Обмен кальция и фосфора в организме человека

Содержание

«Биологическая роль кальция и фосфора, регуляция их обмена»

Обмен кальция и фосфора в организме человека

Министерствоздравоохранения и социального развитияРоссийской Федерации

ГБОУВПО Кировская государственная медицинскаяакадемия

Кафедрахимии

РЕФЕРАТ

подисциплине: «Биологическая химия»

Темаработы:

Выполнил: ст. Мощинов Иван Андреевич

Гр.293-С

Датасдачи:____________________

Проверил:________________________

Киров

2011

  1. Метаболизм кальция.

  2. Роль фосфора в организме человека.

  3. Гомеостаз кальция и фосфата.

Метаболизм кальция

Кфункциям кальция в организме относятся:

  • структурная (кости, зубы);
  • сигнальная (внутриклеточный вторичный мессенджер – посредник);
  • ферментативная (кофермент факторов свертывания крови);
  • нейромышечная (контроль возбудимости, выделение нейротрансмиттеров, инициация мышечного сокращения).

роль в метаболизме кальция в организмечеловека принадлежит костной ткани. Вкостях кальций представлен фосфатами— Са3(РО4)2(85%), карбонатами — СаСО3(10%), солями органических кислот —лимонной и молочной (около 5%). Вне скелетакальций содержится во внеклеточнойжидкости и практически отсутствует вклетках.

В состав плотного матриксакости, наряду с коллагеном, входит фосфаткальция — кристаллическое минеральноесоединение, близкое к гидроксилапатитуСа10(РО4)6(ОН)2.Часть ионов Са2+замещена ионами Mg2+,незначительная часть ионов ОН– — ионамифтора, которые повышают прочность кости.

Минеральные компоненты костной тканинаходятся в состоянии химическогоравновесия с ионами кальция и фосфатасыворотки крови. Клетки костной тканимогут ускорять отложение или, наоборот,растворение минеральных компонентовпри локальных изменениях рН, концентрацииионов Са2+,НРО42-,хелатообразующих соединений.

В организмевзрослого человека содержится 1-2 кгкальция, 98% которого находится в составескелета. Он составляет около 2% массытела (примерно 30 моль). В крови уровенькальция — 9-11 мг/100 мл (2,2-2,8 ммоль/л), вовнеклеточной жидкости — около 20 мг/100мл. Регуляция обмена кальция между вне-и внутриклеточной жидкостью осуществляетсяпаратгормоном, кальцитонином,1,25-диоксихолекальциферолом.

Приуменьшении концентрации ионов кальциявозрастает секреция паратиреотропногогормона (ПТГ), и остеокласты увеличиваютрастворение содержащихся в костяхминеральных соединений. ПТГ увеличиваетодновременно реабсорбцию ионов Са2+в почечных канальцах. В итоге повышаетсяуровень кальция в сыворотке крови.

Приувеличении содержания ионов кальциясекретируется кальцитонин, которыйснижает концентрацию ионов Са2+за счет отложения кальция в результатедеятельности остеобластов. В процессерегуляции участвует витамин D, онтребуется для синтеза кальцийсвязывающихбелков, необходимых для всасыванияионов Са2+вкишечнике, реабсорбции его в почках.

Постоянное поступление витамина Dнеобходимо для нормального теченияпроцессов кальцификации. Изменениеуровня кальция в крови могут вызыватьтироксин, андрогены, которые повышаютсодержание ионов Са2+,и глюкокортикоиды, снижающие его. ИоныСа2+связывают многие белки, в том численекоторые белки системы свертываниякрови. В белках системы свертываниясодержатся кальций-связывающие участки,образование которых зависит от витаминаК.

Впищевых продуктах кальций содержитсяв основном в виде фосфата кальция,который и поступает в организм. В природекальций встречается в виде карбоната,оксалата, тартрата, фитиновой кислоты(в составе злаков).

Дефициткальция в организме часто связан с малойрастворимостью большинства его солей.

Сплохой растворимостью солей кальцияавторы связывают кальцификацию стенокартерий, образование камней в желчномпузыре, почечных лоханках и канальцах.Формы фосфата кальция по степенивозрастания растворимости располагаютследующим образом: Са3(РО4)2>СаНРО4>Са(НРО4)2.

Фосфатыкальция легко растворяются в желудочномсодержимом. Максимальное всасываниекальция происходит в проксимальныхотделах тонкого кишечника и уменьшаетсяв дистальных отделах.

Доляусвоения кальция более значительна удетей (по сравнению со взрослыми), убеременных и кормящих. Усвоение кальцияснижается с возрастом человека, придефиците витамина D.

Вплазме крови содержатся фракциисвязанного с белком (недиффундирующего)кальция (0,9 ммоль/л) и диффундирующего:ионизированного (1,1-1,4 ммоль/л) инеионизированного (0,35 ммоль/л). Биологическиактивным является ионизированныйкальций, он проникает в клетки черезмембраны, неионизированная форма связанас белками (альбумином), углеводами идругими соединениями.

Внутри клетокконцентрация свободного кальция низкая.Так, общая концентрация ионов Са2+в цитоплазме эритроцитов составляетоколо 3 мкМ, из них на свободные ионыприходится менее 1 мкМ. Градиентконцентрации ионов кальция по разныестороны от мембраны (от 102 до 105)поддерживается при помощи кальциевогонасоса.

Очень медленная обратная диффузияионов внутрь клетки противостоит работенасоса. Са2+относится к вторичным месенджерам —внутриклеточным веществам, концентрациякоторых контролируется гормонами,нейромедиаторами, внеклеточнымисигналами. Низкий уровень кальция вклетках поддерживается кальциевыминасосами (кальциевыми АТФ – азами) инатрийкальциевыми обменниками.

Высокаяактивация Mg2+-,Са2+-АТФ-азысвязана с конформационными изменениямикальциевого насоса, приводящими кпереносу Са2+.Резкое увеличение содержания кальцияв клетке происходит при открытиикальциевых каналов или внутриклеточныхкальциевых депо (концентрация повышаетсядо 500-1000 нМ при 10-100 нМ в нестимулированнойклетке).

Открытие каналов может бытьвызвано деполяризацией мембран, действиемсигнальных веществ, нейромедиаторов(глутамат, АТФ), вторичных мессенджеров(инозит-1,4,5-трифосфат, цАМФ). Уровенькальция в клетках повышается (в 5-10 раз)в виде кратковременных флюктуаций(высокие концентрации кальция оказываютцитотоксическое действие).

В клеточныхорганеллах и цитоплазме клеток имеетсябольшое количество белков, способныхсвязывать кальций и выполнять рольбуфера. Действие кальция опосредовано«кальциевыми сенсорами» — специальнымикальцийсвязывающими белками — аннексином,кальмодулином, тропонином.

Кальмодулинимеется во всех клетках и при связываниичетырех ионов кальция переходит вактивную форму, которая можетвзаимодействовать с белками. Са2+оказывает влияние на активностьферментов, ионных насосов, компонентовцитоскелета за счет активации кальмодулина.

Гипоальбуминемияне влияет на уровень ионизированногокальция, который варьирует в узкомдиапазоне и тем самым обеспечиваетнормальное функционированиенервно-мышечного аппарата. С увеличениемрН доля связанного кальция возрастает.

При алкалозе ионы водорода диссоциируютиз молекулы альбумина, что приводит кснижению концентрации ионов кальция.Это может вызвать клинические симптомыгипокальциемии, несмотря на то, чтоконцентрация общего кальция в плазмене изменена.

Обратная картина (увеличениеконцентрации ионов кальция в плазме)отмечается при остром ацидозе. Глобулинытакже связывают кальций, хотя и в меньшейстепени, чем альбумин.

Составныекомпоненты регуляции содержания кальцияв плазме крови включают:

  • скелет (резервуар кальция);
  • почки;
  • экскрецию кальция через кишечник с желчью;
  • паратгормон, кальцитонин (их секреция определяется уровнем кальция в плазме);

1,25-диоксихолекальциферол.

Внеклеточныйпул кальция в течение суток обновляетсяприблизительно 33 раза, проходя черезпочки, кишечник и кости. И даже небольшоеизменение любого из этих потоковоказывает существенное влияние наконцентрацию кальция во внеклеточнойжидкости, включая плазму крови. Кальций,входящий в состав секретов пищеварительноготракта, частично реабсорбируется вместес пищевым кальцием.

Нарушенияобмена кальция сопровождаются нарушениямиобмена фосфатов и клинически проявляютсяв изменениях костного скелета инервно-мышечной возбудимости.

Наблюдаетсяобратная зависимость между содержаниемкальция и фосфора в сыворотке крови(одновременное повышение наблюдаетсяпри гиперпаратиреоидизме, снижение —при рахите у детей). При повышенномсодержании фосфора в пище в желудочно-кишечномтракте образуется невсасывающийсятрехосновной фосфорнокислый кальций.

Суточная потребность в кальции взрослогочеловека составляет 20-37,5 ммоль (0,8-1,5 г),у беременных и кормящих в два раза выше.В пищевой канал ежедневно поступает 35ммоль кальция, но всасывается толькополовина, в 50 раз медленнее, чем натрий,но интенсивнее, чем железо, цинк, марганец.

Всасывание происходит в тонком кишечнике(максимально в 12-перстной кишке). Лучшевсего всасывается глюконат и лактаткальция. Оптимум всасывания наблюдаетсяпри рН=3,0. Кальций соединяется с жирнымии желчными кислотами и через воротнуювену поступает в печень. Транспортучерез мембрану энтероцита в кровьспособствует витамин D.

Всасываниеснижается при недостатке фосфатов(важное значение имеет соотношениекальций/фосфор). На всасывание влияетконцентрация Nа+,активность щелочной фосфатазы, Mg2+-,Са2+-АТФ-азы,содержание кальций-связывающего белка.Из организма в норме кальций выводитсячерез кишечник.

Ежедневно в пищевойканал секретируется слюнными, желудочнымии поджелудочными железами и выводитсяоколо 25 ммоль Са2+.Выведение кальция с калом сохраняетсядаже при бескальциевой диете (в составежелчи). В почках за сутки фильтруетсяоколо 270 ммоль Са2+.

90% кальция, фильтруемого в почках,реабсорбируется, поэтому в целом с мочойего выделяется мало (выделение возрастаетпри увеличении концентрации кальция вкрови и ведет к образованию камней впочках).

Суточная экскреция колеблетсяот 1,5 до 15 ммоль и зависит от суточногоритма (максимум в утренние часы), уровнягормонов, кислотно-основного состояния,характера пищи (углеводы усиливаютвыведение кальция). При рассасыванииминерального остова костей, реабсорбциякальция снижается. Кости являютсярезервуаром кальция: при гипокальциемиикальций поступает из костей и, наоборот,при гиперкальциемии он откладываетсяв скелете.

Ионыкальция важны для течения многихпроцессов:

  • нервно-мышечного возбуждения;
  • мышечного сокращения;
  • свертывания крови;
  • проницаемости клеточных мембран;
  • активности многих ферментов и перекисного окисления липидов.

Основныеисточники кальция — молоко, молочныепродукты (творог, твердые сыры), рыба,яйца. Он содержится также в зеленыховощах, орехах. Одним из источниковкальция является питьевая вода (в 1 литредо 350-500 мг). С питьевой водой поступает10-30% кальция (В. И. Смоляр, 1991).

Биодоступностькальция улучшают кисломолочные продукты,животные белки, снижают ее — пищевыеволокна, алкоголь, кофеин, избыток жиров(образуются нерастворимые соединения),фосфаты, оксалаты. Повышенное содержаниев пище магния и калия тормозит всасываниекальция: они конкурируют с кальцием зажелчные кислоты. Препараты витамина Dспособствуют всасыванию кальция.

Прилечении остеопороза одновременно сназначением препаратов кальция необходимовосполнение дефицита белков, кальциферола,витаминов.

Гиперкальциемия— результат повышенного поступлениякальция во внеклеточную жидкость изрезорбируемой костной ткани или из пищив условиях снижения почечной реабсорбции.Наиболее частой причиной гиперкальциемии(90% случаев) являются первичныйгиперпаратиреоз, злокачественныеновообразования. Часто гиперкальциемияклинически не проявляется.

К редкимпричинам гиперкальциемии относят (У.Клаттер, 1995) гранулематозные заболевания(в том числе саркоидоз), гипервитаминозD, тиреотоксикоз, применение тиазидныхдиуретиков, препаратов лития,молочно-щелочной синдром, длительнуюобездвиженность, наследственнуюгипокальциурическую гиперкальциемию,почечную недостаточность.

К клиническимсимптомам гиперкальциемии относятся:

отсутствиеаппетита, тошнота, рвота, боли в животе(развивается язва желудка и 12-перстнойкишки, панкреатит), запоры;

слабость,утомляемость, снижение массы тела,мышечная слабость;

измененияличности, ухудшение концентрациивнимания, сонливость, кома;

аритмии,укорочение интервала Q-T на ЭКГ;

нефрокальциноз,почечные конкременты, кальциноз сосудов,роговицы;

полиурия,дегидратация, почечная недостаточность.

Наиболеечастой причиной снижения общейконцентрации кальция в сывороткеявляется гипоальбуминемия.

Обменкальция в организме не нарушается, еслисодержание свободного кальция находитсяв пределах нормы.

Концентрация свободногокальция в сыворотке снижается пригипопаратиреозе, резистентности кпаратиреоидному гормону(псевдогипопаратиреозе), авитаминозеD, почечной недостаточности, выраженнойгипомагниемии, гипермагниемии, остромпанкреатите, некрозе скелетных мышц(рабдомиолизе), распаде опухолей,многократном переливании цитратнойкрови.

К клиническим проявлениямгипокальциемии относятся: парестезии,чувство онемения, судороги мышц, спазмгортани, отклонения в поведении, ступор,положительные симптомы Хвостека иТруссо, удлинение интервала Q-T на ЭКГ,катаракта. Умеренная гипокальциемияможет быть бессимптомной.

Гиперкальциурияразвивается при повышенном потреблениикальция с пищей, передозировке витаминаD (усиливается резорбция в кишечнике),канальцевых расстройствах (идиопатическаягиперкальциурия, почечные тубулярныеацидозы), при повышенном распаде костнойткани (миеломная болезнь, опухоли костнойткани, фосфатный диабет, остеопороз,гиперпаратиреоз).

Гипокальциуриянаблюдается при гипопаратиреозе,гиповитаминозе D, гипокальциемии,снижении клубочковой фильтрации.

Источник: https://StudFiles.net/preview/7463071/

Польза кальция для человека. Сколько кальция в человеке? Этапы обмена кальция в организме. Оптимальное соотношение кальция и фосфора. опасные симптомы недостатка кальция. Какая суточная норма кальция? В каких продуктах, где много кальция? – Восстановление суставов и позвоночника

Обмен кальция и фосфора в организме человека

Роль кальция для человека заключается в обеспечении следующих важных функций:

  • проведения процессов кроветворения, 
  • обмена веществ, 
  • уменьшения проницаемости сосудов, то есть для выставления своеобразного барьера проникновения микробов в кровь; 
  • нормального роста костей.

Важность этого микроэлемента состоит также в том, что он благотворно влияет на состояние нервной системы человека, оказывает противовоспалительное действие, является хорошим регулятором при перемене погоды.

Кальций участвует в регулировании проницаемости клеточных мембран, в каскадном механизме свертывания крови. Этот микроэлемент необходим для сократимости мышечной ткани, в том числе, сердечной мышцы.

Он обладает мощным противовоспалительным и антиаллергенным действием, влияет на функции эндокринных желез, является противострессовым фактором, участвует в передаче нервного импульса, способствует выведению из организма человека солей тяжелых металлов и радионуклидов, проявляет антиоксидантный эффект.

Вместе с фосфором кальций осуществляет обеспечение структурных функций – является основой костной ткани и зубов.

Если человек в своем рационе имеет достаточное количество кальция, ему не страшны резкие смены погоды, инфекции, эпидемии.

При заболеваниях опорно – двигательного аппарата крепость костей снижается. Для её восстановления организму необходимы такие элементы, как кальций, фосфор и магний.

Сколько кальция в человеке

На вопрос” сколько кальция в человеке?” можно дать достаточно точный ответ. В организме здорового человека кальция содержится около 1200 г. Эта величина зависит как от массы тела, так и от возраста.

Сколько же этого элемента содержится в скелете? Из общего количества кальция, содержащегося в организме человека,  подавляющая масса – 99% сосредоточена в костях. Здесь кальций, главным образом, представлен в виде оксиапатита.

Количество кальция во внеклеточной жидкости и мягких тканях взрослого человека не превышает 10 г. Концентрация кальция в плазме крови в норме находится в пределах 2.4 – 2.6 мМ/л (9,5 – 10,5 мг на 100 мл).

Приблизительно половина этого количества связана с сывороточными белками. При чем, главным образом, с альбумином. Другую половину составляет ультрафильтруемый кальций.

Большая часть этого компонента представлена ионизированным Ca2+. Меньшая – растворимыми комплексами с цитратом, фосфатом и бикарбонатом.

Обмен кальция в организме

Обмен кальция в организме человека происходит непрерывно в рамках общего обновления минерального компонента костной ткани. В этом процессе участвуют два типа костных клеток – остеокласты и остеобласты.

Первые способствуют рассасыванию костного вещества и выходу освобождаемого кальция и фосфора в кровоток. Вторые участвуют в отложении фосфорно – кальциевых солей, кальцификации костной ткани.

Следствием такого непрерывного обновления является рост костей скелета. У детей скелет полностью обновляется за один – два года. Для взрослых этот период составляет десять – двенадцать лет.

При этом минеральный компонент костной ткани организма должен находиться в динамическом равновесии с ионизированными кальцием и фосфором, растворенными в плазме крови.

Непосредственно ответственной за стимуляцию всасывания кальция в кишечнике и его мобилизацию из скелета является наиболее активная форма витамина D3 (кальциферола)  1,25(OH)2D3. Биологическая активность 1,25(OH)2D3 по этим показателям в 10 раз превышает активность исходного витамина D3.

Образование 1,25(OH)2D3 строго регулируется организмом в соответствии с его потребностями в кальции и фосфоре. Это играет важную роль в поддержании гомеостаза этих элементов и постоянной концентрации кальция в процессе его обмена в плазме крови.

Важнейшим регулятором, активизирующим синтез 1,25(OH)2D3, служит паратгормон. Уменьшение концентрации кальция в крови при его недостаточном поступлении или повышенной утилизации усиливает секрецию паратгормона.

Последний активизирует в почках 1 – a – гидроксилазу, вследствие чего увеличивается синтез 1,25(OH)2D3, усиливающего подачу кальция в кровоток за счет повышения его всасывания в кишечнике и мобилизации из скелета.

При чрезмерной концентрации кальция в крови процессы развиваются в обратном направлении. Эта регуляторная система, действующая по принципу обратной связи, обеспечивает постоянную концентрацию кальция в крови и интеграцию разнонаправленных процессов его обмена, а также адаптацию организма к неравномерному поступлению кальция с пищей. 

В процессе обмена кальция в организме взрослого человека за сутки из костей выводится  до 700 мг кальция. И примерно столько же откладывается в них вновь.

Костная ткань выполняет роль не только важнейшей опорной структуры. Это еще и депо, место для складирования кальция и фосфора. Именно отсюда организм извлекает эти элементы при недостаточном поступлении с пищей.

Поэтому так важно придерживаться правил сбалансированного питания. О них можно подробнее узнать в статье “Пищевая пирамида питания”.

Обмен кальция в организме человека осуществляется в несколько циклов. На этапе прохождения тонкого кишечника обеспечивается всасывание в виде солей фосфорной кислоты. В этом процессе обязательно принимают участие желчные кислоты.

При этом особые транспортные механизмы с использованием специальных передаточных каналов и молекул – переносчиков обеспечивают возможность перехода кальция из просвета кишечника в кровоток.

В организме человека процесс всасывания кальция в кровоток происходит как по градиенту, когда содержание кальция в просвете кишечника выше, чем в плазме крови. Так и против него. В этом случае концентрация кальция в просвете кишечника ниже, чем в плазме. Это так называемый активный транспорт.

При соблюдении условий близких к оптимальным кальций из употребляемых продуктов всасывается достаточно полно. Особенно хорошо организм человека использует кальций, полученный из молока и кисломолочных продуктов.

Чуть хуже – из фосфатов, лактата, глюконата, карбоната и других его солей.

К нарушению всасывания кальция ведут имеющиеся у человека воспалительные заболевания желудочно – кишечного тракта и поджелудочной железы, атрофический гастрит, сниженная секреция желчных кислот, а также генетически обусловленные нарушения обмена кальция.

В регуляции нормального обмена кальция в организме человека участвуют витамин D, паратиреоидный гормон и тиреокальцитонин.

Для повышения усвояемости кальция и гарантированной его доставки в костную ткань необходимы дозированные физические нагрузки и поступление в организм с пищей витамина  D. Первые можно получить на профессиональном уровне в сертифицированном центре кинезиотерапии Бубновского Сергея Михайловича, где занятия проходят по индивидуальной составленной врачом программе.

Витамин D можно получить употребляя такие продукты как печень, рыба, сливочное масло, яйца, молоко. 

Соотношение кальция и фосфора

Для обеспечения полной абсорбации кальция человеку необходимо учитывать оптимальное соотношение в рационе этого элемента по отношению к другим компонентам, таким как магний, калий и фосфор.

Особенно важно поддержание в необходимых пределах соотношения кальция и фосфора. Для оптимального всасывания кальция  оно должно быть примерно равным 1:1.

Симптомы недостатка кальция

Симптомы недостатка кальция проявляются при снижении в организме концентрации ионизированной формы этого элемента.

Её падение приводит к нарушению  минерализации костной ткани, рахиту и остеомаляции, снижению и утрате мышечного тонуса, повышенной возбудимости двигательных нейронов и тетаническим судорогам.

Как известно, при потреблении животных жиров высвобождаются насыщенные жирные кислоты. При большом потреблении мяса они образуют с кальцием нерастворимые соли. Таким образом, происходит эвакуация естественным путем значительного количества кальция.

Кроме того, к недостатку у человека кальция и проявлению симптомов такого состояния ведет избыточное содержание в пище фитиновой кислоты, неорганических фосфатов, жирных и щавелевой кислот.

Этим объясняется появление у людей, имеющих нарушение функции  всасывания жиров остеомаляции (стеатореи).

Суточная норма кальция

В качестве профилактики появления вышеперечисленных симптомов рекомендуемая суточная норма кальция для взрослого человека составляет 800 мг/сут. Для беременных в период лактации она увеличивается до 1200 мг/сут.

Детям суточную норму потребления этого микроэлемента необходимо обеспечивать исходя из возрастных показателей: до года – 240 – 600 мг/сут, от года до семи лет – 800 – 1200 мг/сут, от семи до семнадцати лет  – 1100 – 1200 мг/сут.

Где много кальция?

Если у человека появились проблемы со здоровьем и на лицо симптомы недостатка кальция, встаёт вопрос в отношении употребляемых продуктов: где много кальция?

Что необходимо включить в свой рацион, чтобы как можно быстрее восполнить дефицит этого элемента и, таким образом, укрепить свое здоровье и повысить качество жизни?Для соблюдения правил рационального питания необходимо помнить, что основными продуктами, где много кальция являются молоко и жирный творог (115 мг/100 г), кисломолочные продукты (сметана, кефир, простокваша), орехи – фундук (170 мг/100 г), грецкие (124 мг.100 г), фасоль (150 мг/100 г), горох (115 мг/100 г).

В скобках указана относительная концентрация кальция на 100 грамм продукта.

При этом содержание кальция в мясе, рыбе, хлебе, крупах и овощах незначительно. При обычном уровне питания употребление этих продуктов не может удовлетворить потребность человека в кальции.

Источник: https://www.adamzdorovie.ru/tracesubstances/acalcium.html

Нарушения фосфорно-кальциевого обмена

Обмен кальция и фосфора в организме человека

Нарушения фосфорно-кальциевого обмена широко распространены у взрослых и детей. Более всего сегодня привлекает внимание проблема остеопороза, который признан одной из ведущих патологий опорно-двигательной системы у людей среднего и пожилого возраста.

Развитию этого комплексного заболевания предшествуют изменения минерального обмена, нередко диагностируемые уже в раннем детском возрасте, к примеру, D-дефицитный рахит. Медицинские исследователи подчеркивают, что практически любое нарушение фосфорно-кальциевого обмена стартует именно в детстве, создавая основу для развития серьезных патологий у взрослых.

Возможные нарушения обмена кальция и фосфора

Выраженные изменения обмена Са и Р в организме проявляются не только развитием патологии костной системы (уменьшение плотности костной ткани, их повышенная ломкость и пр.), в процесс также вовлекаются сердечно-сосудистая, нервная и дыхательная системы, нередко наблюдаются отклонения психического статуса. Под нарушениями фосфорно-кальциевого обмена понимают следующие:

  1. Гипокальциемия и гипофосфатемия – состояния, связанные с выраженным снижением концентрации соответствующих элементов из-за влияния внутренних и внешних негативных факторов.
  2. Остеопения и остеопороз – снижение минеральной плотности кости вплоть до развития системных заболеваний скелете.
  3. Гиперкальциемия и гиперфосфатемия – менее распространенные состояния, ассоциированные с увеличением концентрации кальция и фосфора в крови, в большинстве случаев являющиеся следствием тяжелых хронических патологий (злокачественные опухоли, саркоидоз, гиперпаратиреоз и др.).

    Стоит отметить, что перечисленные кальций-фосфат-дефицитные состояния, включая остеопороз, к настоящему моменту хорошо изучены и могут быть своевременно диагностированы. Ранее начало профилактических и лечебных мероприятий способствует сохранению здоровья опорно-двигательного аппарата и всего организма в целом.



Краткая характеристика самых распространенных нарушений обмена кальция и фосфора.

Вид нарушенияСимптомыНеобходимые исследованияНаиболее вероятные причины
ГипокальциемияРаздражительность и повышенная нервная возбудимость, мышечные судороги, пониженное АД, аритмии сердечная недостаточность спазм бронхов, дерматиты, облысениеСывороточный альбумин, корректированный кальций сыворотки крови, ионизированный кальций, магний и фосфор в сыворотке крови, фосфор в моче, кальцитонин, метаболиты витамина DНедостаток паратиреоидного гормона – гипопаратиреоз, недостаток витамина D, операции на щитовидной железе, дефицит магния
ГипофосфатемияДыхательная недостаточность, мышечная слабость, дрожание конечностей, нарушение чувствительности, снижение иммунитетаКонцентрация фосфора в суточной моче, глюкоза в моче, паратиреоидный гормон, метаболиты витамина DОперации на паращитовидных железах, злокачественные опухоли, гиперпаратиреоз, нарушение метаболизма витамина D
ОстеопенияБессимптомноРентгенография, золотой стандарт диагностики – рентгеновская денситометрия (количественная оценка минеральной плотности кости)Нарушения питания в детстве и подростковом возрасте, значительное снижение двигательной активности, поздняя половая зрелость, чрезмерные физические нагрузки (например, профессиональный спорт)
ОстеопорозВ начальных стадиях – бессимптомно, затем – повышенная ломкость костей, частые переломы, боли в спине, изменения осанки, ограничение двигательной активностиРентгенография, золотой стандарт диагностики – рентгеновская денситометрия (количественная оценка минеральной плотности кости). Лабораторные показатели фосфорно-кальциевого обменаНизкая пиковая костная масса по причине нарушений питания в детстве и генетических факторов, менопауза (естественная или хирургическая), потеря костной масс из-за приема лекарств, гормональных и обменных нарушений, аутоиммунных заболеваний, резкого дефицита витамина D

Профилактика и коррекция остеопении и остеопороза

кальция и фосфора в костях, плазме крови, клетках организма регулируется посредством сложной системы, в которую включены гормоны: паратиреоидный гормон, D-гормон или кальцитриол, кальцитонин, фосфатуритический гормон, клото и др. Поэтому при уже сформированных патологиях повлиять на концентрацию минералов в крови исключительно с помощью пищевых факторов практически невозможно.

Дело в том, что насыщенный необходимыми нутриентами рацион важен в детском и подростковом возрасте, когда опорно-двигательный аппарат растет. Это становится особенно важным в период полового созревания, когда достигается до 30-40% костной пиковой массы.

В этом периоде имеет значение обогащенное питание с высоким содержанием кальция, витамина Д, животных белков и жиров (молочные, рыбные, мясные продукты).

Вместе с адекватной физической активностью и здоровым образом жизни эти меры способствуют уменьшению отсроченных рисков остеопении и остеопороза у взрослых.

Лекарства от отстеопороза и остеопении

При остеопорозе назначают специальные средства, регулирующие всасывание Са и Р в желудочно-кишечном тракте, тем самым повышают минерализацию костей.

За основу лекарственных препаратов могут быть взяты:

  • нативный (природный) витамин Д и кальций;
  • альфакальцидол (α-кальцидол);
  • кальцитриол;

Терапевтический эффект некоторых лекарств может быть направлен на торможение разрушения костной ткани. Прием таких препаратов обычно осуществляется в составе комбинированных схем лечения, что постепенно приводит к нормализации показателей фосфорно-кальциевого обмена.

Полный список препаратов от остеопороза

Лекарственные средства, которые улучшают всасываемость и метаболизм Ca, P, Mg и других минералов.

А) Препараты на основе альфакальцидола: Альфа-Д3 Тева, Оксидевит, Этальфа,  Альфадол-Са.

Б) Препараты на основе кальция карбоната и холекальциферола: Витрум Кальциум с витамином Д3,  Кальций-Д3 Никомед и Кальция-Д3 Никомед форте, Накеталь-Д3, Компливит кальций-Д3, Компливит кальций-Д3 Голд, Компливит кальций-Д3 форте, Осталон Кальций-Д3.

В) Препараты на основе кальция карбоната кальция и кальция лактоглюконата: Кальций-Сандоз форте.

Г) Комплекс оссеин, коллаген, Ca и P: Остеогенон.

Д) Комплекс минералов Ca, Mg, Zn, Cu, Mn, B + кальциферол: Остеомаг Витрум. 

Е) Комплекс минералов Ca, Mg, Zn + колекальциферол: Остеокеа.

Ж) Комплекс Ca, Zn, Cu, Mn, B + кальциферол: Кальцемин, Кальцемин Адванс (+Mg и цитратная форма Ca).

З) Биологически активные добавки с кальцием и витамином Д3: Морской кальций биобаланс, Солгар кальция цитрат с витамином Д3, Горный кальций Эвалар, прочие БАДы.

О том, чем отличаются биологически активные добавки от лекарств, Вы можете прочитать здесь.

Лекарственные средства, которые угнетают разрушение костной ткани (бисфосфонаты).

Восстановление в этом случае происходит за счет естественных процессов образования здоровой костной ткани.

А) Препараты алендроновой кислоты: Алендронат, Алендрокерн, Биносто, Осталон, Остерепар, Стронгос, Теванат, Тевабон (дополнительно содержит  альфакальцидол), Фороза, Фосамакс.

Б) Препараты ризедроновой кислоты: Ризендрос.

В) Препараты ибандроновой кислоты: Бонвива.

Г) Препараты стронция ранелата (не бисфосфонат): Бивалос.

Проводите эффективную профилактику и лечение нарушений фосфорно-кальциевого обмена с помощью представленных препаратов и биологически активных добавок.

Следует помнить, что намного лучше предотвратить болезнь, нежели лечить её.

Поэтому для поддержания здоровья опорно-двигательного аппарата следует систематически принимать средства для укрепления костей и не допускать развития заболеваний, которые могут привести к формированию остеопороза.

Более подробно об авторах этой статьи.

Источник: http://vse-pro-lekarstva.ru/2018/11/08/narusheniya-fosforno-kalcievogo-obmena/

Зачем организму кальций и фосфор?

Обмен кальция и фосфора в организме человека

Почти все процессы, что происходят в человеческом организме, зависят от такого вещества, как кальций. Фосфор при этом – не менее важный элемент для слаженной работы всех систем. Например, ионы кальция (Ca) влияют на сокращения сердца и мышц, а также являются существенной частью нервной системы.

Кроме того, Ca необходим для сворачиваемости крови. Что касается фосфора, то он необходим для образования различных веществ. Поэтому обмен кальция и фосфора в организме тесно взаимосвязаны.

Вот почему при нарушении обмена кальция и фосфора изменение показателя одного электролита обычно приводит к изменению другого.

Зачем Ca организму

Общее содержания кальция в организме взрослого человека составляет более одного килограмма (около 2% массы тела). Из всего этого количества 99% содержится в минерализованной форме гидроксиапатита Ca в костях.

Меньше 1% находится во внекостном внутриклеточном пространстве или в межклеточном пространстве.

40% кальция, циркулирующего в крови, связано с белками, 10% — неорганический Ca, около 50% – ионизированный Ca в свободной, несвязанной форме.

В процессе выхода кальция в кровь и удаления его оттуда активно участвуют костная ткань, тонкий кишечник и почки. В этом процессе задействован очень сложный механизм, который затрагивает и другие органы, и системы.

Тонкий кишечник – это область, где Ca усваивается из пищи. Ключевым моментом в эффективном усвоении кальция является выделение эпителиальными клетками тонкого кишечника белков, которые связывают Ca.

Причины повышения и понижения паратгормона21670

Костная ткань является гигантским хранилищем кальция, где хранится более 99% его запаса, тогда как 1% активно участвует в метаболизме межклеточного Ca.

Здесь происходят два противоположных процесса – стимуляция высвобождения Ca из костей, в процессе резорбции (растворения) костной ткани остеокластами, а также построение новых элементов костной ткани.

Почки – это главный орган, поддерживающий равновесие кальция.

Если количество этого электролита в крови пребывает в норме, почти весь кальций, входящий в фильтрующую систему почечных клубочков, реабсорбируется (возвращается) через систему канальцев обратно в кровь.

Это помогает поддержать количество этого электролита на нужном уровне. Если процесс обратного всасывания снижается, почки отфильтровывают Ca, и он уходит из организма в составе урины. При этом анализ мочи покажет повышающие значения.

Большое количество кальция размещается в митохондриях и эндоплазматическом ретикуле.

Уровни межклеточного Ca подвержены сильным колебаниям из-за того, что электролит выполняет сигнальную функцию между клетками, активизируя различные ферменты и регулируя сокращения мускульных волокон.

Также кальций пребывает в крови и внеклеточной жидкости. При этом половина Ca в плазме связывают белки, а концентрация фосфора в крови практически идентична уровню кальция.

Фосфор – зачем он нужен?

Фосфор, как и Ca, в основном содержится в минерализованном состоянии в костях (85%). Остальная часть пребывает в органических и неорганических соединениях, распределенных во внутриклеточном и межклеточном пространстве тканей организма.

Основная масса фосфора, содержащаяся в костях, называется гидроксиапатитом. Остальная часть используется в углеводном обмене и является физиологически необходимым веществом в образовании фосфолипидов, кислот, входящий в состав клеточных ядер и аденозина трифосфата.

Фосфор содержится в крови в неорганической форме фосфатов (неорганический фосфор) и связанной с органическими веществами фосфорной кислоты.

Небольшие количества внеклеточного органического фосфора пребывают в организме в форме фосфолипидов.

Концентрация неорганических фосфатов в крови зависит от состава пищи и деятельности гормонов, в первую очередь – паратгормона, и может колебаться в широких пределах.

Гормональная система регуляции

Поддержание нормального количества кальция и фосфора в крови происходит путем совместного действия паратгормона и кальцитонина, контролирующих потоки Ca из/в кровь и межклеточную жидкость. Также в этих процессах активно участвуют витамин Д, кальциевые каналы.

Гормон паращитовидной железы служит для того, чтобы увеличивать кальций в крови. Действие паратгормона заключается в трех механизмах:

  • Стимуляция выработки биологически активной формы витамина Д.
  • Облегчение выхода кальция и фосфора из костной ткани. Чтобы снизить накопление в организме ненужного фосфора, паратгормон оказывает на почки фосфатурическое действие (выделение фосфора с мочой).
  • Увеличение канальцевого обратного всасывания кальция почками, что приводит ко снижению потерь Ca с мочой.

Витамин Д способствует концентрации кальция в крови. Наиболее важными эффектами этого витамина является облегчение всасывания Ca из тонкого кишечника. При взаимодействии с паратгормоном, витамин Д увеличивает выход кальция из костей.

Кальцитонин – это гормон щитовидки, который контролирует уровень Ca в крови, понижая его количество. Он активно выделяется в плазму в ответ на гиперкальцемию и имеет два основных эффекта. Первый – кальцитонин увеличивает выделение Ca с мочой.  Второй – гормон задерживает процесс резорбции костной ткани, снижая выход кальция из кости в кровь.

Анализы Ca в крови необходимы для диагностики и мониторинга целого ряда заболеваний, включая болезни костей, почек, щитовидной и паращитовидных желез, пищеварительного тракта. Кроме того, уровень кальция в крови отражает отклонение от нормы витамина Д и белка.

Почему отклонен фосфор?

Норма фосфора в крови здорового человека – 0,81-1,45 ммоль/л (в некоторых лабораториях приняты другие единицы измерения). Если в анализе крови фосфор понижен, этот недостаток (гипофосфатемия) имеет 4 основные причины:

  • Переход фосфора из межклеточной жидкости во внутриклеточную.
  • Пропуск фосфатов в мочу почками.
  • Потеря фосфора в желудочно-кишечном тракте.
  • Истощение внутриклеточных запасов фосфора.

Когда анализ крови на фосфор показывает его увеличение (гиперфосфатемию), обычно это является вторичным результатом неспособности почек выделять фосфор.

Другими причинами того, что повышенный фосфор, может быть увеличенное употребления фосфора с пищей и выделение его из тканей в межклеточную жидкость.

Кальцификация мягких тканей является одним из серьезных проявлений повышенного уровня фосфора в крови у женщин и мужчин.

Наиболее часто встречающейся проблемой, связанной с повышением фосфатов в плазме крови, является гипокальциемия (низкий Ca), сопровождающаяся судорогами и пониженным давлением. Очень низкий уровень фосфора может представлять опасность для жизни и считается критическим значением.

Фосфор подвержен сильным колебаниям суточного циркадного ритма. Наименьшие значения фосфора в крови наблюдаются рано утром. Первый пик наибольшего значения фосфора после обеда, второй раз наблюдается состояние, когда повышен фосфор в крови больше всего – поздно вечером. Значения второго пика достаточно велики и могут выходить за рамки нормальных значений.

К чему приводит отклонение кальция

Отклонения в верхнюю или нижнюю сторону может привести к серьезным заболеваниям. Гипокальцемия – это термин, обозначающий недостаточную концентрацию кальция в крови. Клиническими признаками гипокальцемии являются:

  • нейромышечная возбудимость;
  • спазмы мускулатуры;
  • тетанические судороги;
  • нарушения работы сердца;
  • остеомалакия (размягчение костей).

Гипокальцемия возникает из-за нарушения функции паращитовидных желез или синтеза витамина Д. Также тут может сыграть роль обратное соотношение кальция и фосфора. Это значит, что причинами гипокальцемии может быть гиперфосфатемия и сопротивления скелетной системы к воздействию гормона паращитовидных желез.

Если исследования на кальций показывают, что он повышается выше нормы, значит у пациента гиперкальцемия.

Норма показателя СОЭ у детей2574

Кальций и фосфор в крови и внеклеточной жидкости в нормальном состоянии находится около точки насыщенности раствора. Это значит, что превышения этого уровня ведет к тому, что это вещество не может раствориться в крови и тканях. Это, в свою очередь, вызывает нарушение работы органов и их разрушение.

Гиперкальциемия наблюдается при увеличении вывода Ca из скелетной системы или увеличении усвоения кальция в кишечнике.

Большинство случаев, когда высокий Ca, вызвано первичным гиперпаратиреоидизмом (повышенной выработки паратгормона).

Кроме того, спровоцировать патологию способы метастазы карциномы груди, простаты, щитовидной железы или легких. Сильная гиперкальциемия приводит к аритмии сердца.

Высокий кальций в крови может стать причиной появления камней почек, которые образуются при соединении Ca с оксалатами. Эту проблему способен обнаружить анализ урины.

Во время исследования тестируются кислотность, оксалаты, кальций, натрий, цитрат, креатинин и мочевая кислота. В случае обнаружения образований, лечение зависит от их размеров.

Если камни слишком крупные, они могут закупорить протоки и стать причиной смерти. Поэтому врачи рекомендуют их удалить.

новоепопулярноеобсуждаемое

Источник: https://1diagnos.ru/laboratornye-issledovaniya/krovi/biohimicheskie/kaltsiy-fosfor.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.