Фосфорно-Са обмен. Биохим механизмы регуляции. Роль паратгормона, Са-триола и Са-тонина.

Осн. f Са: соли Са образуют минеральный компонент костей;Са яв-ся кофактором многих ферментов;взаимодействуют с белками модуляторами (кальмодулином);служит посредником в передачи сигналов регулирующие многие биохим. процессы. и физиолог. f. Содержание Са в организме≈1кг. 99%Са в костях, где вместе с фосфатом образуются кристаллы гидроксиапатита. Кость – динам. тк., претерпевающая перестройку в зависимости от нагрузки,в состоянии динамического равновесия процессы образования и резорбции сбалансированы.Большая часть Са костей не может обмениваться с Са внекл. жидкости.. Кости служат огромным резервуаром Са. ≈1% легко обменивающийся Са, еще 1% находится в периостальном пространстве – надкостнице. Гормоны регулирую кол. Са во внекл жидкости путем изменения транспорта Са через мембрану отделяющую внекл жидкость от периостальной жидкости. Паратгормон оказывает стимулир эффект на этот транспорт, Са-триол тоже участвует в стимуляции, Са-тонин способен предотвращать этот эффект. В плазме Са присутсвует в 3 формах: в комплексе с орг. и неорг. R, в связанном с белками форме, в ионизиров. 6 % находится в связанном с цитратом виде, остальное кол. практически поровну распределено между связанной с белками формой и ионизир. Ионизир Са – биол. акт фракция. В случае ↓ иониз. Са нарастает яв-ние ↑ возбудимости, вплоть до возникновения титанических судорог. Заметное ↑ Са в плазме может привести к смерти из-за паралича мышц и комы. Са и РО₄ присутствуют в плазме крови в конц. близких к растворимости их солей => связывание Са с белками предупреждает возможность образования осадка и эктопической кальцификации. Паратгормон – одноцепочечный пептид, состоящий из 84 АК, с М=9500. Синтезируется в виде молекулы предшественника, состоящей из 115 АК, по мере того как молекула паратгормона синтезируется на рибосомах происходит их перенос внутрь цистерн ЭР, во время переноса отщепляется препептид из 25 АК- «сигнальный»→пропаратгормон. Далее он транспортируется в АГ, где происходит отщепеление пропептида→паратгормон. Он поступает в секреторные пузырьки и далее накапливается или распадается или немедленно секретируется. Са-гомеостаз. В осн. биол. мех. лежит эффект паратгормона, α регулирует эффект всасывания Са в к-ке путем стимуляции образования Са-триола. При хрон недостатке Са его поступление через к-к оказывается неадекватной потребностью и тогда вкл. сложная регуляторная система, в α участвует паратгормон. При этом он восстанавливает норм. уровень Са во внекл. жидкости путем прямого воздействия на кости и почки о опосредованно через стимуляцию синтеза Са-триола на слизи. к-ка. Паратгормон:

повышает скорость растворения костей, вымывание как орг так и неорг. в-в., что обеспечивает переход Са во внекл. жидкость.

снижает почечный клиренс – экскреция Са, тем самым способствует повышению Са во внекл. жидкости. посредством стимуляции Са-триола ↑ эффект всасывания Са в к-ке. гомесотаз фосфата.

кристаллы гидроксиапатита состоят из Са₃(РО₄)₂, α паратгормон стимулирует растворение мин. матрикса кости, Р высвобождается вместе с Са. Паратгормон ↑ почечную экскрецию Р => ↓ его конц. во внекл. жидкости. Са-триол.

Во всех отношениях гормон образующийся в сложной последовательности фермент р-ций, α вкл. перенос молекул предшественников в различные тк. Далее акт. соединения Са-триола транспортируются в др. органы, где активируют определенные биолог. процессы. Низкое содержание Са в пищи и гипоСаемия вызывает значительное ↓ α-1-гидроксилазной активности. В мех. этого эффекта участвует паратгормон, α высвобождается в ответ на гипоСаемию. ↑ уровня Са-триола тормозит α-1-гидроксилазную активность. Са-тонин -пептид состоящий из 32 АКУровень секреции Са-тонина и паратгормона связаны общей зависимостью и регулируются концентрацией ионизир Са. Са-тонин тормозит резорбцию матрикса и тем самым ↓ высвобождение Са и Р. Этот эффект не зависит от паратгормона.

121. Минер. зрелого остеоида В этом процессе важную роль играют остеобласты и остеокласты. Определяющий фактор- взаимное расположение молекул тропоколлегена со смещением на ¼ длины молекулы. Промежутки м/у молекулами являются центраи минерализации кости, в которых начинается отложение фосфата Са, с последующим образованием апатита. Остеобласты контролируют минерализацию посредством регуляции транспорта Са²⁺ и фосфата через свои мембраны. Теории минерализации кости: термином биол. минерализации обозначает процесс отложения неорганических хим. компонентов в нормальной или в патологически изменнёной тк. Щёлочно-фосфатазная теория: исходя из этой теории щелочная фосфатаза (фосфомоноэстераза) отщепляет ортофосфат от органических фосфорно-эфирных соединений, увеличивая в местах кальцификации произведение концентраций ионов Ca и фосфата до величины, достаточной для преципитации фосфата Ca. Теория Уоделла: предполагает участие Са-связывающего неколлагенового белка и локальное изменение pH в участках присоединения Ca в щелочную сторону, что резко уменьшает растворимость фосфата Ca. Теория “вспомогательного механизма” плюс “местный фактор” - описывает участие в кальцификации митохондрий. Сопряжено с окислительным фосфорилированием митохондрия может аккумулировать Ca и неорганический фосфат в форме минеральных гранул. Теория “эпитаксии” - ориентированный рост кристаллов на пов-ти другого кристалла.