Главная / Каталог

Кальций – фосфорно – магниевый метаболизм

Файл : КАЛЬЦИЙ-ФОСФОРНО-МАГНИЕВЫЙ МЕТАБОЛИЗМ.doc

PAGE

КАЛЬЦИЙ – ФОСФОРНО – МАГНИЕВЫЙ МЕТАБОЛИЗМ.

Роль кальция в жизни организма настолько велика, что неверно было бы просто сказать, что кальциевый метаболизм, как и всякий минеральный, регулируется клетками — и этим всё исчерпывается. Ведь множество интрацеллюлярных процессов, от митоза и рождения клеток, до апоптоза и их гибели — в свою очередь — регулируются кальцием, при участии специфически распознающих его белков (кальмодулина, кальэлектринов, кальпаинов и т.д.). От кальция зависит гене​рация потенциалов действия и электромеха​ническое сопряжение, передача гормональ​ного сигнала и клеточная локомоция. Каль​ций регулирует и скорость жизненно важных внеклеточных процессов — например, свёр​тывания крови.

Все клетки — от примитивных одноклеточных организмов — до нейронов коры больших полушарий человека жизненно за​висят от обмена кальция. По мнению К. и Ч. Р. Клеемен (1981), это связано с тем обсто​ятельством, что жизнь зародилась в среде первичного океана, богатой кальцием. Ха​рактерно, что паратироидный гормон впер​вые обнаруживается у наземных животных, переселившихся в среду, где кальций стал менее доступен. Будучи важным регулятором, ион кальция, в то же время, ядовит для клеток, и значительное повышение его внутриклеточ​ной концентрации запускает механизмы кле​точной гибели, участвуя в некробиозе и апоптозе. Внутри клеток кон​центрация кальция в 10000-100000 раз меньше, нежели снаружи. Поэтому, уровень кальция вне и внутри клеток подлежит преци​зионному контролю, а при попадании в цитозоль кальций эффективно секвестрируется митохондриями и ЭПР.

Метаболизм кальция в организме тесно пе​реплетён с обменом фосфатов, связывающих большую часть внеклеточного кальция в виде кристаллов гидроксиапатита (эмпирическая формула которого — Са10(РО4)6(ОН)2), в ком​позитных минерализованных структурах — ко​стях. В организме около 2 кг кальция и более 1 кг фосфора. Это 2 его главных минеральных компонента. Из данного количества, 98% каль​ция и 85% фосфора связано в костях и зубах.

По мнениюГ.Кретцинджера (1978), имен​но роль фосфата, как ключевого участника энергетического метаболизма, главного внутриклеточного аниона, концентрации которого в клетках в 100 раз превышают наружные, предопределила биологический выбор кальция на роль убиквитарного регулятора, как и необходимость поддерживать на низ​ком уровне внутриклеточный уровень этого катиона. Коль скоро клетки стали поддержи​вать кальциевый градиент, появилась воз​можность использовать его модуляцию в ин​формационных целях.

Близкая физико-химическая аналогия двух щелочно-земельных катионов — Са2+ и Мg2+ привела к тесному переплетению их метаболизма. Магний — важный кофактор некоторых аденилатциклаз, фосфатаз и фосфорилаз, участник трансфосфорилирования, что связывает его судьбу в организме и с фос​фором. Большая часть магния (60%) тоже депонирована в скелете.

Регуляция кальциево-фосфорно-магниевого гомеостаза

Судьба кальция и фосфора в организме отражена на рис.1.

Содержание кальция в диете нормируется и не должно быть менее 0,6 г за сутки. Обыч​но, у взрослых людей за сутки с пищей поступает 0,6-1 г кальция, но у любителей оздорав​ливающих пищевых добавок и витаминно-минеральных композиций этот показатель порой превышает 1,5 г. Кальций плохо вса​сывается в ЖКТ. Всего 125—200 мг в день аб​сорбируют двенадцатиперстная кишка и вер​хняя треть тощей. Интересно, что одновре​менно определённое количество данного иона (до 0,2 г в сутки) экскретируется в под​вздошной кишке. Кальций выводится также почками (до 0,3 г в сутки) и, в малом количе​стве, потовыми железами (до 0,1 г/сутки). Менее 1% всего кальция находится в интерстициальной жидкости.

В плазме 40% кальция связано с белками, в основном, с альбумином (связанная форма кальция), 15% — с кислыми органическими анионами (комплексная форма кальция), а остальной кальций свободен. Процент свя​занного кальция (СвСа) может быть оценён по эмпирической формуле:

СвСа(%) = 0,8А (г/л)+0,2Г(г/л)+3

где: А — концентрация в плазме альбумина, а Г — глобулинов.

Количество общего кальция в плазме понижается при гипоальбуминемии, но это не оказывает влияния на содержание катио​на кальция. Содержание ионизированного кальция в плазме находится в обратной зави​симости от рН и от концентрации фосфат-аниона: гиперфосфатемия алкалоз способ​ствуют появлению признаков гипокальциемии, хотя уровень общего кальция при этом не меняется. Ацидоз и гипофосфатемия, на​оборот, повышают содержание ионизиро​ванного кальция в плазме.