabilizează substanța de bază a țesutului conjunctiv prin inhibarea hialuronidazei, ceea ce este confirmat de datele privind efectul pozitiv al preparatelor cu vitamina P, precum și al acidului ascorbic, în prevenirea și tratamentul scorbutului, reumatismului, arsurilor etc. Aceste date indică o strânsă relație funcțională între vitaminele C și P în procesele redox ale organismului, formând un singur sistem. Acest lucru este evidentiat indirect de efectul terapeutic oferit de complexul de vitamina C si bioflavonoide, numit ascorutina. Vitamina P și vitamina C sunt strâns legate.

Rutina crește activitatea acidului ascorbic. Protejând de oxidare, ajută la o mai bună asimilare, este considerat pe bună dreptate „partenerul principal” al acidului ascorbic. Prin întărirea pereților vaselor de sânge și reducerea fragilității acestora, reduce astfel riscul de hemoragii interne și previne formarea plăcilor aterosclerotice.

Normalizează hipertensiunea arterială, contribuind la extinderea vaselor de sânge. Promovează formarea țesutului conjunctiv și, prin urmare, vindecarea rapidă a rănilor și arsurilor. Ajută la prevenirea venelor varicoase.

Are un efect pozitiv asupra funcționării sistemului endocrin. Este utilizat pentru prevenire și mijloace suplimentare în tratamentul artritei - o boală gravă a articulațiilor și a gutei.

Crește imunitatea, are activitate antivirală.

Boli: Manifestare clinică hipoavitaminoza vitamina P se caracterizează prin sângerare crescută a gingiilor și hemoragii subcutanate, slăbiciune generală, oboseală și durere la nivelul extremităților.

Hipervitaminoza: Flavonoidele nu sunt toxice și nu au existat cazuri de supradozaj, excesul primit cu alimente este ușor excretat din organism.

Cauze: Lipsa bioflavonoidelor poate apărea pe fondul utilizării pe termen lung a antibioticelor (sau în doze mari) și a altor medicamente puternice, cu orice efect advers asupra organismului, cum ar fi traume sau intervenții chirurgicale.

Funcțiile calciului:

· material plastic;

· participă la contractie musculara;

Participă la coagularea sângelui

Regulator al activității multor enzime (joacă rolul unui al doilea mesager).

Necesarul zilnic de calciu pentru un adult este de 1,5 g. Absorbția de calciu în tractul gastro-intestinal tract intestinal limitat. Aproximativ 50% din calciu este absorbit Produse alimentare jucand proteine ​​care leagă calciul. Fiind un cation extracelular, calciul pătrunde în celule prin canalele de calciu, se depune în celulele din reticulul sarcoplasmatic și mitocondrii.

Functiile fosforului:

funcția plastică;

Este o parte a macroergilor (ATP);

componentă acizi nucleici, lipoproteine, nucleotide, săruri;

face parte din tamponul fosfat;

un regulator al activității multor enzime (fosforilarea - defosforilarea enzimelor);

Acționează ca un al doilea mesager pentru unii hormoni

Necesarul zilnic de fosfor pentru un adult este de aproximativ 1,5 g. În tractul gastrointestinal, fosforul este absorbit cu participarea. fosfataza alcalină.

Calciul și fosforul sunt excretate din organism în principal prin rinichi, o cantitate mică din ele se pierde prin intestine.

Reglarea metabolismului calciu-fosfor.

Hormonul paratiroidian, calcitonina, vitamina D sunt implicate în reglarea metabolismului calciului și fosforului.

Parathormon crește nivelul de calciu din sânge și în același timp reduce nivelul de fosfor. O creștere a conținutului de calciu este asociată cu activarea fosfataze, colagenaze osteoclaste, ca urmare a cărora, atunci când țesutul osos este reînnoit, calciul este „spălat” în sânge. În plus, hormonul paratiroidian activează absorbția calciului în tractul gastrointestinal cu participarea proteinei care leagă calciul și reduce excreția de calciu prin rinichi. Fosfații sub acțiunea hormonului paratiroidian, dimpotrivă, sunt excretați intens prin rinichi.

Calcitonina reduce nivelul de calciu și fosfor din sânge. Calcitonina reduce activitatea osteoclastelor și, prin urmare, reduce eliberarea de calciu din țesutul osos.

Vitamina D

Vitamina D (colecalciferol , vitamina antirahitică) se referă la vitaminele liposolubile. Necesarul zilnic pentru o vitamină este 25 mcg . Vitamina D sub influența razelor UV este sintetizată în piele din precursorul său 7-dehidrocolesterol, care, în combinație cu proteinele, pătrunde în ficat. În ficat, cu participarea sistemului microzomal de oxigenaze, este oxidat în poziția a 25-a cu formarea de 25-hidroxicolecalciferol. Acest precursor de vitamină, cu participarea unei proteine ​​​​de transport specifice, este transferat la rinichi, unde suferă o a doua reacție de hidroxilare în prima poziție cu formarea. formă activă vitamina D 3 - 1,25-dihidrocolecalciferol (sau calcitriol) . Reacția de hidroxilare în rinichi este activată de hormonul paratiroidian atunci când nivelul de calciu din sânge scade. Cu un conținut suficient de calciu în organism, în rinichi se formează un metabolit inactiv 24,25 (OH). Vitamina C este implicată în reacțiile de hidroxilare.

1,25 (OH) 2 D 3 acționează similar hormonilor steroizi. Pătrunzând în celulele țintă, interacționează cu receptorii care migrează către nucleul celulei. În enterocite, acest complex hormon-receptor stimulează transcripția ARNm responsabilă de sinteza proteinei purtătoare de calciu. În intestin, absorbția calciului este îmbunătățită cu participarea proteinei care leagă calciul și Ca 2+ - ATPaza. În țesutul osos, vitamina D 3 stimulează procesul de demineralizare. La nivelul rinichilor, activarea ATPazei de calciu de către vitamina D3 este însoțită de o creștere a reabsorbției ionilor de calciu și fosfat. Calcitriol este implicat în reglarea creșterii și diferențierii celulelor măduvei osoase. Are activitate antioxidantă și antitumorală.

Hipovitaminoza duce la rahitism.

Hipervitaminoza duce la o demineralizare severă a oaselor, la calcificarea țesuturilor moi.

Corpul nostru este capabil să sintetizeze materie organică(de exemplu, aminoacizi neesențiali), totuși, vitaminele, macro și microelemente trebuie să pătrundă în corpul nostru din exterior. Prin urmare, schimbul de calciu și fosfor este imposibil fără furnizarea constantă a acestor oligoelemente, precum și a vitaminei D3, care contribuie la absorbția lor. În plus, fosforul și calciul sunt implicate în multe procese vitale, iar deficiența lor sau tulburările metabolice sunt pline de consecințe grave.

De ce avem nevoie de fosfor (P) și calciu (Ca 2+)?

În primul rând, este necesar să se remarce funcția structurală a calciului (Ca 2+) și a fosforului (P) - ele reprezintă aproximativ 90% din partea anorganică a țesutului osos (matricea organică este reprezentată de colagen și alte substante). Mai mult, pentru implementarea mineralizării osoase, ambele microelemente sunt necesare: ​​formează Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2, care sunt fixate în țesutul osos. Pentru a le ține acolo, este nevoie de magneziu (Mg), fără de care substanțele anorganice sunt spălate din oase.

În plus, ionii de oligoelemente sunt necesari pentru multe procese biochimice din corpul nostru, iar schimbul de calciu și fosfor în sine este un proces extrem de complex care implică hormoni, vitamine, alte microelemente și substanțe biologic active.

Dacă vorbim despre calciu, principalele sale funcții sunt:

• Ionii de Ca 2+ sunt necesari pentru transmiterea impulsurilor în sistemul nervos;
• Participați la contracția musculară (din această cauză apar convulsii în încălcări ale metabolismului calciu-fosfor);
• Participa la procesul în cascadă de coagulare a sângelui (sunt factori de coagulare);
• Influențează activitatea multor enzime, prin urmare - rata bio reacții chimice;
• Necesar pentru peroxidarea lipidelor.

La prima vedere, nu este complet clar de ce, pe lângă întărirea oaselor, avem nevoie de fosfor. Cu toate acestea, este vital pentru un metabolism adecvat, deoarece:

• Face parte din ATP - un acumulator de energie universal care asigură aproape toate procesele dependente de energie din celule;
• Necesar pentru transmiterea impulsurilor nervoase;
• Participă la metabolismul și sinteza proteinelor, carbohidraților - necesare organismului substanțe organice;
• Este o componentă structurală membranele celulare, acizi nucleici (responsabil cu stocarea, implementarea informației genetice);
• Sprijinit parțial (ca parte a sistem tampon sânge);
• Îmbunătățește absorbția calciului de către oase.

După cum puteți vedea, fosforul și calciul nu numai că oferă oase puternice, dar asigură și fluxul multor procese fiziologiceși reacții chimice din corpul nostru.

Cum se schimbă calciul și fosforul?

Calciul (Ca 2+) și fosforul (P) intră în organism cu alimente (sau cu special medicamente), apoi absorbit în intestin cu participarea multor substanțe care reglează schimbul de calciu și fosfor. După aceea, intră în sânge și de acolo sunt absorbite de țesutul osos.

Oasele corpului nostru sunt un fel de depozit (rezervor) de fosfor și calciu. De asemenea, microelemente sunt conținute în sânge, celule, între fluidul celular, unde un număr de anumite funcții. Mai mult, aproximativ 90% din microelemente se află în oase, iar în caz de insuficiență alimentară sau nevoie crescută pleacă de acolo, ceea ce duce la scăderea densității osoase.

Aceste oligoelemente sunt excretate de rinichi, iar metabolismul lor este reglat de hormonii tiroidieni, glandele paratiroide, vitamina D. De asemenea, unele alte oligoelemente (magneziu, siliciu, zinc etc.) si vitaminele afecteaza si metabolismul calciu-fosfor.

Puteți citi mai multe despre tulburările metabolismului calciului și fosforului, precum și despre metodele de corectare a acestora, în a doua parte.

Calcitonina- hormon tiroidian peptidic, format din 32 de aminoacizi. Și-a primit numele datorită capacității de a reduce concentrația de calciu din sânge. Secretat de celulele C parafoliculare.

Calcitonina este principalul antagonist al hormonului paratiroidian, al cărui mecanism principal de acțiune este inhibarea resorbției osoase osteoclastice. Nivelul calcitoninei din sânge crește brusc atunci când se suspectează cancer tiroidian medular. Cu toate acestea, nu există boli osoase în geneza cărora tulburările de secreție de calcitonină să joace un rol exclusiv. Și deși femeile au niveluri mai scăzute de calcitonină decât bărbații, datele privind scăderea secreției acestui hormon în formarea osteoporozei primare rămân controversate. Dar s-a dovedit că la pacienții cu un nivel ridicat de metabolism osos, calcitonina provoacă hipocalcemie și hipofosfatemie temporară.

Parathormon

o persoană are 2 perechi de glande paratiroide situate pe suprafața din spate sau scufundate în interiorul glandei tiroide.

celulele principale sau oxifile ale acestor glande produc parathormon sau paratirină sau hormon paratiroidian (PTH).

Hormonul paratiroidian reglează metabolismul calciului în organism și își menține nivelul în sânge.

În țesutul osos, hormonul paratiroidian îmbunătățește funcția osteoclastelor, ceea ce duce la demineralizarea osului și la creșterea conținutului de calciu din plasma sanguină (hipercalcemie).

În rinichi, hormonul paratiroidian îmbunătățește reabsorbția calciului.

În intestin, apare o creștere a reabsorbției calciului datorită efectului stimulator al hormonului paratiroidian asupra sintezei calcitriolului, un metabolit activ al vitaminei D3.

Paratirina este un hormon puternic de reglare a calciului care provoacă o creștere a calciului în sânge și este numit și hormon hipercalcemic.

Secreția de paratirină este reglată de nivelul de calciu ionizat din sânge.

Stimulează secreția:

Concentrație scăzută de calciu

Influențe simpatice prin receptorii beta-adrenergici.

Suprima secreția de paratirină:

Niveluri ridicate de calciu în sânge și

Hormonul renal calcitriol.

Se manifestă principalele efecte ale paratirinei

Din organele țintă ale hormonului - țesut osos, rinichi și tractul gastrointestinal.

Implementarea acțiunii paratirinei se realizează prin cAMP, iar creșterea nivelului acestui al doilea mesager în urină este un criteriu de diagnostic important pentru secreția excesivă.

Efectul paratirinei asupra țesutului osos:

Cauzat de stimularea și creșterea numărului de osteoclaste care resorb osul.

Sub influența paratirinei, acizii citric și lactic se acumulează în țesutul osos din cauza unei încălcări a ciclului Krebs, provocând acidoză locală. Reacția acidă a mediului în țesutul osos inhibă activitatea fosfatazei alcaline, o enzimă necesară pentru formarea principalului materie minerală oase - fosfat de calciu. Un exces de acizi citric și lactic duce la formarea de săruri de calciu solubile în apă - citrat și lactat, leșierea lor în sânge, ceea ce duce la demineralizarea osului. Excesul de citrat este excretat prin urină, care este un semn de diagnostic important nivel avansat paratirină.

În rinichi, hormonul reduce reabsorbția calciului în tubii proximali, dar o crește brusc în tubii distali, ceea ce previne pierderea calciului urinar și favorizează hipercalcemia. Este inhibată reabsorbția fosfatului în rinichi sub influența paratirinei, ceea ce duce la fosfaturie și la scăderea conținutului de fosfat în sânge - hipofosfatemie.

Secreția crescută de paratirină în hiperplazie sau adenom al glandelor paratiroide este însoțită de

demineralizarea scheletului cu deformarea oaselor tubulare lungi,

Formarea pietrelor la rinichi

slabiciune musculara,

depresie

Tulburări de memorie și concentrare.

Deficitul de paratirină, în special cu îndepărtarea chirurgicală eronată sau afectarea glandelor,

Trei hormoni sunt responsabili pentru schimbul de calciu și fosfat în organism - calcitriol, calcitonina și hormonul paratiroidian.

Calcitriol

Structura

Este un derivat al vitaminei D și aparține steroizilor.

Sinteză

Colecalciferolul (vitamina D 3) și ergocalciferolul (vitamina D 2) formate în piele sub acțiunea radiațiilor ultraviolete și alimentate cu alimente sunt hidroxilate în hepatocite pe C 25 şi în epiteliu tubii proximali rinichi pentru C1. Ca rezultat, se formează 1,25-dioxicolecalciferol ( calcitriol).

Activitatea 1α-hidroxilazei a fost găsită în multe celule și semnificația acesteia constă în activarea 25-hidroxicolecalciferolului pentru nevoile proprii ale celulei (acțiune autocrină și paracrină).

Reglarea sintezei și secreției

Activati: Hipocalcemia creste hidroxilarea vitaminei D la C 1 in rinichi printr-o crestere a secretiei de hormon paratiroidian, care stimuleaza acest proces.

Reduce: Excesul de calcitriol inhibă hidroxilarea C1 în rinichi.

Mecanism de acțiune

Citosolic.

Ținte și efecte

Hormonul paratiroidian

Structura

Este o peptidă de 84 de aminoacizi cu o greutate moleculară de 9,5 kDa.

Sinteză

Merge la glandele paratiroide. Reacțiile de sinteză hormonală sunt foarte active.

Reglarea sintezei și secreției

Se activează producerea hormonului hipocalcemie.

Reduce concentraţii mari de calciu prin activare protează sensibilă la calciu hidrolizând unul dintre precursorii hormonului.

Mecanism de acțiune

Adenilat ciclază.

Ținte și efecte

Efectul hormonului paratiroidian este de a creșterea concentrației de calciuȘi scăderea concentrației de fosfatîn sânge.

Acest lucru se realizează în trei moduri:

Os

• la nivel inalt hormon, osteoclastele sunt activate și țesutul osos este distrus,
• la concentratii mici se activeaza remodelarea osoasa si osteogeneza.

rinichi

• reabsorbție crescută a calciului și magneziului
• scade reabsorbția fosfaților, aminoacizilor, carbonaților, sodiului, clorurilor, sulfaților.
• hormonul stimulează și formarea calcitriolului (hidroxilarea la C 1).

Intestinele

• cu participarea calcitriolului, absorbția calciului și a fosfaților este îmbunătățită.

Hipofuncţie

Apare atunci când glanda este îndepărtată accidental în timpul operațiilor asupra glandei tiroide sau în timpul distrugerii autoimune a țesutului glandei. Hipocalcemia și hiperfosfatemia rezultată se manifestă sub formă de excitabilitate neuromusculară ridicată, convulsii, tetanie. Cu o scădere bruscă a calciului, apare paralizia respiratorie, laringospasm.

hiperfuncție

Hiperparatiroidismul primar apare cu adenom glandelor. Creșterea hipercalcemiei provoacă leziuni renale, urolitiază.

Hiperparatiroidismul secundar este rezultatul insuficienței renale, în care există o încălcare a formării calcitriolului, o scădere a concentrației de calciu în sânge și o creștere compensatorie a sintezei hormonului paratiroidian.

Calcitonina

Structura

Este o peptidă de 32 de aminoacizi cu o greutate moleculară de 3,6 kDa.

Sinteză

Apare în celulele parafoliculare ale glandei tiroide.

Reglarea sintezei și secreției

Activati: ioni de calciu, glucagon.

Mecanism de acțiune

Adenilat ciclază

Ținte și efecte

Efectul calcitoninei este scăderea concentrației de calciuȘi fosfatiîn sânge:

• în țesutul osos inhibă activitatea osteoclastelor, ceea ce îmbunătățește intrarea calciului și a fosfaților în os,
• in rinichi inhiba reabsorbtia ionilor de Ca 2+, fosfati, Na + , K + , Mg 2+ .