Фосфор: роль в организме, норма в крови, повышение и понижение уровня. Фосфорно-кальциевый обмен. Механизм обмена. Регуляция. Нарушения фосфорно-кальциевого обмена.

Практически все элементы таблицы Менделеева можно найти в человеческом организме. И в каждом из них наш организм нуждается, хотя и в разной степени. Но два элемента необычайно важны для обменных процессов в организме человека - это кальций и фосфор.

Кальций в организме человека

В качестве общего вывода можно отметить, что более высокое потребление кальция связано с более высокой минеральной плотностью костей в области бедра, область, переломы которой связаны с более высокой смертностью. С другой стороны, потребление кальция исследуемой популяции явно улучшается, и рекомендуемые дозы, рекомендуемые для здоровья костей, возможно, нуждаются в переосмыслении.

Диетический кальций, белок и фосфор связаны с минеральной плотностью и содержанием костей у молодых женщин. Требования кальция в подростковом возрасте для максимального улучшения здоровья костей. Влияние потребления кальция и уровня физической активности на массу и оборот костей у здоровых, белых, женщин в постменопаузе. Факторы риска для увеличения потери костной массы у пожилого населения: исследование Роттердама. Мадрид; Институт медицины. Постоянный комитет по научной оценке диетических эталонных поступлений. Пищевые аспекты абсорбции кальция. Исследование средиземноморского остеопороза. Роли диеты и физической активности в профилактике остеопороза. Обзор препаратов кальция. Министерство окружающей среды и потребления. Точность двухфотонной абсорбциометрии. Кальциевые потребности физически активных людей. Генеральный секретариат сельского хозяйства. Добавка кальция и увеличение минеральной плотности костей у детей. Добавка кальция и минеральная плотность костей у девочек-подростков. Потребление кальция, фосфора и белка и уровень физической активности связаны с радиальной массой кости у молодых взрослых женщин. Диетический фосфор, метаболизм кальция и кость. Изменения в костном обороте у молодых женщин, потребляющих разные уровни диетического белка. Всемирная распространенность перелома бедра у пожилых женщин: отношение к потреблению продуктов животного и растительного происхождения. Выделение кальция, кажущаяся абсорбция кальция и баланс кальция у молодых и пожилых людей: влияние потребления белка. Выделение натрия влияет на гомеостаз кальция у пожилых мужчин и женщин. Продольное исследование влияния потребления натрия и кальция на региональную плотность костной ткани у женщин в постменопаузе. Мочевой кальций, натрий и костная масса молодых самок.

Роль кальция в организме человека очень велика. Известно, что кальций – это основной строительный материал для костей и зубов. В костях и зубах находится примерно 98% всего кальция. А остальной кальций содержится в крови и других жидкостях организма. Кости и зубы страдают от недостатка кальция. А проницаемость сосудов при нехватке кальция увеличивается. Это означает, что инфекция легко может проникнуть в кровь через стенки сосудов. Способность крови к свертыванию также зависит от наличия кальция в организме. Также кальций необходим для хорошей работы мышечной системы и сердца. Кальций обладает и противовоспалительным действием.

Рекоммендации по поводу диеты непригодны. Поглощение лактозы, потребление молока и концентрация глюкозы в крови натощак у женщин с идиопатическим остеопорозом. Влияние диеты и образа жизни на костную массу у азиатских молодых женщин. Влияние йогурта на мочевой маркер резорбции кости у женщин в постменопаузе.

Молочные продукты и здоровье костей: проверка доказательств. Поймите, что баланс, прирост или потеря этих ионов организмом является результатом баланса между абсорбцией кишечника, резорбцией кости и резорбцией почек. Понять функциональное значение свободной и связанной с белком фракции этих ионов. Чтобы знать метаболизм костей и понять роль кости в регуляции кальция. Поймите, что гормоны, связанные с кальцием, могут вызывать гиперкальциемию, а это невозможно. Понять комплексное регулирование кальция. Знайте общую реакцию организма на снижение содержания кальция или фосфата.

Знайте функции кальция, фосфата и магния в организме.
Знайте распределение кальция, фосфата и магния в организме.
Знайте костную физиологию, связанную с кальцием и фосфатом.
Различают остеоциты остеоцитов из резорбции кости.

Понятно, что как кальций, фосфор, так и магний являются важными ионами для физиологии организма, поскольку они участвуют в важных физиологических функциях.

Из каких же источников поступает кальций в организм человека?

Естественным образом организм получает необходимое количество кальция из пищи.

И если пища бедна кальцием, организм начинает забирать кальций из костей. И в этом случае развивается болезнь, которая называется остеопороз.

Но иногда бывает и так, что человек употребляет богатые кальцием продукты, но всё равно приобретает болезни, которые возникают при недостатке кальция. Почему так бывает?

Кальций: при свертывании крови, мышечном сокращении, нервной функции, стабильности мембраны, возбудимости, ферментативном кофакторе, секреции, гормональном действии, скелете, клеточном росте и делении и т.д. в то время как фосфор участвует в скелете, активации и дезактивации белков, образования энергетических соединений, компонентов цитоплазматической мембраны и т.д. эти функции сами по себе объясняют важность регулирования уровней плазмы этих ионов. И магний в нервно-мышечной передаче, кость и фермент кофактор.

Чистый баланс этих ионов в физиологическом архетипе взрослый равен нулю, то есть тот же, что введенный диетой, устраняется различными системами экскреции, за исключением растущих детей, беременных и кормящих женщин, где он вводит больше, чем Что выводится из организма. Единственный путь входа - питание, но выделение осуществляется через фекалии, мочу и пот.

Оказывается, кальций не может нормально усваиваться организмом без фосфора.

Фосфор в организме человека

Какую же роль играет фосфор в организме человека?

Фосфор присутствует в каждой клетке организма человека. Примерно 85% фосфора находится в костной ткани и зубах. Кость человека состоит из клеток и межклеточного вещества. Это межклеточное вещество называется костным матриксом. Матрикс пропитан минералом - гидроксиапатитом кальция (Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2. Остальной фосфор находится в мышцах, крови и тканях мозга. Соединения фосфора помогают мышцам сокращаться. Поэтому нехватка фосфора вызывает нарушения в работе скелетных мышц и сердца. В состав РНК и ДНК человека также входят соединения фосфора. Когда в наш организм поступают питательные вещества, запускаются химические процессы, в результате которых образуются белки, аминокислоты и другие ферменты. Без фосфора эти процессы невозможны.

Потоки между плазмой и внутриклеточным отделением, кости в качестве основного органа хранения и эндогенного источника, пищеварительной системы как способа введения и выделения по указанным различным путям, изменяют уровни этих ионов в плазме; Три специфических гормона отвечают за их постоянство в плазме: паратгормон, кальцитонин и кальцитриол, которые действуют в кишечнике, почках и костях.

Приблизительно 99% хранится в кости, а остальные 1% распределяются между внеклеточной жидкостью и внутриклеточной жидкостью. Другие 10, 1 г кальция находятся во внутриклеточном отделении. В цитозоле количество свободного кальция минимально в условиях клеточного покоя, поскольку оно действует как второй мессенджер. Таким образом, цитозольный кальций обнаружен в виде секретируемого кальция в эндоплазматическом ретикулуме и митохондриях и связан с белками лигандов.

Как и кальций, фосфор в организм поступает с пищей.

Фосфорно-кальциевый обмен

Кальций и фосфор в организме человека содержатся в больших количествах. Но организм не может усваивать кальций, если недостаточно фосфора. Точно так же и фосфор не усваивается без кальция. Причем, в организме должно быть обязательно определенное соотношение кальция и фосфора. Некоторые ученые считают, что кальций и фосфор должны быть в пропорциях 2:1. И это соотношение должно поддерживаться. Если в пище содержится слишком много фосфора, кальций начинает выводиться из организма. Поэтому в процессе лечения болезней, связанных с недостатком кальция, не только добавляют кальций в рацион, но также и снижают количество фосфора в пище. Но если фосфора недостаточно, возникает избыток кальция. Соли кальция начинают откладываться в костях, сосудах и внутренних органах. Развиваются такие болезни нарушения обмена, как остеохондроз, мочекаменная болезнь. Следует знать, что большую роль в регулировании обмена кальция и фосфора играет витамин D.

55% плазменного кальция диффундируют, то есть свободные и образующие комплексы с цитратом, бикарбонатом и т.д. и 45% в недиффузионной форме, связанные с различными белками, где выделяется концентрация альбумина. С другой стороны, ионизация этих белков будет определять соотношение между связанным кальцием и свободным кальцием. Эта ионизация зависит от рН плазмы, так что если это значение рН уменьшает связывающую способность альбумина, уменьшается по отношению к кальцию.

Концентрация ионов кальция в крови постоянна и контролируется гомеостатическими механизмами. Ингридированная пищеварительная система способна поглощать 30% в двенадцатиперстной кишке и тощей кишке, абсорбция, которая уменьшается за счет присутствия фитатов и оксалатов и количества принимаемого кальция.

Как же противостоять нарушению баланса фосфора и кальция в организме человека?

Прежде всего это равновесие можно восстановить, употребляя в пищу продукты, содержащие кальций и фосфор. И если эти продукты обеспечивают наш организм кальцием и фосфором в соотношении 2:1, то нормальный фосфорно-кальциевый обмен обеспечен. Морепродукты, говяжья печень и печень рыб, сливочное масло и сырой яичный желток одновременно содержат кальций, фосфор и витамин D.

Только кальций кальция, связанный с белком, фильтруется на уровне клубочков. 70% ультрафильтрованного кальция реабсорбируется в проксимальном канальце на межклеточном уровне, обусловленном концентрацией и потенциальными различиями, а также активным клеточным транспортом. В итоге выделяется только менее 2% отфильтрованного кальция. В общей сложности от 98 до 99% отфильтрованного кальция в день реабсорбируют.

В дополнение к этому контролю на входе и выходе системы происходит корректировка уровней в плазме, определяемых гормональной регуляцией в обмене между плазмой и костью. В кости существует стабильное хранилище в виде гидроксиапатита, который является частью костной или скелетной структуры. Кроме того, существует хранилище, менее стабильное или взаимозаменяемое в равновесии с плазмой, образованной интерстициальной жидкостью, которая омывает остеобласты и остеокласты и образует часть канальцев, существующих между лагунами, занятыми этими.

Препараты кальция и фосфора

Но как быть, если питание не может восполнить недостаток кальция и фосфора?

В этом случае на помощь приходят препараты, которые производит фармакологическая промышленность. Эти препараты используются для профилактики и лечения рахита и остеопороза, пополняют запасы кальция и фосфора в организме, помогают регулировать фосфорно-кальциевый обмен, оказывают противовоспалительное и противоаллергическое действие и пополняют наш организм витаминами.

Остальные 10% находятся в сыворотке и распределены по клеткам. Содержание фосфора в мягких тканях имеет метаболический приоритет по сравнению с содержанием костей. Сок желчи и поджелудочной железы, а также кишечный сок содержат значительную долю фосфатных ионов и способствуют поддержанию баланса между приемом фосфора и экскрецией фекалий.

Плазменный фосфат фильтруется клубочками и 80% реабсорбируется в физиологических условиях. Ацидоз увеличивает выделение диацитфосфата из почечных канальцев, тогда как алкалоз индуцирует трубчатую экскрецию монокислотного фосфата. Таким образом, калцемия восстанавливается и гиперфосфатурия исключается.

Опыт работы с интернами, молодыми врачами и курсантами циклов усовершенствования врачей показал значительные пробелы их знаний в оценке основных общеклинических, биохимических, иммунологических и других показателей при проведении обследований. Начинаем

Скорость увеличивается с высотой. Магний в основном сочетается с кальцием и фосфором в сложных солях костей. Остальное распределяется в плазме, главным образом в эритроцитах. Около 80% ионизируется и диффундирует. Остальное связано с белками сыворотки. Мышцы содержат больше магния, чем кальция, обратную кровь. Сердце, кости, нервная система, печень, половые железы и почки.

Во время беременности или лактации суточная потребность оценивается в 400 миллиграммов. Только 45% поглощенного магния поглощается, остальные 55% выделяются в фекалиях. Он всасывается в тонком кишечнике и в толстой кишке 20%. Если в рационе слишком много магния, его поглощение уменьшается и наоборот. Факторы, которые ингибируют всасывание кальция, также разрушают магний: фосфат, кальций, щелочи, лишний жир. Паратиреоидный гормон увеличивает поглощение магния кишечником. Он не накапливается в теле.

Начинаем цикл обзоров, статей, содержащих информацию для лабораторной, клинической и дифференциальной диагностики при различных патологических состояниях.

Первая публикация посвящена водно-солевому обмену: обмену кальция и фосфора в организме и его нарушениям.

Метаболизм кальция

К функциям кальция в организме относятся:

Диетические рекомендации по поддержанию здоровья костей. Для достижения оптимального здоровья костей рекомендуется поддерживать сбалансированную диету с разнообразными продуктами питания и особенно с богатым кальцием. Кальций может быть получен через добавки, но лучшим источником является диетическое питание, которое мы получаем через пищу, поскольку они содержат другие вещества, которые способствуют его всасыванию. Не следует также пренебрегать продуктами, богатыми кальцием. Существуют продукты, содержащие значительное количество кальция.

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

Главная роль в метаболизме кальция в организме человека принадлежит костной ткани. В костях кальций представлен фосфатами - Са 3 (РО 4) 2 (85%), карбонатами - СаСО 3 (10%), солями органических кислот - лимонной и молочной (около 5%). Вне скелета кальций содержится во внеклеточной жидкости и практически отсутствует в клетках. В состав плотного матрикса кости, наряду с коллагеном, входит фосфат кальция - кристаллическое минеральное соединение, близкое к гидроксилапатиту Са 10 (РО 4) 6 (ОН) 2 . Часть ионов Са 2+ замещена ионами Mg 2+ , незначительная часть ионов ОН – - ионами фтора, которые повышают прочность кости. Минеральные компоненты костной ткани находятся в состоянии химического равновесия с ионами кальция и фосфата сыворотки крови. Клетки костной ткани могут ускорять отложение или, наоборот, растворение минеральных компонентов при локальных изменениях рН, концентрации ионов Са 2+ , НРО 4 2- , хелатообразующих соединений (Д. Мецлер, 1980). В организме взрослого человека содержится 1-2 кг кальция, 98% которого находится в составе скелета (А. Уайт и соавт., 1981). Он составляет около 2% массы тела (примерно 30 моль). В крови уровень кальция - 9-11 мг/100 мл (2,2-2,8 ммоль/л), во внеклеточной жидкости - около 20 мг/100 мл. Регуляция обмена кальция между вне- и внутриклеточной жидкостью осуществляется паратгормоном, кальцитонином, 1,25-диоксихолекальциферолом. При уменьшении концентрации ионов кальция возрастает секреция паратиреотропного гормона (ПТГ), и остеокласты увеличивают растворение содержащихся в костях минеральных соединений. ПТГ увеличивает одновременно реабсорбцию ионов Са 2+ в почечных канальцах. В итоге повышается уровень кальция в сыворотке крови. При увеличении содержания ионов кальция секретируется кальцитонин, который снижает концентрацию ионов Са 2+ за счет отложения кальция в результате деятельности остеобластов. В процессе регуляции участвует витамин D, он требуется для синтеза кальцийсвязывающих белков, необходимых для всасывания ионов Са 2+ в кишечнике, реабсорбции его в почках. Постоянное поступление витамина D необходимо для нормального течения процессов кальцификации. Изменение уровня кальция в крови могут вызывать тироксин, андрогены, которые повышают содержание ионов Са 2+ , и глюкокортикоиды, снижающие его. Ионы Са 2+ связывают многие белки, в том числе некоторые белки системы свертывания крови. В белках системы свертывания содержатся кальций-связывающие участки, образование которых зависит от витамина К.

Тем не менее, наша способность поглощать кальций ограничена, около 500 мг за один прием пищи. По этой причине рекомендуется принимать продукты, богатые кальцием, распределенные в течение дня. Типичная испанская диета, характеризующаяся высоким потреблением белков и натрия, вызывает высокую потерю кальция мочой. Аналогичным образом, различные привычки, такие как высокое потребление кофеина, табака и алкоголя, связаны с повышенным риском остеопороза.

Он должен содержать одинаковое соотношение между этими двумя питательными веществами или большим количеством кальция, чем фосфор. Ключевыми продуктами для здоровья костей являются молоко и молочные продукты. Молоко обеспечивает более 80% кальция в рационе питания и также прост в использовании. Исследования людей с непереносимостью лактозы, которые подавляют потребление молочных продуктов, показали повышенный риск остеопороза.

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

Дефицит кальция в организме, по мнению А. Уайта и соавт. (1981), часто связан с малой растворимостью большинства его солей.

С плохой растворимостью солей кальция авторы связывают кальцификацию стенок артерий, образование камней в желчном пузыре, почечных лоханках и канальцах. Формы фосфата кальция по степени возрастания растворимости располагают следующим образом: Са 3 (РО 4) 2 >СаНРО 4 >Са(Н 2 РО 4) 2 .

Фосфаты кальция легко растворяются в желудочном содержимом. Максимальное всасывание кальция происходит в проксимальных отделах тонкого кишечника и уменьшается в дистальных отделах.

Доля усвоения кальция более значительна у детей (по сравнению со взрослыми), у беременных и кормящих. Усвоение кальция снижается с возрастом человека, при дефиците витамина D.

В плазме крови содержатся фракции связанного с белком (недиффундирующего) кальция (0,9 ммоль/л) и диффундирующего: ионизированного (1,1-1,4 ммоль/л) и неионизированного (0,35 ммоль/л). Биологически активным является ионизированный кальций, он проникает в клетки через мембраны, неионизированная форма связана с белками (альбумином), углеводами и другими соединениями. Внутри клеток концентрация свободного кальция низкая. Так, общая концентрация ионов Са2+ в цитоплазме эритроцитов составляет около 3 мкМ, из них на свободные ионы приходится менее 1 мкМ. Градиент концентрации ионов кальция по разные стороны от мембраны (от 102 до 105) поддерживается при помощи кальциевого насоса. Очень медленная обратная диффузия ионов внутрь клетки противостоит работе насоса. Са2+ относится к вторичным месенджерам - внутриклеточным веществам, концентрация которых контролируется гормонами, нейромедиаторами, внеклеточными сигналами. Низкий уровень кальция в клетках поддерживается кальциевыми насосами (кальциевыми АТФ-азами) и натрийкальциевыми обменниками. Высокая активация Mg 2+ -, Са 2+ -АТФ-азы связана с конформационными изменениями кальциевого насоса, приводящими к переносу Са2+. Резкое увеличение содержания кальция в клетке происходит при открытии кальциевых каналов или внутриклеточных кальциевых депо (концентрация повышается до 500-1000 нМ при 10-100 нМ в нестимулированной клетке). Открытие каналов может быть вызвано деполяризацией мембран, действием сигнальных веществ, нейромедиаторов (глутамат, АТФ), вторичных мессенджеров (инозит-1,4,5-трифосфат, цАМФ) (Я. Кольман, К. Г. Рем, 2000). Уровень кальция в клетках повышается (в 5-10 раз) в виде кратковременных флюктуаций (высокие концентрации кальция оказывают цитотоксическое действие). В клеточных органеллах и цитоплазме клеток имеется большое количество белков, способных связывать кальций и выполнять роль буфера. Действие кальция опосредовано «кальциевыми сенсорами» - специальными кальцийсвязывающими белками - аннексином, кальмодулином, тропонином. Кальмодулин имеется во всех клетках и при связывании четырех ионов кальция переходит в активную форму, которая может взаимодействовать с белками. С 2+ оказывает влияние на активность ферментов, ионных насосов, компонентов цитоскелета за счет активации кальмодулина.

Гипоальбуминемия не влияет на уровень ионизированного кальция, который варьирует в узком диапазоне и тем самым обеспечивает нормальное функционирование нервно-мышечного аппарата. С увеличением рН доля связанного кальция возрастает. При алкалозе ионы водорода диссоциируют из молекулы альбумина, что приводит к снижению концентрации ионов кальция. Это может вызвать клинические симптомы гипокальциемии, несмотря на то, что концентрация общего кальция в плазме не изменена. Обратная картина (увеличение концентрации ионов кальция в плазме) отмечается при остром ацидозе. Глобулины также связывают кальций, хотя и в меньшей степени, чем альбумин.

Составные компоненты регуляции содержания кальция в 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.

Внеклеточный пул кальция в течение суток обновляется приблизительно 33 раза (В. Дж. Маршалл, 2002), проходя через почки, кишечник и кости. И даже небольшое изменение любого из этих потоков оказывает существенное влияние на концентрацию кальция во внеклеточной жидкости, включая плазму крови. Кальций, входящий в состав секретов пищеварительного тракта, частично реабсорбируется вместе с пищевым кальцием.

Нарушения обмена кальция сопровождаются нарушениями обмена фосфатов и клинически проявляются в изменениях костного скелета и нервно-мышечной возбудимости.

Наблюдается обратная зависимость между содержанием кальция и фосфора в сыворотке крови (одновременное повышение наблюдается при гиперпаратиреоидизме, снижение - при рахите у детей). При повышенном содержании фосфора в пище в желудочно-кишечном тракте образуется невсасывающийся трехосновной фосфорнокислый кальций. Суточная потребность в кальции взрослого человека составляет 20-37,5 ммоль (0,8-1,5 г), у беременных и кормящих в два раза выше (М. А. Базарнова и соавт., 1986). В пищевой канал ежедневно поступает 35 ммоль кальция, но всасывается только половина, в 50 раз медленнее, чем натрий, но интенсивнее, чем железо, цинк, марганец. Всасывание происходит в тонком кишечнике (максимально в 12-перстной кишке). Лучше всего всасывается глюконат и лактат кальция. Оптимум всасывания наблюдается при рН=3,0. Кальций соединяется с жирными и желчными кислотами и через воротную вену поступает в печень. Транспорту через мембрану энтероцита в кровь способствует витамин D. Всасывание снижается при недостатке фосфатов (важное значение имеет соотношение кальций/фосфор). На всасывание влияет концентрация Nа + , активность щелочной фосфатазы, Mg 2+ -, Са 2+ -АТФ-азы, содержание кальций-связывающего белка. Из организма в норме кальций выводится через кишечник. Ежедневно в пищевой канал секретируется слюнными, желудочными и поджелудочными железами и выводится около 25 ммоль Са 2+ (М. А. Базарнова и соавт., 1986). Выведение кальция с калом сохраняется даже при бескальциевой диете (в составе желчи). В почках за сутки фильтруется около 270 ммоль Са 2+ . 90% кальция, фильтруемого в почках, реабсорбируется, поэтому в целом с мочой его выделяется мало (выделение возрастает при увеличении концентрации кальция в крови и ведет к образованию камней в почках). Суточная экскреция колеблется от 1,5 до 15 ммоль и зависит от суточного ритма (максимум в утренние часы), уровня гормонов, кислотно-основного состояния, характера пищи (углеводы усиливают выведение кальция). При рассасывании минерального остова костей, реабсорбция кальция снижается. Кости являются резервуаром кальция: при гипокальциемии кальций поступает из костей и, наоборот, при гиперкальциемии он откладывается в скелете.

Ионы кальция важны для течения многих процессов:

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

Основные источники кальция - молоко, молочные продукты (творог, твердые сыры), рыба, яйца. Он содержится также в зеленых овощах, орехах. Одним из источников кальция является питьевая вода (в 1 литре до 350-500 мг). С питьевой водой поступает 10-30% кальция (В. И. Смоляр, 1991). Биодоступность кальция улучшают кисломолочные продукты, животные белки, снижают ее - пищевые волокна, алкоголь, кофеин, избыток жиров (образуются нерастворимые соединения), фосфаты, оксалаты. Повышенное содержание в пище магния и калия тормозит всасывание кальция: они конкурируют с кальцием за желчные кислоты. Препараты витамина D способствуют всасыванию кальция. При лечении остеопороза одновременно с назначением препаратов кальция необходимо восполнение дефицита белков, кальциферола, витаминов.

Гиперкальциемия - результат повышенного поступления кальция во внеклеточную жидкость из резорбируемой костной ткани или из пищи в условиях снижения почечной реабсорбции. Наиболее частой причиной гиперкальциемии (90% случаев) являются первичный гиперпаратиреоз, злокачественные новообразования. Часто гиперкальциемия клинически не проявляется. К редким причинам гиперкальциемии относят (У. Клаттер, 1995) гранулематозные заболевания (в том числе саркоидоз), гипервитаминоз D, тиреотоксикоз, применение тиазидных диуретиков, препаратов лития, молочно-щелочной синдром, длительную обездвиженность, наследственную гипокальциурическую гиперкальциемию, почечную недостаточность. К клиническим симптомам гиперкальциемии относятся:

отсутствие аппетита, тошнота, рвота, боли в животе (развивается язва желудка и 12-перстной кишки, панкреатит), запоры;
слабость, утомляемость, снижение массы тела, мышечная слабость;
изменения личности, ухудшение концентрации внимания, сонливость, кома;
аритмии, укорочение интервала Q-T на ЭКГ;
нефрокальциноз, почечные конкременты, кальциноз сосудов, роговицы;
полиурия, дегидратация, почечная недостаточность.

Наиболее частой причиной снижения общей концентрации кальция в сыворотке является гипоальбуминемия.

Обмен кальция в организме не нарушается, если содержание свободного кальция находится в пределах нормы. Концентрация свободного кальция в сыворотке снижается при гипопаратиреозе, резистентности к паратиреоидному гормону (псевдогипопаратиреозе), авитаминозе D, почечной недостаточности, выраженной гипомагниемии, гипермагниемии, остром панкреатите, некрозе скелетных мышц (рабдомиолизе), распаде опухолей, многократном переливании цитратной крови. К клиническим проявлениям гипокальциемии относятся: парестезии, чувство онемения, судороги мышц, спазм гортани, отклонения в поведении, ступор, положительные симптомы Хвостека и Труссо, удлинение интервала Q-T на ЭКГ, катаракта. Умеренная гипокальциемия может быть бессимптомной.

Гиперкальциурия развивается при повышенном потреблении кальция с пищей, передозировке витамина D (усиливается резорбция в кишечнике), канальцевых расстройствах (идиопатическая гиперкальциурия, почечные тубулярные ацидозы), при повышенном распаде костной ткани (миеломная болезнь, опухоли костной ткани, фосфатный диабет, остеопороз, гиперпаратиреоз).

Гипокальциурия наблюдается при гипопаратиреозе, гиповитаминозе D, гипокальциемии, снижении клубочковой фильтрации.

Роль фосфора в организме человека

В организме взрослого человека содержится около 670 г фосфора (1% массы тела), который необходим для образования костей и клеточного энергетического обмена. 90% фосфора, подобно кальцию, находится в скелете - костях и зубах (М.А. Базарнова и соавт., 1986). Вместе с кальцием они составляют основу твердого вещества кости. В костях фосфор представлен трудно растворимым фосфатом кальция (2/3) и растворимыми соединениями (1/3). Большая часть остального количества фосфора находится внутри клеток, 1% - во внеклеточной жидкости. Поэтому уровень фосфора в сыворотке крови не позволяет судить об общем его содержания в организме.

Фосфаты являются структурными элементами костной ткани, участвуют в переносе энергии в виде макроэргических связей (АТФ, АДФ, креатинфосфат, гуанинфосфат и других). Фосфор и сера - два элемента в организме человека, которые входят в состав различных макроэргических соединений. С участием фосфорной кислоты осуществляется гликолиз, гликогенез, обмен жиров. Фосфор входит в структуру ДНК, РНК, обеспечивающих синтез белка. Он участвует в окислительном фосфорилировании, в результате которого образуется АТФ, фосфорилировании некоторых витаминов (тиамина, пиридоксина и других). Фосфор важен также для функционирования мышечной ткани (скелетной мускулатуры и сердечной мышцы). Неорганические фосфаты входят в состав буферных систем плазмы и тканевой жидкости. Фосфор активирует всасывание ионов кальция в кишечнике. Суточная потребность в фосфоре составляет 30 ммоль (900 мг), у беременных она возрастает на 30-40%, в период лактации - в два раза (М. А. Базарнова и соавт, 1986). По данным В. И. Смоляра (1991), потребность в фосфоре у взрослых - 1600 мг в сутки, у детей - 1500-1800 мг в сутки.

В организм человека фосфор поступает с растительной и животной пищей в виде фосфолипидов, фосфопротеинов и фосфатов.

В растительных продуктах (в частности, в бобовых) содержится много фосфора, однако усвояемость его низкая. Важным источником его является мясо и рыба. В желудке и кишечнике фосфорная кислота отщепляется от органических соединений. Всасывание 70-90% фосфора происходит в тонком кишечнике. Оно зависит от концентрации фосфора в просвете кишки, активности щелочной фосфатазы (угнетение ее снижает всасывание фосфора). Активность щелочной фосфатазы повышает витамин D, а всасывание фосфатов - паратиреоидный гормон. Всосавшийся фосфор поступает в печень, участвует в процессах фосфорилирования, частично откладывается в виде минеральных солей, которые затем переходят в кровь и используются костной и мышечной тканью (синтезируется креатинфосфат). От обмена фосфатов между кровью и костной тканью зависит нормальное течение процессов окостенения, поддержания нормальной костной структуры.

В крови фосфор находится в виде четырех соединений: неорганического фосфата, органических фосфорных эфиров, фосфолипидов и свободных нуклеотидов. В плазме крови неорганический фосфор присутствует в виде ортофосфатов, но его концентрацию в сыворотке оценивают непосредственно (1 мг% фосфора=0,32 ммоль/л фосфата). Он проникает через полунепроницаемые мембраны, фильтруется в почечных клубочках. Концентрация неорганического пирофосфата в плазме крови составляет 1-10 мкмоль/л. Содержание неорганического фосфора в плазме крови взрослых людей - 3,5-4 мг фосфора/100 мл, несколько выше оно у детей (4-5 мг/100мл) и у женщин после менопаузы. В плазме также содержатся гексозофосфаты, триозофосфаты и другие. Скелет является резервуаром неорганического фосфора: при снижении его содержания в плазме он поступает из скелета и, наоборот, откладывается в скелете при повышении его концентрации в плазме. Концентрацию фосфора в сыворотке крови рекомендуется определять натощак: богатая фосфором пища повышает его, а углеводы, инфузия глюкозы - снижают. Фосфор выводится из организма через кишечник и почки в виде фосфата кальция. С мочой выделяется 2/3 растворимых одно- и двузамещенных фосфатов натрия и калия и 1/3 фосфатов кальция и магния. В почках за сутки фильтруется около 208 ммоль фосфата, экскретируется 16-26 ммоль. Соотношение одно- и двузамещенных солей фосфора зависит от кислотно-основного состояния. При ацидозе однозамещенных фосфатов выводится в 50 раз больше, чем двузамещенных. При алкалозе усиленно образуются и выделяются двузамещенные соли фосфатов.

Паратиреоидный гормон снижает уровень фосфора в сыворотке крови, угнетая реабсорбцию его в проксимальных и дистальных канальцах, усиливая выведение с мочой. Кальцитонин оказывает гипофосфатемическое действие, уменьшая реабсорцию и усиливая экскрецию. 1,25(ОН)2Д3, усиливая всасывание фосфата в кишечнике, повышает его уровень в крови, способствует фиксации фосфорно-кальциевых солей костной тканью. Инсулин стимулирует поступление фосфата в клетки и тем самым снижает его содержание в сыворотке крови. Гормон роста увеличивает реабсорбцию фосфатов, вазопрессин - экскрецию.

Обмен фосфора и кальция тесно взаимосвязаны. Считается (В. И. Смоляр, 1991), что оптимальным для совместного усвоения из пищи является соотношение между фосфором и кальцием равное 1:1-1,5. Гиперкальциемия, снижая секрецию паратиреоидного гормона, стимулирует реабсорбцию фосфатов. Фосфат может соединяться с кальцием и приводить к отложению кальция в тканях и гипокальциемии.

При нарушении обмена фосфора обнаруживаются повышение и снижение его в крови. Гиперфосфатемия часто наблюдается при почечной недостаточности, встречается при гипопаратиреозе, псевдогипопаратиреозе, рабдомиолизе, распаде опухолей, метаболическом и респираторном ацидозе. Гиперфосфатемия подавляет гидроксилирование 25-гидроксикальциферола в почках. Умеренная гипофосфатемия не сопровождается существенными последствиями. Тяжелая гипофосфатемия (менее 0,3 ммоль/л (1 мг%) сопровождается нарушением функции эритроцитов, лейкоцитов, мышечной слабостью (нарушается образование АТФ, 2,3-дифосфоглицерата). Она наблюдается при злоупотреблении алкоголем и абстиненции, респираторном алкалозе, нарушении всасывания в кишечнике, приеме средств, связывающих фосфат, возобновлении приема пищи после голодания, при переедании, тяжелых ожогах, лечении диабетического кетоацидоза (У. Клаттер, 1995). При диабетическом кетоацидозе гипофосфатемия не является признаком истощения запасов фосфата. Умеренная гипофосфатемия (1,0-2,5 мг%) может наблюдаться при инфузии глюкозы, дефиците витамина D в пище или снижении его всасывания в кишечнике, при гиперпаратиреозе, остром тубулярном некрозе, после пересадки почек, при наследственной гипофосфатемии, синдроме Фанкони, паранеопластической остеомаляции, увеличении объема внеклеточной жидкости. Респираторный алкалоз может вызвать гипофосфатемию, стимулируя активность фосфофруктокиназы и образование фосфорилированных промежуточных продуктов гликолиза. Хроническая гипофосфатемия приводит к рахиту и остеомаляции.

Гипофосфатемия проявляется потерей аппетита, недомоганием, слабостью, парестезиями в конечностях, болью в костях. Гипофосфатурия наблюдается при остеопорозе, гипофосфатемическом почечном рахите, инфекционных заболеваниях, острой желтой атрофии печени, снижении клубочковой фильтрации, повышенной реабсорбции фосфора (при гипосекреции ПТГ).

Гиперфосфатурия наблюдается при повышенной фильтрации и сниженной реабсорбции фосфора (рахит, гиперпаратиреоз, тубулярный ацидоз, фосфатный диабет), гипертиреозе, лейкозах, отравлениях солями тяжелых металлов, бензолом, фенолом.

Гомеостаз кальция и фосфата

Гипокальциемия стимулирует секрецию паратиреоидного гормона и тем самым увеличивает продукцию кальцитриола. В результате увеличивается мобилизация кальция и фосфатов из костей, их поступление из кишечника. Избыток фосфатов экскретируется с мочой (ПТГ оказывает фосфатурическое действие), а реабсорбция кальция в почечных канальцах возрастает, и концентрация его в крови нормализуется. Гипофосфатемия сопровождается усилением секреции только кальцитриола. Увеличение под действием кальцитриола его концентрации в плазме приводит к снижению секреции паратиреоидного гормона. Гипофосфатемия приводит к стимуляции абсорбции фосфата и кальция в кишечнике. Избыток кальция выводится с мочой, так как кальцитриол усиливает реабсорбцию кальция в незначительной мере (по сравнению с ПТГ). В результате описанных процессов нормальная концентрация фосфата в плазме крови восстанавливается независимо от концентрации кальция.

Литература

Клаттер У. Нарушения минерального обмена и костного метаболизма//Терапевтический справочник Вашингтонского университета. Под ред. М. Вудли и А. Уэлан. М., Практика, 1995, с. 502-601.
Кольман Я., Рем К.Г. Наглядная биохимия: Пер. с нем. М., Мир, 2000, 469 с.
Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия/Пер. с англ. М., СПб, Бином - Невский диалект, 2002, 348 с.
Мецлер Д. Биохимия. Химические реакции в животной клетке/В 3 томах, т. 1, М., Мир, 407 с.
Руководство по клинической лабораторной диагностике. Ч. 3. Клиническая биохимия/Под ред. М.А. Базарновой, В.Т. Морозовой. К., Вища школа, 1986, 279 с.
Смоляр В.И. Рациональное питание. К., Наукова думка, 1991, 368 с.
Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э., Хилл Р., Леман И. Основы биохимии/ В 3 томах, т. 3, пер. с англ., М., Мир, 1981, 726 с.