Кальциевый обмен и гормоны

Гормоны кальциевого обмена

Кальциевый обмен и гормоны

За обмен кальция и фосфатов в организме отвечают три гормона – кальцитриол, кальцитонин и паратиреоидный гормон.

Кальцитриол

Строение кальцитриола

Строение

Представляет собой производное витамина D и относится к стероидам.

Синтез

Образующийся в коже под действием ультрафиолета и поступающие с пищей холекальциферол (витамин D3) и эргокальциферол (витамин D2) гидроксилируются в печени по С25и в почках по С1. В результате формируется 1,25-диоксикальциферол (кальцитриол).

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: Гипокальциемия повышает гидроксилирование по С1 в почках.

Уменьшают: Избыток кальцитриола подавляет гидроксилирование по С1 в почках.

Механизм действия

Цитозольный.

Мишени и эффекты

Эффект кальцитриола заключается в увеличении концентрации кальция и фосфорав крови:

· в кишечнике индуцирует синтез белков, отвечающих за всасывание кальция и фосфатов,

· в почках повышает реабсорбцию кальция и фосфатов,

· в костной ткани усиливает резорбцию кальция.

Патология

Гипофункция

Соответствует картине гиповитаминоза D.

Паратиреоидный гормон

Строение

Представляет собой пептид из 84 аминокислот с молекулярной массой 9,5 кДа.

Синтез

Идет в паращитовидных железах. Реакции синтеза гормона высоко активны.

Регуляция синтеза паратирина

Регуляция синтеза и секреции

Высокие концентрации кальция активируют кальций-чувствительную протеазу, гидролизующую один из предшественников гормона, и тем самым снижается образование паратиреоидного гормона.

Механизм действия

Аденилатциклазный.

Мишени и эффекты

Эффект паратиреоидного гормона заключается в увеличении концентрации кальция и снижении концентрации фосфора в крови.

Это достигается тремя способами:

Костная ткань

· при высоком уровне гормона активируются остеокласты и происходит деструкция костной ткани,

· при низких концентрациях активируется перестройка кости и остеогенез.

Почки

· увеличивается реабсорбция кальция и магния,

· уменьшается реабсорбция фосфатов, аминокислот, карбонатов, натрия, хлоридов, сульфатов.

· также гормон стимулирует образование кальцитриола (гидроксилирование по С1).

Кишечник

· при участии кальцитриола усиливается всасывание кальция и фосфатов.

Гипофункция

Возникает при случайном удалении железы при операциях на щитовидной железе, аутоиммунной деструкции ткани желез. Возникающая гипокальциемия и гиперфосфатемия проявляется в виде высокой нервно-мышечной возбудимости, судорог, тетании. При резком снижении кальция возникает дыхательный паралич, ларингоспазм.

Гиперфункция

Первичныйгиперпаратиреоз возникает при аденоме желез. Нарастающая гиперкальциемия вызывает повреждение почек, мочекаменную болезнь.

Вторичныйгиперпаратиреоз является результатом почечной недостаточности, при которой происходит нарушение образования кальцитриола, снижение концентрации кальция и компенсаторное возрастание синтеза паратиреоидного гормона.

Кальцитонин

Строение

Представляет собой пептид, включающий 32 аминокислоты с молекулярной массой 3,6 кДа.

Синтез

Осуществляется в парафолликулярных клетках щитовидной железы.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: ионы кальция, глюкагон.

Механизм действия

Аденилатциклазный

Мишени и эффекты

Эффект кальцитонина заключается в уменьшении концентрации кальция и фосфорав крови:

· в костной ткани подавляет активность остеокластов, что улучшает вход кальция и фосфатов в кость,

· в почках подавляет реабсорбцию ионов Ca2+, фосфатов, Na+, K+, Mg2+.

Патология

Не отмечено.

Гормоны тиреоидной функции

Тиреотропный гормон

Строение

Представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 30 кДа, состоит из двух субъединиц α- и β, α-субъединица схожа с таковой гонадотропных гормонов, β-субъединица специфична для ТТГ.

Синтез

Осуществляется в базофильных тиреотрофах гипофиз.

Источник: https://megaobuchalka.ru/10/256.html

Гормоны и кальциевый обмен

Кальциевый обмен и гормоны
Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Ионы Са — жизненно важные компоненты животного организма, принимающие участие в формировании многих его структур и регуляции течения метаболических процессов. К числу

разнообразных функций Са относятся: 1) участие в контактном узнавании клеток и их интеграции благодаря образованию ка­тионных Са 2+ -мостиков между анионными группами макромоле- кулярных компонентов мембран соседних клеток; 2) обеспече-

ние стабилизации формы клеток и ее структуры в результате взаимодействия с компонентами клеточных мембран и цитос­келета; 3) регуляция проницаемости мембран нейронов и мио- цитов к одновалентным катионам и стабилизация потенциала покоя; 4) участие в инициации мышечного сокращения за счет образования комплекса с тропонином С; 5) стимуляция многих сек­реторных и биосинтетических процессов в экзо- и эндокринных клетках; 6) регуляция каталитической активности многих фермен-

тов (Са -АТФазы, ФДЭ, Ац, фруктозо-дифосфатазы, многих др.);

7) регуляция окислительного фосфорилирования в митохондриях;

8) стимуляция свертывания крови посредством активации ряда ста­дий, запускающих превращение протромбина в тромбин; 9) опо­средование эффектов ряда гормонов и нейромедиаторов; 10) фор­мирование эндоскелета позвоночных (образование Са5(РС>4)зОН и Са2С03 в костях; 11) формирование скорлупы у птиц и неко­торых рептилий (Кретсингер, 1974). При значительном снижении

концентрации ионов Са 2+ в крови и тканевой жидкости возни­кают дезинтеграция тканей, деформация клеток, нарушения про­ницаемости мембран, гиперактивность нейронов, спазм мышц (те­тания), снижение свертывания крови, размягчение костей и т.д. При избытке ионов происходит кальцификация и склеротизация мяг­ких тканей, снижение окислительного фосфорилирования в клет­ках и т.д.

В плазме крови различных видов позвоночных содержится 2,4-4 ммоль/л (9-11 мг%) кальция. Из этого количества более 50% находится в свободной ионизированной форме, остальная его часть связана с плазменными белками или находится в форме плохо дисс­оциирующего вторичного фосфата. Концентрация Са в крови ста­бильна. Ее суточные колебания не превышают 3%.

Уровень тотального и ионизированного Са в плазме и соот­ветственно в клетках находится преимущественно в зависимости от функционального состояния трех структур организма: 1) кост­ного аппарата — резервуара Са, в котором остеобласты и остео- циты способствуют минерализации кости и отложению в ней не- ионизированного Са, а остеокласты обусловливают деминерали­зацию кости и выход из нее Са 2+ в кровь; 2) тонкого кишечника, который обеспечивает всасывание Са и его реабсорбцию; 3) по­чек, в которых осуществляется реабсорбция кальциевого и фосфат­ного ионов. Функционирование этих эффекторных органов, опре­деляющих кальциевый баланс в организме, специфически конт­ролируется главным образом тремя — гормонами — паратгормо-

ном, кальцитонином и 1,25 (ОШгЭз. От уровня данных гормонов в крови зависят в конечном счете характер и интенсивность обмена каль­ция и поддержание кальциево­го гомеостаза, столь важного для организма (рис. 94). Дина­мика этих гормонов взаимосвя­зана и зависит, в свою очередь,

от концентрации ионов Са 2+ в крови.

Рис. 94. Пути гормональной регу­ляции обмена Са :

сплошными стрелками обозначена стимуля­ция, пунктирными — торможение накопле­ния ионов Са 2 * в крови

Паратгормон обладает гиперкальциемическим действием и одновременно снижает концентрацию фосфатов в крови (Коллип, 1925, 1932). Гиперкальциемический эффект гормона — следствие его взаимодействия со всеми тремя эффекторными органами. В кос-

ти он стимулирует мобилизацию и выход в кровь Са , активируя, с одной стороны, деятельность остеокластов и тормозя, с другой — работу остеоцитов. В результате этого двойного действия на ткань происходит резорбция костного материала. В кишечнике паратгор-

мон усиливает всасывание Са в кровь. В почках же он усилива-

ет реабсорбцию Са в дистальных сегментах извитых канальцев и тормозит реабсорбцию фосфатных ионов в проксимальных от­делах канальцевого аппарата (Расмуссен и др., 1970; Аурбах и др., 1972).

Кроме того, паратгормон стимулирует в почке синтез 1,25-(0Н)20з — гормональноактивной формы витамина Эз из ма­лоактивного 25-ОНЧ)з.

В свою очередь 1,25 (ОН)гОз оказывает существенное влияние на кальциевый обмен, взаимосвязанное с эф­фектами паратгормона (ДеЛюка, 1963, 1974).

Механизмы разнонаправленного действия паратгормона на различные клетки-мишени, видимо, сложны и многокомпонентны. Предполагается, что начальный этап действия гормона на эффек-

торные клетки — стимуляция вхождения в них Са 2+ из тканевой
жидкости (Поттс и др., 1966; Робертсон и др., 1972). Этот эффект, предшествующий главному, гиперкальциемическому гормонально­му эффекту, является кратковременным и длится всего 15-20 мин.

Лишь после этого через 3-4 ч с максимумом через 12-15 ч происходит стимуляция выхода ионов из клеток и повышение их концентрации в крови. Механизмы и значение фазы усиленного вхождения ионов в клетки-мишени пока неясны.

Вместе с тем показано, что последую-

щее усиление мобилизации Са в костях и реабсорбции ионов в почках и кишечнике под влиянием гормона опосредуется аденилат- циклазным механизмом (Аурбах, 1970; Булатов, 1976).

Повышение образования цАМФ в клетках-мишенях обусловливает фосфори- лирование ряда предшествующих структурных и ферментативных белков, а также стимулирует их биосинтез в полисомах.

Стимуляция новообразования белков, очевцдно, имеет также значение в реализа­ции действия паратгормона с помощью цАМФ в остеокластах, эпите­лии канальцев и кишечника.

Об этом свидетельствует резкое тормо­жение гормонального эффекта при одновременном введении ингиби­торов синтеза белка и довольно длительный лаг-период эффекта.

Видимо, цАМФ посредством цитоплазматических протеинкиназ по­вышает в остеокластах и эпителиальных клетках уровень фосфори­лирования рибосомальных белков и благодаря этому интенсифициру­ет процессы трансляции. На поздних этапах действия гормона. к механизмам, осуществляемым на уровнях химической модификации белков и трансляции, присоединяются механизмы усиления транс­крипции. В результате накопления цАМФ в клетках-мишенях в это время может происходить активация ядерных протеинкиназ и уси­ление синтеза различных видов РНК и особенно рРНК (Расмуссен и др., 1964).

Необходимо отметить, что синтез РНК и белка в костной тка­ни усиливается паратгормоном лишь в остеокластах, в остеоцитах же синтез макромолекул снижается.

При действии больших доз гор­мона особенно в условиях многократного его введения остеокла­сты пролиферируют, а остеобласты и остеоциты подвергаются нек­робиозу (Оуэн, Бингхэм, 1968).

Однако полученные факты позволя­ют предположить, что противоположные эффекты паратгормона в обоих типах клеток кости обусловлены усилением образования цАМФ.

бран для Са и способствует его транспорту из клеток в кровь. Аналогичным образом паратгормон действует на мембранную про­ницаемость базальной поверхности железисто-эпителиальных кле­ток извитых канальцев нефрона и слизистой кишечника.

В осте- оцитах гормон существенно влияет и на солюбилизацию минерали­зованного Са. Ингибируя суммарный биосинтез белка в этих клет­ках, гормон снижает в них процессы тканевого дыхания и способст­вует накоплению ряда органических кислот — молочной, лимон­ной и др.

, растворяющих кристаллы костного минерала (Неймана и др., 1956, 1967).

Кроме того, в остеоцитах под действием гормональ­ного стимула происходит торможение синтеза структурных белков, а также освобождение лизосомальных кислых протеаз и других гидролитических ферментов, что в свою очередь, тормозит минера­лизацию Са и способствует солюбилизации его нерастворимых со­лей (Виэс, 1972).

Эффекты паратгормона на кальциевый метабо­лизм, как уже упоминалось, тесно связаны с эффектами гормональ­ной формы витамина Оз на разные костные клетки. Можно ду­мать,что паратгормон оказывает прямое действие лишь на остеобла­сты, а активация остеокластов осуществляется косвенно, посредством паракринных и других факторов, продуцируемых остеобластами (Чамберс, 1984).

1,25 (ОН)2Оз. образующийся в почке из относительно мало­активного предшественника 25 (ОН)Оз под контролем паратгормо­на и кальцитонина, регулирует транспорт Са в клетках кишечни­ка и костной ткани. Установлено, что этот гормон усиливает вса-

сывание Са — и фосфатов слизистой тонкого кишечника и накоп­ление их в остеоцитах и остеокластах. Благодаря этим эффектам 1,25 (ОН)гОз участвует в фосфорно-кальциевом обмене и форми­ровании костного аппарата (Хосслер и др., 1971, 1974).

Видимо, наиболее важным эффектом гормона, по крайней мере в интести­нальных клетках, является индукция синтеза специального Са-свя- зывающего белка, участвующего во внутриклеточном транспорте ионов (Вассерман и др., 1968, 1972).

Индуцирующее влияние 1,25(0Н)20з на синтез белка осуществляется, вероятнее всего, на уровне транскрипции.

Вслед за введением гормона в ядре клеток закономерно увеличивается активность РНК-полимеразы В, участ­вующей в синтезе разных мРНК, а в полисомах обнаруживается транслируемая специфическая мРНК (Тсаи и др., 1973). Не иск­лючено, что и в клетках кости 1,25 (ОН)гОз стимулирует биосин­тез аналогичного белка. Возможно, посредством усиления синтеза

Са-связывающего белка (или белков) гормональная форма витами­на Бз главным образом стимулирует аккумуляцию Са клетками сли­зистой тонкого кишечника и клетками костной ткани. В интестиналь­ных клетках и остеокластах он как бы подготавливает ситуацию для реализации действия паратгормона, который стимулирует выход

аккумулированного Са 2+ из клеток в кровь.

Синтетический витамин Эг (эргокальциферол), превращаясь в организме в активированную форму, оказывает те же эффекты, что и 1,25 (ОШгОз-

Кальцитонин по большинству своих физиологических эффек­тов — антагонист паратгормона и отчасти 1,25(ОН)гОз.

Этот гормон является гипокальциемическим фактором, вызывающим торможение резорбции костей и усиление отложения в них минерализованного Са; торможение всасывания Са и фосфатов из кишечника; усиление экскреции Са почками (Копп и др., 1961, 1962; Макинтайр, и др., 1967). Эффекты гормона на кальциевый обмен обусловлены тормо-

жением проницаемости мембран к Са . Кальцитонин усиливает

экскрецию фосфатов, ионов Иа + и К + . В отношении уровня фосфа­тов в крови кальцитонин и паратгормон являются синергистами: оба гормона вызывают гипофосфатемию.

Реализация эффектов кальцитонина на клетки обусловлена цАМФ.

Однако если паратгормон активирует прямо в кости только остеобласты с помощью цАМФ, а остеокласты косвенно, то кальци­тонин преимущественно и прямо тормозит деятельность остеок­ластов с помощью того же цАМФ, а стимулирует остеобласты через посредство паракринных факторов, секретируемых остеокластами (Аурбах и др., 1985). Процессы стимуляции отложения нераство­римых солей Са в остеоцитах, вызываемые кальцитонином, тес­но связаны с действием 1,25 (ОШгОз. Этот гормон способствует на-

коплению ионов Са в клетках, а кальцитонин обеспечивает их удержание и переход Са в неионизированную форму. Отклонения

в концентрации Са в крови, превышающие 3-5%, приводят к спе­цифическому изменению интенсивности функционирования же­лез, секретирующих паратгормон, кальцитонин и 1,25(0Н)20з« По­вышение уровня ионов Са 2+ в крови стимулирует по механизму отрицательной обратной связи секрецию кальцитонина и тормозит секрецию паратгормона и 1,25 (ОН)гОз. И, наоборот, понижение

уровня ионов Са 24 * в крови стимулирует секрецию паратгормона и гормональной формы витамина Оз и тормозит секрецию кальци-

тонина. Изменения в секреции кальцитонина происходят быстрее и более кратковременны, чем изменения секреции паратгормона. Кальцитонин, по-видимому, тормозит активацию витамина Оз.

Уровень 1,25 (ОН)гОз в организме зависит не только от плаз-

менной концентрации Са , паратгормона и кальцитонина, но и от поступления витамина Бз с пищей и синтез его в организме, а так­же активации витамина. Вместе с тем продукция паратгормона и кальцитонина определяется в основном прямым воздействием

ионов Са 2+ на соответствующие железы с тем лишь отличием, что стимуляция продукции паратгормона вызывается недостаточностью ионов, стимуляция же продукции кальцитонина — их избытком.

Ионы Мв оказывают противоположные эффекты (Альтнер, Зей- ферт, 1972). Обеспечение же кальциевого гомеостаза обусловлива­ется сбалансированным действием всех трех гормонов на органы- мишени — кости, почки, тонкий кишечник. При нарушении образо­вания одного из гормонов может возникнуть дисбаланс в кальцие­вом обмене.

У человека к первичной гормонзависимой патологии обмена Са’ относится ряд тяжелых заболеваний. В их число входят: паратиреоп- ривная тетания — следствие гипопаратиреоза, болезнь Реклингхау- зена — результат гиперпаратиреоза, гиповитаминоз Оз, приводящий в детском возрасте к рахиту, а во взрослом состоянии к отдельным проявлениям тетании.

В заключение следует отметить, что у рыб в обмене кальция участвуют особые железы, спаянные с почкой, — тельца Станниуса. Эти железы продуцируют гормон гипокальцин, снижающий концент-

Читай также:

кальция в крови при рахите
Нормы кормления птицы
Нехватка кальция в организме: опасные симптомы
Бикарбонат кальция в организме
Питание подростка

Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Источник: https://badvitamin.ru/gormony-i-kalcievyj-obmen/

Реферат: Роль гормонов в регуляции кальция и фосфатов парагормон кальцитриол кальцитонин

Кальциевый обмен и гормоны

Московская Государственная академия

тонкой химической технологии им. M.В. Ломоносова

Реферат

по курсу: Регуляция клеточной активности

Тема: Роль гормонов в регуляции кальция и фосфатов (парагормон, кальцитриол, кальцитонин)

Москва -2008

Введение

Парагормон и кальцитонин

Кальцитриол

Другие гормоны, влияющие на обмен кальция в организме

Заключение

Литература

Введение

В организме взрослого человека в костной ткани содержится более 1 кг кальция. Наиболее важной минеральной составляющей костной ткани является нерастворимый фосфат кальция в виде гидроксилапатита или карбонатапатита (Ca10 (PO4 )6 (OH)2 и Ca10 (PO4 )6 СО3 соответственно). В костях присутствуют также карбонаты других щелочноземельных элементов.

За счет активности костеобразующих клеток, остеобластов, и клеток, разрушающих костную ткань, остеокластов, кальций постоянно откладывается и вновь вымывается из кости.

Кальциевый обмен контролируется гормонами: кальцитонин повышает отложение кальция в костном матриксе, парагормон стимулирует мобилизацию кальция, а кальцитриол улучшает процесс минерализации.

Недостаток кальцитриола у детей приводит к заболеванию рахитом, а у взрослых может вызвать нарушение обмена веществ в костной ткани. Отрицательный баланс между процессами отложения и вымывания кальция, особенно в пожилом возрасте, вызывает заболевание остеопорозом (рис.1).

Рисунок 1. Гормоны, контролирующие кальциевый обмен

Парагормон и кальцитонин

Гормоны секретируются клетками паращитовидной железы. Местом синтеза кальцитонина является также щитовидная железа.

Парагормон был получен в частично очищенном состоянии в 1925 году из паращитовидной железы быка. Он представляет собой простую полипептидную цепь, состоящую из 84 аминокислотных остатков с молекулярной массой 9500 Да; период полураспада около 2 мин. Ген, кодирующий биосинтез парагормона, локализуется на 11-й хромосоме (11р15).

Парагормон образуется на рибосомах в виде препропарагормона – полипептида, состоящего из 115 аминокислотных остатков. В результате локального протеолиза отщепляется 31 аминокислотный остаток с N-конца и образуется активный гормон, который запасается в секреторных гранулах.

Регуляция секреции парагормона осуществляется несколькими механизмами. В течение короткого времени биосинтез парагормона регулируется ионизированным кальцием, а в течение длительного времени – 1,25(ОН)2 D3 – совместно с кальцием. Скорость секреции обратно пропорциональна концентрации в плазме крови.

Метаболизм и деградация парагормона осуществляется в основном в печени (около 62-70%), а также в почках (30-38%).

Парагормон оказывает многообразное действие в зависимости от ткани-мишени. Все это позволило L. Mallette (1991) высказать мнение, что парагормон является прогормоном, а его фрагменты обладают биологическим действием.

Считается, что его аминотерминальный домен (аминокислотные остатки 1-34) ответствен за регуляцию минерального обмена посредством взаимодействия с соответствующими рецепторами в костях и почках; карбокситерминальный домен (аминокислотные остатки 53-84) – за регуляцию функции остеокластов, а средний домен (аминокислотные остатки 28-48), возможно, за транспорт кальция и фосфора

Парагормон взаимодействует с плазматическими рецепторами, которые являются гликопротеинами с молекулярной массой около 800 кДа и состоят из 585-594 аминокислотных остатков.

Рецептор парагормона, как и все другие рецепторы, относящиеся к семейству рецепторов, оперирующих через G-белок, имеет 3 цепи внеклеточного фрагмента, 7 трансмембранных фрагментов и внутриклеточную часть рецептора, также представленную 3 петлями полипептидной цепочки.

Такое взаимодействие приводит к активации аденилатциклазы и повышению синтеза цАМФ, который активирует протеинкиназу, фосфолипазу С, диацилглицерин, инозитолтрифосфат и участвует в регуляции транспорта ионов кальция, натрия и калия через клеточные мембраны.

Парагормон оказывает множественное действие на костную ткань. Он опосредованно активирует ферменты коллагенозу и глюкуронидазу, что вызывает деструкцию органических компонентов кости, в частности коллагена и гликозамингликанов. В минеральных компонентах костной ткани под действием парагормона происходит солюбилизация гидроксиапатита и высвобождение в кровь кальция и фосфора.

Было установлено, что парагормон активирует процессы транскрипции в остеокластах – клетках, резорбирующих кости. Влияние парагормона на резорбцию костной ткани на пострецепторном уровне осуществляется в основном через инозитолтрифосфат и диацилглицерин, но не через цАМФ, которые образуются посредством активации фосфолипазы С и ионов Са.

Наряду с этим парагормон оказывает влияние на обмен фосфора и магния. Обмен кальция, фосфора и магния в организме показан на рис.2.

Рисунок 2. Суточный баланс и обмен кальция, фосфора и магния в организме.

Кальций всасывается в верхнем отделе тонкого кишечника. Это активный процесс, осуществляемый транспортным кальцийсвязывающим белком, который активизируется 1,25-дигидроксивитамином D.

Всасывание кальция в кишечнике усиливается при увеличении поступления кислот с пищей, диете с высоким содержанием белка, саркоидозе, беременности, тогда как щелочи, глюкокортикоиды, избыток фосфатов и оксалатов снижают его всасывание в кишечнике.

Свое влияние парагормон на натрий-фосфатный котранспорт оказывает путем повышения образования цАМФ и путем активизации фосфолипазы С и образования диацилглицерина и инозитолтрифосфата.

Кальцитонин был впервые получен С. Н. Коопом и соавторами в 1962 году. Кальцитонин человека представляет собой полипептид, состоящий из 32 аминокислот с мол. м. 3000 Да с периодом полураспада около 5 мин.

Гормон может образовывать путем ковалентной связи димерные и, не исключено, полимерные формы, однако биологически активной является только мономерная форма гормона.

Было показано, что в процессе трансляции образуется препрокальцитонин и прокальцитонин с мол. м. около 13 кДа.

Специфическим стимулятором секреции кальцитонина является повышение концентрации кальция в крови более 2,25 ммоль/л (9 мг/100 мл). Кроме того, стимуляторами секреции кальцитонина являются катехоламины, осуществляющие свое действие через β-адренергические рецепторы, холецистокинин, глюкагон, гастрин.

Глюкагон и катехоламины, взаимодействуя с рецепторами, увеличивают содержание цАМФ, который стимулирует секрецию кальцитонина, так же как и парагормона, т.е. цАМФ является внутриклеточным медиатором секреции кальцитонина. Кальцитонин метаболизируется в почках, печени и, возможно, в костной ткани.

Биологический эффект кальцитонина проявляется снижением уровня кальция и фосфора в крови, что является следствием влияния кальцитонина на костную ткань и почки. В кости кальцитонин угнетает процессы резорбции кальция.

Это проявляется снижением экскреции гидроксипролина и содержания кальция в крови. Одновременное уменьшение фосфора в сыворотке крови является результатом снижения мобилизации фосфора из кости и непосредственной стимуляции поглощения фосфора костной тканью.

Кальцитонин ингибирует активность и количество остеокластов. Уже через 1 ч после введения кальцитонина уменьшается образование остеокластов из клеток-предшественников.

Механизм действия кальцитонина опосредуется цАМФ и активацией протеинкиназ, что сопровождается изменением активности щелочной фосфатазы, пирофосфатазной активности и активности ферментов.

Кальцитриол

Наряду с парагормоном и кальцитонином в поддержании фосфорно-кальциевого гомеостаза большое участие принимает витамин D (D-гормон, холекальциферол или витамин D3), который при гидроксилировании в печени и почках образует гормон кальцитриол (1α,25-дигидроксихолекальциферол)

Витамин D3 образуется в коже из 7-дегидрохолестерина под влиянием ультрафиолетового облучения (рис.3). Однако витамин D3 является неактивным.

Некоторые авторы рассматривают его как прогормон, который путем гидроксилирования (25-гидроксилаза) сначала в печени превращается в 25-гидроксихолекальциферол (25-ОНD2 ), а затем в почках, также путем гидроксилирования (1-гидроксилаза), в 1,25-дигидроксихолекальциферол (1,25-(ОН)2 D3 . Гидроксилирование в почках может осуществляться и другим путем (24-гидроксилаза) с образованием 24-25-(ОН)2 D3 . Гидроксилирование витамина D происходит в митохондриях. Необходимо отметить, что витамин D2 (эргокальциферол), содержащийся в растениях, в организме гидроксилируется тем же путем с образованием 1,25-(ОН)2 D2 , который по биологической активности эквивалентен 1,25-(ОН)2 D3 .

Рисунок 3. Образование кальцитриола из 7-дегидрохолестерина.

Другие гормоны, влияющие на обмен кальция в организме

Помимо парагормона, кальцитонина и витамина D, на гомеостаз кальция в организме влияют и другие гормоны:

1. Глюкокортикоиды увеличивают глюконеогенез, используя матрикс костной ткани и повышая резорбцию кости, снижают активность остеобластов и скорость образования новой костной ткани, повышают экскрецию кальция и снижают абсорбцию кальция в желудочно-кишечном тракте.

2. Гормон роста повышает экскрецию кальция почками, активность остеобластов и процессы минерализации во вновь образовавшейся костной ткани и увеличивает активность остеокластов и деминерализацию в ранее образовавшейся кости.

3. Тифоидные гормоны (избыток Т3 и Т4), повышают экскрецию кальция с мочой, увеличивают процессы резорбции кости. Недостаток тифоидных гормонов задерживает образование и созревание костной ткани;

4. Глюкагон способствует развитию гипокальциемии посредством прямого влияния на кости (снижая процессы резорбции) и опосредованно – через стимуляцию высвобождения кальцитонина.

5. Половые гормоны снижают экскрецию кальция с мочой и калом, стимулируют активность остеобластов.

Заключение

Для нормального функционирования клеток помимо обмена веществ и энергии необходима интеграция функций, осуществляемая, в частности, гормонами – веществами, способными контролировать различные стороны клеточного метаболизма. Недостаток или избыток гормона необратимо ведет к нарушению функционирования клеток и возникновению различных заболеваний.

В случае нарушения фосфорно-кальциевого обмена в организме могут возникать такие заболевания как:

– гипопаратироз – cиндром, развитие которого связано с недостаточностью секреции парагормона околощитовидными железами, снижением реабсорбции кальция в канальцах почек, уменьшением абсорбция кальция в кишечнике, что приводит к гипокальциемии;

– гиперпаратироз – заболевание, развитие которого связано с избыточной секрецией парагормона и повышением вследствие этого содержания кальция в сыворотке крови. Гиперкальциемия, которая является одним из ведущих симптомов гиперпаратироза, встречается и при других заболеваниях.

Для лечения подобных заболеваний в медицине применяют синтетический кальцитонин, или же полученный из лосося (кальцитрин). При дефиците парагормона и, как следствие, содержания кальция и фосфора, для лечения применяют параткогмон, лекарственная форма которого называется паратиреоидин.

Литература

1. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия, М.: Дрофа, 2004, 638 стр.

2. Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия, М.: Мир, 2000, 469 стр.

3. Балаболкин М.И. Эндокринология, М.: Универсум Паблишинг, 1998.

4. Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2 т., М.: Мир, 1998.

Источник: https://www.bestreferat.ru/referat-239094.html

Моя железа
Добавить комментарий