Заболявания, свързани с промени във фосфорно-калциевия метаболизъм, се срещат при хора и от двата пола, независимо от възрастта. Фосфорът и калцият са жизненоважни, незаменими химикали за пълното здраве на човек. Със сигурност всеки от нас знае, че костната тъкан съдържа повече от 90% калций и около 80% фосфорни запаси от цялото тяло. В малки количества тези компоненти присъстват в йонизираната кръвна плазма, нуклеиновите киселини и фосфолипидите.
Метаболизъм на калций и фосфор в ранен живот
През първата година от живота рискът от метаболитни нарушения е най-висок, което е свързано с бързия растеж и развитие на бебето. Обикновено детето утроява телесното тегло, дадено от раждането през първите 12 месеца, а от 50 средни сантиметра при раждане, едногодишно малко дете нараства до 75. При децата фосфорно-калциевият метаболизъмпроявява се с относителен или абсолютен дефицит на полезни минерали и вещества в организма.
Много фактори водят до тези проблеми:
- дефицит на витамин D;
- нарушение на метаболизма му поради незрялост на ензимните системи;
- нарушена чревна абсорбция и бъбречна реабсорбция на фосфор и калций;
- заболявания на ендокринната система.
Много по-рядко диагностицирани са хиперкалцемичните състояния, които са излишък от калций и фосфор. Прекомерното количество химикали в тялото е не по-малко опасно за здравето на детето и изисква медицинска корекция. Постигането на такова състояние с нормална диета обаче е почти невъзможно. Така че дневната нужда от калций при кърмачетата е равна на 50 mg на 1 kg телесно тегло. Следователно, дете, което тежи около 10 кг, трябва да получава около 500 mg Ca дневно. 100 ml майчино мляко, което е единственият източник на хранителни вещества, съдържа около 30 ml Ca, а кравето мляко съдържа повече от 100 mg.
Биохимия на фосфорно-калциевия метаболизъм
След като тези химикали попаднат в тялото, те се абсорбират в червата, след което се обменят между кръвта и костната тъкан, последвано от освобождаването на калций и фосфор от тялото с урината. Този етап се нарича реабсорбция, която се извършва в бъбречните тубули.
Основният индикатор за успешен обмен на Ca е неговата концентрация в кръвта, която обикновено варира в рамките на2, 3–2, 8 mmol/l. Оптималното съдържание на фосфор в кръвта се счита за 1,3-2,3 mmol / l. Важни регулатори на калциево-фосфорния метаболизъм са витамин D, паратироиден хормон и калцитонин, произвеждан от щитовидната жлеза.
Половината от калция, съдържащ се в кръвта, има пряка връзка с плазмените протеини, по-специално албумина. Останалото е йонизиран калций, който прониква през стените на капилярите в лимфната течност. Йонизираният калций служи като регулатор на много вътреклетъчни процеси, включително предаването на импулси през мембраната в клетката. Благодарение на това вещество в тялото се поддържа определено ниво на нервно-мускулна възбудимост. Свързаният с плазмените протеини калций е вид резерв за поддържане на минимално ниво на йонизиран калций.
Причината за развитието на патологични процеси
Преобладаващият дял на фосфора и калция е концентриран в неорганичните соли на костната тъкан. През целия живот твърдите тъкани се образуват и разрушават поради взаимодействието на няколко вида клетки:
- остеобласти;
- остеоцити;
- остеокласти.
Костната тъкан участва активно в регулирането на фосфорно-калциевия метаболизъм. Биохимията на този процес гарантира поддържането на стабилно ниво в кръвта. Веднага щом концентрацията на тези вещества спадне, което става очевидно по отношение на 4,5-5,0 (изчислява се по формулата: Ca, умножен по P), костта започва бързо да се срива поради повишена активностостеокласти. Ако този показател значително надвишава посочения коефициент, солите започват да се отлагат в костите в излишък.
Всички фактори, които влияят негативно на абсорбцията на калций в червата и нарушават бъбречната му реабсорбция, са преки причини за хипокалциемия. Често при това състояние Ca се измива от костите в кръвния поток, което неизбежно води до остеопороза. Прекомерната абсорбция на калций в червата, напротив, води до развитие на хиперкалциемия. В този случай патофизиологията на фосфорно-калциевия метаболизъм се компенсира от интензивно отлагане на Ca в костите, а останалата част напуска тялото с урина.
Ако тялото не е в състояние да поддържа нормално ниво на калций, това е естествена последица от заболявания, причинени от дефицит на химичен елемент (по правило се наблюдава тетания) или неговия излишък, който се характеризира с развитието на токсикоза, отлагане на кал по стените на вътрешните органи, хрущялите.
Ролята на витамин D
Ергокалциферол (D2) и холекалциферол (D3) участват в регулирането на фосфорно-калциевия метаболизъм. Първият вид вещество присъства в малки количества в масла от растителен произход, пшенични кълнове. Витамин D3 е по-популярен – всеки знае за ролята му в усвояването на калция. Холекалциферолът се намира в рибено масло (главно сьомга и треска), пилешки яйца, млечни и кисели млечни продукти. Ежедневна човешка нужда от витамин Dе приблизително 400-500 IU. Нуждата от тези вещества се увеличава при жените по време на бременност и кърмене, така че може да достигне 800-1000 IU.
Пълният прием на холекалциферол може да бъде осигурен не само чрез консумация на тези храни или витаминни добавки към храната. Витамин D се образува в кожата под въздействието на UV лъчите. При минимална продължителност на изолация в епидермиса се синтезира необходимото за организма количество витамин D. Според някои сведения са достатъчни десет минути излагане на слънце с отворени ръце.
Причината за липсата на естествена ултравиолетова изолация по правило са метеорологичните и географски условия на района на пребиваване, както и битови фактори. Можете да компенсирате липсата на витамин D, като ядете храни с високо съдържание на холекалциферол или приемате лекарства. При бременни жени това вещество се натрупва в плацентата, което гарантира защитата на новороденото от рахит през първите месеци от живота.
Тъй като основната физиологична цел на витамин D е да участва в биохимията на фосфорно-калциевия метаболизъм, неговата роля за осигуряване на пълното усвояване на калция от чревните стени, отлагането на соли на микроелементи в костната тъкан и не може да се изключи реабсорбцията на фосфор в бъбречните тубули.
В условия на дефицит на калций, холекалциферолът стартира процесите на деминерализация на костите, засилва усвояването на Ca, като по този начин се опитва да повиши нивото му в кръвта. След като концентрациятамикроелементът достига нормата, остеобластите започват да действат, които намаляват костната резорбция и предотвратяват нейната кортикална порьозност.
Учените успяха да докажат, че клетките на вътрешните органи са чувствителни към калцитриол, който участва в системната регулация на ензимните системи. Стартирането на съответните рецептори чрез аденилатциклаза предизвиква взаимодействието на калцитриол с калмодулин протеина и засилва предаването на импулси към целия вътрешен орган. Тази връзка произвежда имуномодулиращ ефект, регулира хормоните на хипофизата и също така индиректно влияе върху производството на инсулин от панкреаса.
Участие на паратироидния хормон в метаболитните процеси
Не по-малко важен регулатор е паратироидният хормон. Това вещество се произвежда от паращитовидните жлези. Количеството на паратироидния хормон, който регулира фосфорно-калциевия метаболизъм, се увеличава в кръвта при липса на прием на Ca, което води до намаляване на плазменото съдържание на йонизиран калций. В този случай хипокалцемията се превръща в непряка причина за увреждане на бъбреците, костите и храносмилателната система.
Паратироидният хормон провокира повишаване на реабсорбцията на калций и магнезий. В същото време реабсорбцията на фосфор е значително намалена, което води до хипофосфатемия. В хода на лабораторните изследвания беше възможно да се докаже, че паратироидният хормон увеличава вероятността от навлизане на калцитриол в бъбреците и в резултат на това увеличава чревната абсорбция на калций.
Присъства в костната тъкан под въздействиепаратироидният хормон калций променя твърдата си форма в разтворима, поради което химичният елемент се мобилизира и освобождава в кръвта. Патофизиологията на калциево-фосфорния метаболизъм обяснява развитието на остеопороза.
По този начин паратироидният хормон помага да се спести необходимото количество калций в организма, участвайки в хомеостазата на това вещество. В същото време витамин D и неговите метаболити са надарени с функцията за постоянна регулация на фосфора и калция в организма. Производството на паратироиден хормон се стимулира от ниските нива на калций в кръвта.
За какво се използва калцитонин
Фосфор-калциевият метаболизъм се нуждае от трети незаменим участник - калцитонин. Също така е хормонално вещество, произвеждано от С-клетките на щитовидната жлеза. Калцитонинът действа като антагонист на паратироидния хормон върху калциевата хомеостаза. Скоростта на производство на хормони се увеличава с повишена концентрация на фосфор и калций в кръвта и намалява при липса на прием на съответните вещества.
Можете да провокирате активна секреция на калцитонин с помощта на диета, обогатена с храни, съдържащи калций. Този ефект се неутрализира от глюкагон, естествен стимулатор на производството на калцитонин. Последният предпазва организма от хиперкалцемични състояния, минимизира активността на остеокластите и предотвратява костната резорбция чрез интензивно натрупване на Са в костната тъкан. „Екстра” калцият, благодарение на калцитонина, се отделя от тялото с урината. Предполага се възможността за инхибиращ ефект на стероида върху образуването на калцитриол в бъбреците.
В допълнение към паратироидния хормон, витамин D и калцитонин, други фактори също могат да повлияят на фосфорно-калциевия метаболизъм. Така, например, микроелементи като магнезий, алуминий, силни, могат да предотвратят абсорбцията на Ca в червата, замествайки калциевите соли на костната тъкан. При продължително лечение с глюкокортикоиди се развива остеопороза и калцият се измива в кръвта. В процеса на усвояване в червата на витамин А и витамин D, първият има предимство, следователно е необходимо да се консумират храни, съдържащи тези вещества по различно време.
Хиперкалцемия: последствия
Най-честото нарушение на фосфорно-калциевия метаболизъм е хиперкалциемията. Повишеното серумно съдържание на Са (повече от 2,5 mmol/l) е характерна особеност на хиперсекрецията на паращитовидните жлези и хипервитаминоза D. При анализа на фосфорно-калциевия метаболизъм повишеното съдържание на калций може да показва наличието на злокачествен тумор в организма или синдром на Иценко-Кушинг.
Високата концентрация на този химичен елемент е характерна за пациенти с пептична язва на стомашно-чревния тракт. Често причината е прекомерната консумация на млечни продукти. Хиперкалциемията е идеално условие за образуване на камъни в бъбреците. Фосфорно-калциевият метаболизъм засяга функционирането на цялата пикочна система, понижава нервно-мускулната проводимост. В тежки случаи не е изключена възможността за развитие на пареза и парализа.
При дете, продължителната хиперкалциемия може да доведе до забавяне нарастеж, редовни нарушения на изпражненията, постоянна жажда, мускулна хипотония. При нарушения на фосфорно-калциевия метаболизъм при деца се развива артериална хипертония, засяга се централната нервна система, което се изразява с объркване, пропуски в паметта.
Какво заплашва дефицит на калций
Хипокалциемията се диагностицира много по-често от хиперкалциемията. В повечето случаи се оказва, че причината за липсата на калций в организма е хипофункцията на паращитовидните жлези, активното производство на калцитонин и лошото усвояване на веществото в червата. Дефицитът на калций често се развива в следоперативния период като реакция на организма към въвеждането на впечатляваща доза алкален разтвор.
При пациенти с нарушения на фосфорно-калциевия метаболизъм симптомите са както следва:
- има повишена възбудимост на нервната система;
- развива се тетания (болезнени мускулни контракции);
- чувството за "настръхване" по кожата става постоянно;
- възможни гърчове и дихателни проблеми.
Особености на протичането на остеопорозата
Това е най-честата последица от нарушения, свързани с фосфорно-калциевия метаболизъм в организма. Това патологично състояние се характеризира с ниска костна маса и промяна в структурата на костната тъкан, което води до увеличаване на нейната чупливост и чупливост, а оттам и до увеличаване на риска от фрактури. Лекарите почти единодушно са единодушни, че остеопорозата е заболяване на съвременния човек. Рискът от развитие на остеопороза е особено висок при възрастните хора, но сОтрицателното въздействие на технологичния прогрес, намалената физическа активност и излагането на редица неблагоприятни фактори на околната среда увеличава дела на пациентите в зряла възраст.
Всяка година 15-20 милиона души са диагностицирани с остеопороза. По-голямата част от пациентите са жени в менопауза, както и млади жени след отстраняване на яйчниците, матката. Приблизително 2 милиона фрактури всяка година са свързани с остеопороза. Това са фрактури на шийката на бедрената кост, гръбначния стълб, костите на крайниците и други части на скелета.
Ако вземем предвид информацията на СЗО, тогава патологията на скелета и костната тъкан по отношение на разпространение сред населението на Земята е на второ място след сърдечно-съдовите, раковите заболявания и захарния диабет. Остеопорозата може да засегне различни части на скелета, така че всяка кост може да бъде счупена, особено ако заболяването е придружено от значителна загуба на телесно тегло.
Метаболитните заболявания на скелета, по-специално остеопорозата, се характеризират със значително намаляване на концентрацията на микроелементи, при което костта се резорбира много по-бързо, отколкото се образува. По този начин костната маса се губи и рискът от фрактура се увеличава.
Рахит при деца
Това заболяване е пряка последица от неуспехи във фосфорно-калциевия метаболизъм. Рахитът се развива като правило в ранна детска възраст (до три години) с липса на витамин D и нарушения в усвояването на микроелементите в тънките черва и бъбреците, което води до промяна в съотношението на калция и фосфора в кръвта. Струва си да се отбележи, че възрастните, живеещи в северните ширини, често изпитват проблеми с фосфорно-калциевия метаболизъм поради липса на ултравиолетово лъчение и кратък престой на чист въздух през годината..
В началния стадий на заболяването се диагностицира хипокалциемия, която задейства работата на паращитовидните жлези и предизвиква хиперсекреция на паратироидния хормон. Освен това, като във верига: остеокластите се активират, синтезът на протеиновата основа на костта се нарушава, минерални соли се отлагат в липсващото количество, излугването на калций и фосфор води до хиперкалциемия и хипофосфатемия. В резултат на това детето изпитва забавяне във физическото развитие.
Характерни прояви на рахит са:
- анемия;
- раздразнителност и раздразнителност;
- крампи на крайниците и развитие на мускулна хипотония;
- прекомерно изпотяване;
- нарушения на храносмилателната система;
- често уриниране;
- X-образна или O-образна долна част на краката;
забавено никнене на зъби и склонност към бързо прогресиране на орална кариозна инфекция
Как да лекуваме такива заболявания
Метаболитните нарушения изискват комплексно комплексно лечение. Фосфорно-калциевият метаболизъм, нормализиран, ще премахне повечето патологични последици без никаква намеса. Терапията при остеопороза, рахит и други метаболитни нарушения протича на етапи. Преди всичкоспециалистите се опитват да спрат процесите на резорбция, за да предотвратят фрактури, да премахнат болката и да върнат пациента в работно състояние.
Лекарствата за калциево-фосфорния метаболизъм се подбират въз основа на симптомите на вторично заболяване (най-често остеопороза, рахит) и патогенезата на костната резорбция. Не малко значение за възстановяването е и спазването на диета, изградена на принципа на баланса на протеини, калциеви и фосфорни соли. Като спомагателни методи на терапия на пациентите се препоръчват масаж, терапевтични упражнения.
Лекарства за нормализиране на фосфорно-калциевия метаболизъм
На първо място, на пациентите се предписват лекарства с високо съдържание на витамин D. Тези лекарства са условно разделени на две групи - лекарства на базата на холекалциферол и ергокалциферол.
Първото вещество стимулира чревната абсорбция чрез подобряване на пропускливостта на епителните мембрани. По принцип витамин D3 се използва за предотвратяване и лечение на рахит при бебета. Предлага се във водоразтворими ("Aquadetrim") и маслени форми ("Vigantol", "Videin").
Ергокалциферол се абсорбира в червата с активно производство на жлъчка, след което се свързва с кръвните алфа глобулини, натрупва се в костната тъкан и остава като неактивен чернодробен метаболит. Рибеното масло, което е широко използвано в близкото минало, днес не се препоръчва от педиатрите. Причината за отказ да използвате този инструмент е вероятността от странични ефекти отпанкреас, но въпреки това аптеките все още предлагат рибено масло под формата на хранителни добавки.
В допълнение към витамин D, при лечението на нарушения на фосфорно-калциевия метаболизъм използвайте:
- Калциеви монопрепарати, съдържащи необходимия химичен елемент под формата на соли. Вместо популярния преди "калциев глюконат", който се абсорбира слабо в червата, сега използват "калциев глицерофосфат", "калциев лактат", "калциев хлорид".
- Комбинирани лекарства. Най-често се използват комплекси, които комбинират калций, витамин D и други микроелементи в състава си за улесняване на усвояването на калциевите йони (Natekal, Vitrum Calcium + Vitamin D3, Orthocalcium с магнезий и др.
- Синтетични аналози на паратироидния хормон. Използва се чрез инжектиране или като спрей за нос. В таблетките такива лекарства не се предлагат, тъй като при перорално приложение активните вещества се унищожават напълно в стомаха. Тази група включва спрейове "Miak altsik", "Vepren", "Osteover", прах "Calcitonin".
