Калциева хомеостаза; F; фосфор и магнезий Интегрална медицина
Вижте статиите и съдържанието, публикувани в този носител, както и електронните резюмета на научни списания към момента на публикуване
Бъдете информирани по всяко време благодарение на сигнали и новини
Достъп до ексклузивни промоции за абонаменти, стартиране и акредитирани курсове
Следвай ни в:
Много биологични процеси зависят от съществуването на адекватни вътреклетъчни и извънклетъчни концентрации
на калций, фосфор и магнезий. Тялото поддържа серумните нива на тези минерали в тесни и стабилни граници поради строг баланс между влизането и излизането на тези елементи в извънклетъчната течност. В консервация
в тази хомеостаза участват основно три органа: черва, кости и бъбреци. Така наречените калциотропни хормони, паратиреоиден хормон, калцитонин и метаболитите на витамин D регулират тези процеси.
Калциева хомеостаза
Калцият е най-разпространеният двувалентен катион в организма и представлява 2% от телесното тегло, приблизително 1000 g. Той се разпределя в няколко отделения, сред които има постоянни обменни потоци, подчинени на сложни регулаторни механизми. Повече от 98% от телесния калций се намира в костното отделение, от които приблизително 1% е свободно заменяем с извънклетъчната течност. Биологичното значение на калция трябва да се разглежда от два аспекта: калциевите соли осигуряват структурната цялост на скелета, като основният минерален компонент на костта; от друга страна, калциевият йон също има критична функция в биохимичните процеси, като нервно-мускулна възбудимост, процеси на коагулация на кръвта, мембранна пропускливост и задействане на ензимната реакция 1-4 .
Серумният калций се намира в три различни форми: в йонна или свободна форма, което съответства на 50%; които се свързват с протеини, приблизително 40%, и накрая, 10% образуват комплекси с аниони като бикарбонат, цитрат, фосфат и лактат (референтни стойности в таблица 1). Йонният калций и калцият, свързани с аниони, съставляват ултрафилтруемата фракция, като йонната фракция е единствената, която има биологично действие и следователно тази, която е обект на хормонален контрол. Приблизително 90% от калция, свързан с протеина, се свързва с албумин, чрез рН-зависимо свързване. Промените, които намаляват стойностите на серумния албумин, ще намалят общия серумен калций, но ще имат незначителен ефект върху концентрацията на йонизиран калций. Като цяло, всеки g/dl албумин се свързва приблизително с 0,2 mmol/l (0,8 mg/dl) калций, така че за коригиране на хипоалбуминемията трябва да се добавят 0,2 mmol/l към общата концентрация на калций за всеки g/dl намаляване на албумина концентрация от нормални стойности от 4,0 g/dl 1.3 .
Свързването на калция с албумина също се влияе от рН на извънклетъчната течност. Ацидемията ще намали свързването с протеини и ще увеличи йонизирания калций. На всеки 0,1 намаляване на йонизираното рН калцият се увеличава с приблизително 0,05 mmol/l 3 .
Точната регулация на серумния калций се контролира от самия калций чрез калциев рецептор, описан за първи път през 1993 г. 5, и от различни хормони, най-важните от които са паратормон (PTH) и 1,25-дихидроксивитамин D 3 (1, 25 (OH) 2D3). Поддържането на адекватна калциева хомеостаза и следователно калций е сложен и динамичен процес, който включва абсорбцията и екскрецията на калций в червата, филтрацията и реабсорбцията в бъбреците и неговото съхранение и мобилизация в скелета.
По-голямата част от хранителния калций идва от приема на мляко и млечни продукти. Плодовете, зеленчуците и зърнените храни осигуряват останалото. Месото и рибата осигуряват много по-малко количество 6 (таблица 2). Съдържанието на калций в нормална диета за възрастни е около 1000 mg/ден (фиг. 1), абсорбирайки само 30%, с пикова абсорбция за два часа, така че се наблюдават леки промени в калцемията след поглъщане с високо съдържание на калций 2, 7 .
Фиг. 1. Нормален баланс на калций за възрастни.
Повече от количеството калций, осигурено от диетата, е важна нетната фракция, абсорбирана в червата, която варира при физиологични условия (адаптация към приема на калций в диетата, възраст, бременност и кърмене). При нормални условия, с прием на калций от 1000 mg, истинската абсорбция ще бъде около 300 mg, а ендогенният фекален калций ще бъде 125 mg, като по този начин нетната абсорбция на калций ще бъде само около 175 mg/ден, подобно на екскрецията на калций в урината при индивида, като по този начин се постига балансиран метаболитен баланс на калция. Калцият се абсорбира от храносмилателния тракт по два механизма: наситен активен транспорт, зависим от витамин D, който преобладава, когато приемът на калций е нисък, и дифузионен, ненаситен транспорт, който преобладава, когато приемът на калций е висок. 2, 4, 7 .
Активният транспорт на калций е предимно в дванадесетопръстника и се благоприятства от по-ниското рН на чревния сок и по-високата плътност на 1,25 дихидроксивитамин D 3 (калцитриол) рецептори. Областите, в които има по-голяма абсорбция на хранителен калций, са йеюнумът и илеумът, поради дължината му и дългото време на престой на храната. При базални условия йеюнумът абсорбира повече калций на единица площ от илеума 7 .
Основният регулатор на абсорбцията на калций в червата е калцитриол 8, 9. Съдържанието на фосфор в диетата има важен ефект върху усвояването на калция: високото му поглъщане намалява абсорбцията на калций. Недостигът на фосфати обаче увеличава абсорбцията на калций. Тези модификации в абсорбцията изглежда са медиирани от модификации в синтеза на калцитриол и от образуването на неразтворими комплекси, които възпрепятстват абсорбцията. Растежният хормон, естрогените, PTH, калцитонинът и фуроземидът също увеличават абсорбцията на калций, докато глюкокортикоидите, тиреоидният хормон и тиазидите го намаляват. 4, 7, 10 .
Както беше посочено по-рано, костта представлява калциевият резерв на организма; обаче регулирането на обмена на калций между плазмата и костите не е точно известно. При възрастни приблизително 5% от кортикалната кост и 30% от трабекуларната кост се заменят за една година 4 .
Остеобластите са клетките, отговорни за образуването на костите, те синтезират множество костни протеини, които са разположени около тях и представляват остеоидната или неминерализирана костна тъкан. Остеобластът се превръща в остеоцит, костната клетка узрява и се минерализира. Остеокластите се получават от моноцитната система на макрофагите и участват в процесите на костна резорбция. Съдържанието на костни минерали се използва чрез два механизма: остеоцитна остеолиза и остеокластична резорбция. Първият процес се получава чрез мобилизиране на минералното съдържание, но без разрушаване на костта, а във втория остеокластите се намесват и има разрушаване на костната тъкан 2 .