Бiологiчна роль кальцiю в органiзмi людини i тварин
Мiнiстерство освiти i науки Украiни
Чернiгiвський державний педагогiчний унiверситет iменi Т.Г. Шевченка
Кафедра ботанiки, зоологii та охорони природи
КУРСОВА РОБОТА
БРЖОЛОГРЖЧНА РОЛЬ КАЛЬЦРЖЮ В ОРГАНРЖЗМРЖ ЛЮДИНИ РЖ ТВАРИН
Виконала:
студентка 41 групи
Пинчук н. В.
Науковий керiвник:
к.б.н., доц. кафедри
ботанiки, зоологii та
охорони природи
Жиденко А.О.
Чернiгiв тАУ 2008
ЗМРЖСТ
ВСТУП. 3
РОЗДРЖЛ 1. Кальцiй як бiологiчний елемент. 4
1.1 Кальцiй в органiзмi людини. 4
1.2 Функцii та фiзiологiчнi перетворення кальцiю в органiзмi людини. 5
РОЗДРЖЛ 2. Клiнiчнi прояви i вплив на структури вмiсту кальцiю в органiзмi 11
2.1 Надлишок кальцiю в органiзмi 11
2.2 Гiпокальцiiмiчнi стани: лiкування i профiлактика. 11
2.3 Глюкокортикоiдний остеопороз: проблема профiлактики i лiкування в ревматологiчнiй практицi 15
2.4 Препарати кальцiю. 24
РОЗДРЖЛ 3. Складання харчового рацiону. 28
ВИСНОВОК. 30
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ. 31
ВСТУПХарчування i найважливiшою фiзiологiчною потребою людини, вiд якого залежить стан здоровтАЩя та тривалiсть життя. З iжею до органiзму людини надходить понад 600 рiзноманiтних харчових речовин (нутрiiнтiв), якi по-рiзному впливають на функцiональний стан органiзму. Серед них розрiзняють макронутрiiнти (бiлки, жири, вуглеводи, макроелементи) та мiкронутрiiнти (мiкроелементи, вiтамiни).
На вiдмiну вiд хiмiчних елементiв, якi складають основну масу живоi речовини, i так званих мiкроелементiв (вуглець, кисень, водень, сiрка тощо), хiмiчнi речовини, що iснують у природi (у рослинних i тваринних органiзмах, грунтах та водi) в дуже малiй кiлькостi, називають мiкроелементами. Сюди вiдносять йод, селен, марганець, залiзо, цинк, мiдь та iншi.
Нинi в тiлi людини виявлено близько 65 мiкроелементiв. Встановлено, що вони i життiво необхiдними i тому повиннi надходити до органiзму з iжею. В органiзмi мiкроелементи входять до складу органiв i тканин, багатьох органiчних сполук - бiлкiв, ферментiв, гормонiв, вiтамiнiв. Мiкроелементи посилюють опiрнiсть органiзму до несприятливоi дii навколишнього середовища. Вони потрiбнi для стимулювання росту, формування кiсток, вiдновлення клiтин i тканин, роботи всiх органiв i систем.
Мета роботи полягаi в тому, щоб проаналiзувати бiологiчну роль кальцiю в органiзмi людини.
Завдання роботи:
1) проаналiзувати роль кальцiю як бiологiчного елементу в органiзмi, його фiзiологiчнi функцii;
2) дати характеристику клiнiчних проявiв i вплив на структури вмiсту кальцiю в органiзмi;
3) скласти харчовий рацiон.
РОЗДРЖЛ 1. Кальцiй як бiологiчний елементВ порiвняннi з iншими бiометалами кальцiй в тваринах мiститься в найбiльшiй кiлькостi. Основна його маса (до 99%) зосереджено в кiсткових тканинах переважно у виглядi гiдроксоапатиту Ca5(PO4)3OH та iнших солей фосфорноi кислоти. Кiстковi тканини швидко реагують на змiни водно- сольового складу кровi i виконують роль своiрiдного буфера, який пiдтримуi рiвновагу внутрiшнього середовища органiзму.
В органiзмi людини i тварин кальцiй поступаi в основному з продуктами харчування: молоко, овочi, злаки. Наявнiсть грубоi клiтковини i пiдвищеноi кiлькостi щавлевоi кислоти не сприяi засвоiнню кальцiю. Особливо важливе значення для збагачення органiзму iонами кальцiю маi питна вода, в якiй i гiдрокарбонат кальцiю Ca(HCO3)2.
Кiстковi тканини здатнi адсорбувати на поверхню Pb, Sr, Ra, U та iн радiонуклiди, що веде за собою порушення кровотворноi функцii кiсткового мозку. Ранiше люди вважали, що скелет i опорою тiла i сприяi його руху, та зараз встановили, що вiн приймаi активну участь в обмiнi речовин i перед усе тАУ кальцiю.
Завдяки активностi кальцiю його використовують для вiдновлення деяких тугоплавких металiв (титан, цирконiй i т.д.) з оксидiв. Кальцiй також використовують на виробництвi для очистки крицi та чавуну вiд кисню, сiрки та фосфору для отримання деяких мiцних сплавiв.
Володii високою бiологiчною активнiстю, i основним структурним компонентом кiсток скелета i зубiв тварин i людини, а також важливим компонентом системи згортання кровi [12].
Кальцiй i незмiнним елементом в харчуваннi людини. Сполуки кальцiю укрiплюють захиснi сили органiзму i пiдвищують його стiйкiсть до зовнiшнiх факторiв i iнфекцiй.
Вмiст кальцiю в органiзмi дорослоi людини становить близько 20 г на 1 кг ваги людини. Основна частка знаходиться в кiстковiй i хрящовiй тканинах i в зубах. При гострiй його недостатностi (тетанiя, спазмофiлiя) препарати кальцiю використовують в комбiнацii з ПТГ, при хронiчнiй недостатностi кальцiю (рахiт, остеомiляцiя) тАУ з вiтамiном Д.
Недостатнiсть може виникнути при великому його розходi (рiст, лактацiя, вагiтнiсть), а також при харчовому розладi з недостатньою кiлькiстю кальцiю (картопля, хлiб, мтАШясо). В цих умовах препарати кальцiю приймаються профiлактично або додаються в харчовi продукти. В звтАШязку з цим, що кальцiй бере участь в обмiнi речовин в кiстковiй тканинi i зубах, його приймають для покращення зрощення переломiв, профiлактики карiiсу.
Пiд час хвороб, а також, при перевтомi з органiзму викидаiться дуже багато кальцiю, що вiдразу позначаiться на його роботi: виникаi надкислотнiсть кровi, знижуiться активнiсть печiнки, запалюються гланди, з'являються каменi в жовчному мiхурi, хитаються i стають крихкими зуби, тiло укриваiться висипом (головним чином, руки). Введення в органiзм лише чистого кальцiю не приносить великоi користi, його можна заповнити виключно правильним харчуванням, вживаючи яiчнi жовтки, рiпу, брукву, квасолю, маслини, сочевицю, цвiтну капусту, висiвки, сироватку.
Кальцiй у iжi, як рослинноi, так i тваринноi, знаходиться у виглядi нерозчинних солей.
Найкращими джерелами легко засвоюваного кальцiю i молочнi продукти особливо усi види сирiв, бобовi, соя, сардини, лосось, арахiс, волоський горiх, насiннячка соняшника, рис, зеленi овочi. Багатi кальцiiм цiльнi зерна пшеницi, рис, овочi i фрукти. Значення рослинних джерел кальцiю зростаi також унаслiдок високого вмiсту в них вiтамiнiв.
Функцii: позаклiтинний катiон, внутрiшньоклiтинний катiон - усерединi саркоплазматичного ретикулуму.
1) Функцiонуi як складова частина опорних тканин або мембран. Забезпечуi цiлiснiсть мембран (впливаi на проникнiсть), тому що сприяi щiльному упакуванню мембранних бiлкiв. РЖони кальцiю ущiльнюють клiтиннi оболонки, зменшують iх проникнiсть - на противагу iонам натрiю i калiю, якi збiльшують проникнiсть.
2) бере участь у проведеннi нервового iмпульсу.
3) бере участь в iнiцiацii м'язового скорочення: Утворення комплексу актин+мiозин (скорочення) можливо тiльки в присутностi iонiв кальцiю усерединi мiоциту. У м'язових клiтинах на мембранi саркоплазматичного ретикулуму (СПР) знаходиться "кальцiiвий насос (канал)", через який регулюiться вхiд i вихiд кальцiю в СПР i тим самим концентрацiя його усерединi клiтини. Робота "кальцiiвого насосу" регулюiться концентрацiiю двох внутрiшньоклiтинних нуклеотидiв, що дiють антогонiчно:
- Циклiчний аденозинмонофосфат (цАМФ), що пiдсилюi вхiд кальцiю в СПР iз клiтини, це приводить до зменшення утворення комплексу актин+мiозин ферментом кальмодулiном i розслаблення м'язiв.
- Циклiчний гуанозинмонофосфат (цГМФ), що послаблюi вхiд кальцiю в СПР iз клiтини, це приводить до збiльшення утворення комплексу актин+мiозин ферментом кальмодулiном i скорочення м'язiв (бронхоспазм).
1. Парасимпатична НС - ацетилхолiн - рецептори (холiнергiчнi, мускариновi, ацетилхолiновi) - гуанiлатциклаза збiльшуi швидкiсть переходу ГТФ у цГМФ - збiльшення цГМФ - збiльшення внутрiшньоклiтинного кальцiю - скорочення.
2. Симпатична НС - адреналiн, норадреналiн - бета рецептори + зменшення секрецii ацетилхолiну парасимпатичноi НС - аденiлатциклаза збiльшуi швидкiсть переходу АТФ у цАМФ - збiльшення цАМФ - збiльшення входу кальцiю в СПР
- зменшення кальцiю в клiтинi - зменшення утворення комплексу актин+мiозин ферментом кальмодулiном i розслаблення м'язiв.
4) i одним з факторiв гемокоагуляцii.
5) кальцiй обмежено бере участь у пiдтриманнi осмотичноi рiвноваги.
6) разом з iнсулiном активуi проникнення глюкози в клiтини.
Кальцiй бере участь у всiх життiвих процесах органiзму. Нормальне згортання кровi, вiдбуваiться тiльки в присутностi солей кальцiю. Кальцiй вiдiграi важливу роль у нервово-м'язовiй збудливостi тканин. При збiльшеннi в кровi концентрацii iонiв кальцiю i магнiю нервово-м'язова збудливiсть зменшуiться, а при збiльшеннi концентрацii iонiв натрiю i калiю - пiдвищуiться. Кальцiй вiдiграi визначену роль i в нормальноi ритмiчноi роботи серця.
4. Абсорбцiя кальцiiвих сполук вiдбуваiться у верхнiй частинi тонких кишок, головним чином у 12-палiй кишцi. Тут на всмоктування дуже впливають жовчнi кислоти. Фiзiологiчна регуляцiя рiвня кальцiю в кровi здiйснюiться гормонами паращитовидних залоз i вiтамiном D за посередництвом нервовоi системи.
Зменшення всмоктування з кишечнику: Всмоктування погiршуiться при надлишку жирiв, вiд введення солей магнiю, калiю, вiд вмiсту в iжi великоi кiлькостi щавлевоi кислоти (шпинат, щавель, буряк), вiд збiльшення фосфатiв у iжi, iнозинтрифосфорна к-та (фiтиновi сполуки, якi мiстяться в зернових), дефiцит вiтамiну D3.
Оптимальне засвоiння вiдбуваiться при спiввiдношеннi кальцiю, фосфору i магнiю 1:1,4:0,5. (огiрки ТСрунтовi 1:1,8:0,6)
Збiльшення всмоктування. Для повного засвоiння з кишечнику необхiдна наявнiсть активноi форми вiтамiну D3, бiлки iжi, лимонна кислота, лактоза молока. Вiтамiн D сприяi абсорбцii кальцiю з кишечнику i полегшуi вiдкладення кальцiю i фосфору в кiстках. Для полiпшення засвоiння солей кальцiю i фосфору в кишечнику, особливо при призначеннi малозасвоюваних препаратiв кальцiю, пiдвищення реабсорбцii фосфатiв у нирках i посилення процесiв остеогенезу використовують цитратну сумiш (Acidi citrici 2,0; Natrii citrici 3,5; Ag. destillatae ad 100,0) по 1 чайнiй ложцi 3 рази в день на 10-12 днiв.
5. Транспорт: по судинах у складi кровi
6. Перетворення i розподiл: Велика частина кальцiю утримуiться в кiстковiй тканинi (99%) у складi мiкрокристалiв карбонатапатиту 3Са2(РО4)2 СаСО3 i гiдроксилапатиту 3Са2(РО4)2ОН. Загальний кальцiй кровi включаi три фракцii: бiлокзв`язуючий, iонiзований i неiонований (який знаходиться в складi цитрату, фосфату i сульфату). Нормальний вмiст кальцiю в кровi - 9,0-11,5мг/ 100 мл. Кальцiй знаходиться в сироватцi кровi в рiзних формах: у виглядi не фiльтрованих колоiдних сполук i фiльтрованих сполук у кiлькостi 4-5 мг%; iншi 5-6мг% кальцiiвих сполук проходять через ультрафiльтри, з них 2 мг% знаходиться в iонiзованiй формi. Колоiдний кальцiй являi собою резерв кальцiю. Спiввiдношення зазначених вище форм кальцiю залежить вiд рН, концентрацii О2, вiд спiввiдношення альбумiнiв i глобулiнiв i кiлькостi неорганiчного фосфору. Вiтамiн А пiдвищуi рiвень кальцiю в кровi при гiпервiтамiнозi.
Забезпеченiсть органiзму кальцiiм багато в чому пов'язана з дiяльнiстю паращитовидних залоз, що виробляють два гормони - паратгормон i кальцитонiн, що разом з вiтамiном D забезпечують регуляцiю кальцiiвого обмiну.
Секрецiя паратгормону залежить вiд концентрацii iонiзованого кальцiю в сироватцi кровi: пiдвищення концентрацii iонiзованого кальцiю знижуi секрецiю, зниження - пiдвищуi. Мiшенi для паратгормону: нирки, кiсткова тканина, шлунково-кишковий тракт. Рецепторно-клiтинний зв'язок гормону реалiзуiться через мембранно-зв'язану аденiлатциклазу i характеризуiться переважно змiною обмiну кальцiю [17].
Дiя на нирки виявляiться збiльшенням канальцiiвоi реабсорбцii кальцiю i магнiю, зниженням реабсорбцii калiю, неорганiчного фосфату i НСО3-. Зменшуiться екскрецiя протонiв i iонiв амонiю. Крiм того, паратгормон пiдвищуi здатнiсть нирковоi тканини утворювати активну форму вiтамiну D - 1,25-дегiдрооксихолекальциферол.
Дiя на кiсткову тканину характеризуiться трьома основними ефектами: 1) гальмуванням синтезу колагену в активних остеобластах; 2) активацiiю остеолiзису остеокластами; 3) прискоренням дозрiвання клiтин-попередникiв остеобластiв i остеокластiв. Наслiдком цих ефектiв i мобiлiзацiя кальцiю з кiстки (вихiд у кров), збiднiння матриксу протеiнглiканами i колагеном.
Дiя паратгормонiв на шлунково-кишковий тракт веде до збiльшення всмоктування кальцiю в тонкiй кишцi, що у свою чергу залежить вiд забезпеченостi органiзму вiтамiном D та пов'язано зi стимулюючою дiiю паратгормону на утворення активноi форми вiтамiну D.
Секрецiя кальцитонiну також залежить вiд концентрацii iонiзованого кальцiю в кровi: збiльшуiться у вiдповiдь на його пiдвищення i знижуiться при зниженнi. Крiм того, пiдвищення змiсту кальцiю в дiiтi веде до пiдвищеноi секрецii кальцитонiну.
Цей ефект опосередковуiться глюкагоном, продукцiя якого зростаi при високому вмiстi кальцiю в iжi. Глюкагон - бiохiмiчний активатор секрецii кальцитонiну. Мiшень кальцитонiну - кiсткова тканина, посередник дii - кальцiйзалежна АТФ-аза.
Через неi гормон змiнюi роботу кальцiiвого насоса. Ефект виявляiться зменшенням розкладу кiстки, гiпокальцiiмii i гiпофосфатемii, зменшенням екскрецii кальцiю iз сечею. Останнi пов'язано з гальмуванням активностi остеоцитiв i остеокластiв.
За результатами дii паратгормон i кальцитонiн - антагонiсти, хоча i дiють через рiзнi клiтини-мiшенi. Не виключаiться iнгiбiторний вплив кальцитонiну на утворення активноi форми вiтамiну D в нирках.
Концентрацiя кальцiю в кровi (2,5 ммоль/л) змiнюiться не бiльше нiж на 3% за рахунок гормонального контролю, що забезпечуi адсорбцiю цього катiону кишечником, виведення з органiзму i вiдкладення в кiстках. Основна маса кальцiю зосереджена в кiстяку, принаймнi половина кальцiю в кровi зв'язана з бiлками плазми, головним чином з альбумiном. У той же час розрiзняють три стани кальцiю в клiтинi: Са2+, локалiзований усерединi клiтинних органел; хелатований Са2+, т. т. асоцiйований з молекулою цитоплазматичного бiлка, вiльний, або iонiзований, Са2+.
Саме вiльний Са2+ i регулятором рiзноманiтних внутрiшньоклiтинних процесiв, забезпечуi проведення специфiчного трансмембранного сигналу в клiтку завдяки змiнам концентрацii власноi речовини [10].
7. Абсорбований кальцiй видiляiться нирками, печiнкою й епiтелiiм товстих кишок. Кальцiй видiляiться кишечником.
Видiлення кальцiю iз сечею i калом збiльшуiться при тиреотоксикозi i при застосуваннi тироксину, а також при введеннi в органiзм надлишковоi кiлькостi кислих речовин i при ацидозi, прийомi фуросемiду.
Золедронова кислота, або золедронат, продаiться за назвою "Зомета". Препарат не був схвалений для лiкування остеопорозу. Але вiн призначаiться для зниження високого рiвня кальцiю в кровi людей, хворих злоякiсними новотворами. Група дослiдникiв, очолювана доктором Яном Ридом (РЖan Reid) в Окландському унiверситетi (Нова Зеландiя), знайшла, що одна iн'iкцiя 4-х мiлiграмiв золедроновоi кислоти в рiк лiкуi остеопороз не гiрше, нiж щоденний прийом загальноприйнятих лiкiв.
РОЗДРЖЛ 2. Клiнiчнi прояви i вплив на структури вмiсту кальцiю в органiзмiПри надлишку кальцiю спостерiгаються: хронiчний гiпертрофiчний артрит, кiстозна i фiброзна остеодистрофiя, остеофиброз, м'язова слабiсть, утруднення координацii рухiв, деформацiя кiст хребта i нiг, мимовiльнi переломи, що перевалюiться хода, кульгавiсть, нудота, блювота, болi в черевнiй порожнинi, дизурiя, хронiчний гломерулонефрит, полiурiя, частi сечовипускання, нiктурiя, анурiя. При надлишку кальцiю спостерiгаються сильнi серцевi скорочення i зупинка серця в систолi. Надлишок кальцiю може приводити до дефiциту цинку i фосфору, у той же час перешкоджаi нагромадженню свинцю в кiстковiй тканинi.
Крiм гiперкальцiiмii, надлишок вiтамiну D також викликаi патологiчнi стани.
Щоденна дача вiтамiну D2 до 25 тис. iнтенсивних ЕД приводить до наступних токсичних явищ: нудота, анорексiя, втрата у вазi, дiарея, головний бiль, полiурiя, частi позиви до сечовипускання, слабiсть, бiлок i цилiндри в сечi, гематурiя, дегенеративнi змiни в епiтелii ниркових канальцiв, судинах, серцi, шлунку, кишечнику, печiнцi, бронхах з метастатичноi або дистрофiчноi кальцифiкацii.
У нормi концентрацiя загального кальцiю у плазмi кровi в недоношених новонароджених становить 1,9 ммоль/л, дiтей вiком 0-5 дiб тАФ 2,35В±0,1 ммоль/л, у вiцi 1 мiсяць тАФ 14 рокiв тАФ 2,25 тАФ 2,75 ммоль/л. Концентрацiя iонiзованого кальцiю в дiтей становить 1,07 тАФ 1,29 ммоль/л. У дорослих у плазмi кровi мiститься 2,1 тАФ 3,0 ммоль/л загального i 1,05 тАФ 1,5 ммоль/л iонiзованого кальцiю. Пiдтримання фiзiологiчного рiвня кальцiю в позаклiтинному середовищi органiзму забезпечуiться нормальним функцiонуванням системи всмоктування кальцiю у кишечнику, депонування i вивiльнення його iз кiсток, видiлення iз сечею та зворотньою реабсорбцiiю у нирках. Головними регуляторами обмiну кальцiю виступають паратгормон, вiтамiн D, тиреокальцитонiн. Паратгормон видiляiться прищитоподiбними залозами, його секрецiя залежить вiд концентрацii кальцiю (вiльного та iонiзованого) у плазмi кровi. На секрецiю паратгормону впливаi також концентрацiя магнiю в кровi та тканинах. За зменшення вмiсту магнiю секрецiя паратгормону посилюiться, високi концентрацii магнiю пригнiчують секрецiю паратгормону [11].
Паратгормон сприяi зростанню вмiсту кальцiю у плазмi кровi. Його дiя реалiзуiться шляхом активування остеокластiв i вивiльнення кальцiю iз кiсток, посилення всмоктування кальцiю у тонкiй кишцi та зменшення видiлення кальцiю нирками. У дистальних звивистих канальцях нирок паратгормон посилюi реабсорбцiю кальцiю, а у проксимальних сприяi перетворенню неактивноi форми вiтамiну D-25-гiдроксихолекальциферолу на активну тАФ 1,25-дигiдрохолекальциферол. Останнiй посилюi всмоктування кальцiю у тонкiй кишцi. Одже, паратгормон необхiдний для набуття вiтамiном D властивостей гормону. Цей процес i досить складним i вiдбуваiться поетапно. Попередники вiтамiну D утворюються в епiдермiсi пiд впливом ультрафiолетового опромiнення i звiдти транспортуються кровтАЩю до печiнки. До неi надходять також холекальциферол та ергокальциферол, що потрапляють в органiзм iз iжею (жовток яiць, рибтАЩячий жир, печiнка птахiв та тварин). У печiнцi утворюiться 25-гiдроксихолекальциферол, вiн у комплексi з вiтамiн-D-звтАЩязуючим бiлком поступаi до нирок де й набуваi властивостей гормону. Зменшуi концентрацiю кальцiю в кровi гормон тиреокальцитонiн, який видiляiться С-клiтинами щитоподiбноi залози. Його секрецiя посилюiться зростанням концентрацii кальцiю у плазмi кровi. Тиреокальцитонiн гальмуi резорбцiю кiсток, пригнiчуi активнiсть остеокластiв, стимулюi остеобласти, чим сприяi утворенню кiстковоi тканини. Гальмуi реабсорбцiю кальцiю у ниркових канальцях та всмоктування його у кишцi. Секрецiю гормону посилюi гастрин, вона залежить вiд вмiсту естрогенiв. У клiмактеричному перiодi цей факт розглядають як одну iз причин вiкового остеопорозу.
Гiпокальцiiмiчнi стани можуть виникати у рiзному вiцi. У дiтей причинами гiпокальцiiмii можуть бути: недоношенiсть, септичнi стани, пiзнi гестози, дiабет, гiпокальцiiмiя, важкий пологовий стрес у матерi, гiперфосфатемiя (вигодовування коровтАЩячим молоком), гiпомагнiiмiя, гiповiтамiноз D, синдром мальабсорбцii, збiднене кальцiiм харчування, хронiчнi хвороби печiнки та нирок, гiпопаратиреоз (автоiмунний та пiсляпроцедурний), тривале вживання дiакарбу, протисудомних засобiв, глюкокортикоiдiв, L-тироксину, iмуносупресантiв. У дорослих основними причинами гiпокальцiiмii i порушення видiлення паратгормону чи посилення захоплення кальцiю кiстками. Гiпопаратиреоз виникаi, як правило, унаслiдок ушкодження чи видалення прищитоподiбних залоз пiд час хiрургiчних втручань на щитоподiбнiй залозi. Зрiдка спостерiгаiться iдiопатична форма гiпопаратиреозу внаслiдок автоiмунноi деструкцii прищитоподiбних залоз. Ушкодження залоз можливе при метастазах пухлин, при гемохроматозi, хворобi Коновалова-Вiльсона, iнтоксикацii алюмiнiiм, лiкуваннi радiоактивним йодом чи iнгаляцii його пiд час аварiй на обтАЩiктах атомноi енергетики.
Посилене поглинання кальцiю кiстками можливе при так званому синдромi голодних кiсток пiсля хiрургiчного лiкування гiперпаратиреозу, пiд час лiкування радiоактивним йодом, при гiпервiтамiнозах D, порушеннях обмiну вiтамiну D [1].
Клiнiчними проявами гiпокальцiiмii в першу чергу i зростання нервовоi та мтАЩязовоi збудливостi. Це можуть бути судоми окремих мтАЩязiв до тетанii включно. Властивi також парестезii, бронхоспазм, ларингоспазм, кишковi колiки, генералiзована гiперрефлексiя. Бiль у серцi може виникати не вiд фiзичних навантажень. Вiн не знiмаiться коронаролiтичними препаратами. Часто розвиваiться катаракта внаслiдок вiдкладання кальцiю пiд капсулу кришталика. Кальцiй може накопичуватись у мтАЩяких тканинах, навколо суглобiв, сприяти утворенню екзостозiв, хондрокальцинозу, псевдоподагри. За гiпокальцiiмii зменшуiться скоротливiсть серця, виникаi серцева недостатнiсть. Порушуiться всмоктування вiтамiну В12 i можливе виникнення мегалобластноi анемii, що проходить пiсля усунення гiпокальцiiмii за допомогою вживанням кальцiю. Його добова потреба становить не менше 1000 мг. Мiнiстерство охорони здоровтАЩя Украiни (1999) рекомендуi такi вiковi дози кальцiю на добу: вiд народження до 3 мiсяцiв тАФ 400 мг, до 6 мiсяцiв тАФ 500 мг, до року тАФ 600 мг, до 6 рокiв тАФ 800 мг, до 10 рокiв тАФ 1000 мг, до 18 рокiв тАФ 1200 мг. Оскiльки основними регуляторами всмоктування i засвоiння кальцiю i паратгормон i активнi форми вiтамiну D, то при гiпопаратиреозi корекцiя гiпокальцiiмii i складною. Проблема вирiшуiться вживанням препарату Тахiстин (дигiдротахiстерол). Це аналог вiтамiну D, 5-6-транс-iзомер ергокальциферолу. Препарат посилюi всмоктування кальцiю в кишках, iмобiлiзацiю кальцiю iз кiсток i таким чином сприяi зростанню вмiсту кальцiю у плазмi кровi. Завдяки своiй стереохiмiчнiй конфiгурацii дигiдротахiстерол перетворюiться в нирках на активну форму без участi паратгормону. Тахiстин швидко всмоктуiться в кишках, гiдроксилюiться в печiнцi, активуiться в нирках. Пiсля одноразового прийому Тахiстину максимальна концентрацiя кальцiю в плазмi кровi спостерiгаiться пiсля сьомоi доби i утримуiться протягом 28 дiб. Дозу Тахiстину пiдбирають iндивiдуально залежно вiд концентрацii кальцiю у кровi. Зазвичай добовою дозою i 0,5-1,5 мг дигiдротахiстеролу, що становить 12 тАФ 36 крапель препарату Тахiстин. Потрiбно зважати, що при гiпопаратиреозi екскрецiя кальцiю iз сечею посилюiться, що збiльшуi ризик сечокамтАЩяноi хвороби. Через це пiд час лiкування гiпопаратиреозу Тахiстином рiвень кальцiю в кровi варто утримувати на нижнiй межi норми.
При одночасному прийомi Тахiстину та кальцiю потрiбно дуже виважено визначати дози одного i другого препаратiв аби не спричинювати гiперкальцiiмiю. Гiперкальцiiмiя може виникати також при одночасному використаннi тiазидових дiуретикiв, препаратiв вiтамiну D, iнодi пiсля припинення вживання L-тироксину, що приймався одночасно iз Тахiстином. При зменшеннi апетиту, появi нудоти, блювання, спраги, стiйкоi тахiкардii необхiдно визначати вмiст кальцiю у кровi аби запобiгти розвитку гiперкальцiiмii.
Протягом останнiх столiть спостерiгаiться значне полiпшення якостi життя людей, медичного обслуговування та в цiлому соцiального статусу людини, i як результат тАФ збiльшення тривалостi життя. Однак цей загалом позитивний факт i причиною зростання частоти розвитку атеросклерозу, онкологiчноi патологii та остеопорозу в загальнiй популяцii. У свiтi зареiстровано понад 210 мiльйонiв хворих на остеопороз. На думку експертiв ВООЗ, у рейтингу основних медико-соцiальних проблем сучасностi остеопорозу належить четверте мiсце серед неiнфекцiйних захворювань, його випереджають захворювання серцево-судинноi системи, онкопатологii та цукровий дiабет [2].
Остеопороз часто перебiгаi безсимптомно, поки у пацiiнтiв не виникнуть переломи скелета. Тiльки в США, за приблизними оцiнками, остеопороз не дiагностовано у 80 % пацiiнтiв, у яких це захворювання наявне. Недавнi дослiдження пiдтвердили, що переломи у хворих на остеопороз мають велике соцiальне значення: вони порушують працездатнiсть, а один випадок перелому свiдчить про ризик виникнення наступних. Переломи рiзного типу внаслiдок крихкостi кiсток (найважливiше значення мають патологiчнi переломи кiсток, у тому числi компресiйнi переломи тiл хребцiв, переломи дистального вiддiлу кiсток передплiччя, шийки стегновоi кiстки та под.) спричиняють як фiзичнi, так i негативнi психологiчнi наслiдки. Тому, з огляду на надзвичайну поширенiсть остеопоротичних переломiв, це захворювання становить одну з прiоритетних проблем сучасноi медицини.
Актуальнiсть проблеми остеопорозу (ОП) в Украiнi зумовлюi, по-перше, значне постарiння населення тАФ 13,2 млн. людей (25,6%) мають вiк 55 рокiв i бiльше, а по-друге, те, що велика частина населення живе на радiацiйно забруднених територiях та маi незбалансований харчовий рацiон. Результати дослiджень, проведених в РЖнститутi геронтологii АМН Украiни [11], виявили, що в перiод життя вiд 30 до 80 рокiв знижуiться мiнеральна насиченiсть компактноi кiстковоi тканини (КТк) тАФ у жiнок на 27 %, у чоловiкiв на 22 %, а губчатоi КТк тАФ вiдповiдно на 33 та 25%. Це призводить до значного пiдвищення ризику переломiв та реального збiльшення iхньоi кiлькостi. Результати епiдемiологiчних та демографiчних дослiджень в Украiнi дають пiдставу для висновку, що ризик виникнення остеопоротичних переломiв мають 4,4 млн жiнок та 235 тис. чоловiкiв тАФ загалом 4,7 млн осiб, або 10,7% населення [9].
За кордоном проблему ОП активно вивчають з 60-х рокiв XX ст. У США розроблено нацiональну програму профiлактики та лiкування ОП, реалiзацiя якоi потребуi великих фiнансових затрат. Якщо в 1994 роцi на фiнансування такоi програми в США витрачено 10 млрд. доларiв, то в 2020 р., за пiдрахунками спецiалiстiв, ii вартiсть може зрости до 62 млрд. доларiв.
Отже, профiлактика й лiкування ОП та його ускладнень i, без сумнiву, вкрай потрiбними, а успiх профiлактики залежить вiд термiну дiагностування захворювання.
Остеопороз тАФ це системне захворювання скелета, що характеризуiться зниженням кiстковоi маси, порушенням мiкроархiтектонiки кiстковоi тканини, яке зумовлюi пiдвищення ламкостi кiстки та ризику переломiв.
ОП розглядаiться як результат порушення процесiв ремоделювання КТк та звичайно виникаi спочатку в метаболiчне бiльш активнiй трабекулярнiй тканинi, де зменшуiться кiлькiсть та товщина пластинок, а порожнини мiж ними збiльшуються внаслiдок перфорацii трабекул. Цi змiни i наслiдком порушення балансу мiж глибиною резорбованих порожнин та товщиною утворених пластинок [1].
Процес перебудови КТк вiдбуваiться пiд впливом низки системних та локальних чинниВнкiв, якi в сукупностi утворюють складну систему взаiмодii з багаторазовим дублюванням на рiзних рiвнях. До чинникiв системноi дii, якi впливають на перебудову кiстковоi тканини, вiдносять алiментарнi, гормональнi, зокрема паратиреоiдний гормон, гормони щитоподiбноi залози, естрогени, андрогени, соматотропний гормон (гормон росту), кальцитонiн, глюкокортикоiди (ГК), вiтамiн D, дiю деяких медикаментiв (напр. метотрексат, циклоспорин, преднiзолон, нестероiднi протизапальнi препарати й iн.) та вiк пацiiнта. Усi вони зумовлюють звiльнення та активацiю чинникiв мiсцевоi дii, що справляють автокринний або паракринний вплив на КТк, як-от: iнтерлейкiни, ТNF (-альфа, -бета), iнсулiноподiбнi фактори росту (РЖФР), GТF (-альфа, - бета), тромбоцитарнi фактори росту (ТФР), фактори росту фiбробластiв, альфа2-мiкроглобулiн, колонiiстимулювальний фактор (Кi) макрофагiв, вазоактивний пептид кишечнику, гранулоцитарно-макрофагальний колонiiстимулювальний фактор (ГМ-Кi), простагландини, протеiни морфогенезу кiстки, генопосередкований пептид кальцитонiну.
Маючи морфологiчнi властивостi, подiбнi до деяких лiнiй кiстковомозкових стромальних клiтин, остеобласти здатнi синтезувати цитокiни (Кi, iнтерлейкiни). Останнi передбачаi участь остеобластiв як у процесi ремоделювання кiстковоi тканини, так i в мiiлопоезi. Оскiльки остеокдасти походять з гемопоетичних гранул оцитарно-макрофагальних колонiiтвiрних одиниць, якi i попередниками моноцитiв/макрофагiв, то раннi етапи гемопоезу та остеокластогенезу регулюються подiбним чином. У розвитку остеобластiв беруть участь цитокiни, якi одночасно вiдiграють провiдну роль у регуляцii локальних та системних запальних реакцiй пiд час рiзних захворювань людини, тАФ iнтерлейкiни 1, 3, 6, 11, фактор некрозу пухлин, ГМ-Кi. Важливо також, що дiю цитокiнiв з остеокластогенними (iнтерлейкiни 6,11) та остеобластогенними (лейкемiчний iнгiбуючий фактор) властивостями опосередковують подiбнi молекулярнi механiзми, а саме модуляцiя глiкопротеiну 130 (ГП-130), що бере участь у переданнi цитокiн-опосередкованого активацiйного сигналу клiтинам-мiшеням. Естрогени пригнiчують, а 1,25-(ОН)2-D3 та паратиреоiдний гормон (ПТГ) посилюють експресiю ГП-130 у клiтинах кiсткового мозку. Змiни рiвня гормонiв (зокрема на тлi гострофазовоi вiдповiдi, пов'язаноi з автоiмунним запаленням пiд час ревматичних захворювань) можуть впливати на чутливiсть попередникiв остеокластiв та остеобластiв до впливiв цитокiнiв, якi беруть участь у процесi ремоделювання КТк.
Вважаiться, що порушення в системi iмунних медiаторiв вiдiграють важливу роль у патогенезi вторинного ОП на тлi ревматичних захворювань [3]. Тому вивчення остеопорозу за наявностi цих захворювань протягом останнiх рокiв привертаi увагу не тiльки ревматологiв, а й учених iнших медичних спецiальностей [14]. Для цього i кiлька пiдстав. В основi ревматичних захворювань лежать важкi порушення в системi iмунiтету, якi зумовлюють розвиток i прогресування хронiчного запалення, тому цi патологii i унiкальною моделлю для розшифрування ролi iмунних медiаторiв у патогенезi остеопорозу [1]. Частота ревматичних захворювань (як i остеопорозу) зростаi у жiнок, що свiдчить про участь статевих гормонiв у патогенезi обох захворювань. Наявнiсть ревматичних захворювань i одним з основних показань для глюкокортикоiдноi терапii, а остеопороз, iндукований ГК, часто стаi причиною вторинного остеопорозу [20]. РД данi про те, що механiзми дii деяких ефективних антиостеопоротичних препаратiв (бiсфосфонати, активнi метаболiти вiтамiну D, кальцитонiн та iн.) також можуть бути частково опосередкованi iхнiм впливом на запальнi та iмуннi процеси, якi причетнi до патогенезу як остеопорозу, так i запальних ревматичних захворювань [4]. До чинникiв розвитку вторинних остеопенiй у хворих ревматологiчного профiлю вiдносять: стать та вiк хворих; тривалiсть та виразнiсть запального компонента захворювання; рухову активнiсть; ступiнь вимушеноi iммобiлiзацii; лiкування самого захворювання глюкокортикоiдами, базовими препаратами та iн.; менопаузальний статус у жiнки; розвиток вторинного гiперпаратиреозу.
Як уже зазначено, процес перебудови КТк контролюi низка системних та мiсцевих чинникiв. Розглянемо детальнiше чинники системноi дii на КТк.
До алiментарних чинникiв, якi пiдвищують ризик розвитку ОП, належать: рiзноманiтнi порушення дiiти; недостатнi надходження Кальцiю з iжею; недостатнi надходження в органiзм вiтамiну D; дiiта з високим вмiстом протеiнiв або фосфатiв; кофеiн; дiiта з високим вмiстом Натрiю; алкоголь; недостатнi надходження в органiзм флюоритiв; цинга; дефiцит вiтамiнiв В6, В12, К.
На метаболiзм та гомеостаз КТк впливають також численнi гормональнi чинники. Скажiмо, гормони анаболiчноi дii (естрогени, андрогени) стимулюють кiсткотворення, а антианаболiчнi гормони (наприклад ГК) посилюють резорбцiю кiстки. На думку деяких дослiдникiв, ПТГ, кальцитонiн та вiтамiн D, бiльшою мiрою беруть участь у регуляцii кальцiiвого гомеостазу, нiж безпосередньо впливають на функцiональну активнiсть остеобластiв та остеокластiв.
Про вплив естрогенiв на кiсткову тканину свiдчать такi факти: жiнки втрачають найбiльше кiстковоi маси в постменопаузальний перiод; синтез анаболiчних стероiдiв у жiнок у постменопаузальний перiод зменшуiться на 80% (у чоловiкiв тАФ на 50%), водночас синтез кортикостероiдiв тАФ тiльки на 10%; кiлькiсть жiнок серед хворих на пресенiльний ОП в 6тАФ7 разiв перевищуi кiлькiсть чоловiкiв; жiнки з ранньою (зокрема штучно спричиненою) менопаузою втрачають кiсткову масу швидше, нiж жiнки того ж вiку з фiзiологiчною менопаузою; остеопороз часто i ознакою гiпогонадизму; застосування замiсноi терапii естрогенами протягом останнiх 10 рокiв сприяло зниженню постменопаузальноi втрати КТк i, як наслiдок, тАФ зменшенню кiлькостi переломiв [17].
Оскiльки дефiцит естрогенiв зумовлюi мiсцевий дисбаланс в одиницях ремоделювання, то метаболiчнi змiни, якi пiдвищують швидкiсть ремоделювання кiстки, прискорюватимуть втрати кiстковоi маси надалi [4].
З огляду на те, що одним з основних патогенетичних механiзмiв розвитку первинного ОП i дефiцит естрогенiв, замiсна гормональна терапiя (ЗГТ) належить до числа найефективнiших методiв профiлактики та лiкування захворювання [9].
Глюкокортикоiди i нинi найпотужнiшими серед протизапальних препаратiв, iх застосовують для лiкування широкого спектра захворювань вже понад 40 рокiв. Клiнiчно ГК-iндуковане порушення обмiну Кальцiю проявляiться остеопенiiю, ОП, асептичним некрозом кiсток, гiперпаратиреозом, мiопатiiю, кальцифiкацiiю тканин та iншими порушеннями.
Основнi патогенетичнi механiзми ГК-iндукованих остеопенiй [3]:
Зменшення абсорбцii Кальцiю в кишечнику.
Зниження нирковоi канальцевоi реабсорбцii i посилення втрати Кальцiю iз сечею.
Зниження експресii рецепторiв до вiтамiну D.
Посилення синтезу ПТГ.
Пригнiчення синтезу статевих гормонiв.
Зниження синтезу колагену та неколагенових бiлкiв.
Зниження синтезу локальних факторiв росту кiстковоi тканини.
Порушення експресii молекул адгезii i взаiмодii остеобластiв з кiстковим матриксом.
Роз'iднуючи процеси кiсткотворення та резорбцii, ГК зумовлюють швидку втрату кiстковоi маси, прямо пригнiчуючи формування кiстки й тим самим знижуючи синтез головних компонентiв матрикса, зокрема колагену та протеоглiканiв [17]. Порушення гомеостазу Кальцiю та Фосфору належать до найпоширенiших наслiдкiв терапii ГК. РЖндукованi останнiми порушення фосфорно-кальцiiвого обмiну пов'язанi як з прямим впливом препаратiв на тканини та органи, так i з розладом функцiй кальцiiрегулювальних гормонiв.
Провiдною ланкою в цьому патологiчному процесi i пригнiчення всмоктування Кальцiю та Фосфору в кишечнику, пов'язане з порушенням метаболiзму або фiзiологiчноi дii вiтамiну D. Зниження абсорбцii Кальцiю в кишечнику внаслiдок пригнiчення синтезу протеiну, що зв'язуi Кальцiй i вiдповiдаi за його транспортування в стiнку кишечнику, призводить до збiльшення екскрецii Кальцiю iз сечею, негативного кальцiiвого балансу та пiдвищуi резорбцiю кiстки [13].
Вплив ГК на процеси диференцiювання клiтин КТк залежить вiд застосовуваних доз i типу ГК, тривалостi приймання препарату (експозицii), специфiчностi. Виявлено, що пiсля внутрiшньосуглобового введення ГК спостерiгаiться зниження рiвня пiридинолiну та деоксипiридинолiну. Однак вiдомостi стосовно ролi ГК у розвитку остеопорозу в разi ревматоiдного артриту (РА) i дуже суперечливими. Попри те, що здатнiсть ГК зумовлювати розвиток остеопорозу не викликаi сум
Вместе с этим смотрят:
Анатомическое строение растений
Анатомия и физиология заднего мозга. Строение и механизм кровообращения
Анатомия человека
Анатомо-физологические механизмы безопасности и защиты человека от негативного воздействия
Бiологiчна роль марганцю в органiзмi людини i тварин