Кафедра Біомедичної хімії
на тему: "Порушення кальцієвого обміну. Норми кальцію в харчуванні"
Виконала: студентка 2 курсу
Головними джерелами сироваткового кальцію в організмі є їжа і кості.99% кальцію міститься в головному депо - кістках. А з останків 1% найбільша частина знаходиться внеклеточно; невелика кількість - внутрішньоклітинно. Загальна кількість кальцію в кістках становить приблизно від 1 до 2 кг у молодих людей (в залежності від кісткової маси) і 0,5 - 1 кг у літніх (зменшується на 40 - 50%). Між кістковою тканиною і позаклітинної рідиною відбувається безперервний обмін кальцію, при цьому за добу обмінюється близько 500 ммоль мінералу.
Норми кальцію в харчуванні
Потреба в харчовому Са в добовому раціоні людини має збільшуватися з віком від 250-400 мг у немовлят до 1200-1500 мг у дорослої людини. Дотримання цих нормативів покликане не тільки запобігати патологію кісткової тканини, а й забезпечувати досягнення необхідного піку кісткової маси до моменту статевої зрілості.
Але будучи важливим регулятором багатьох обмінних процесів, іон кальцію в той же час може бути отруйним для клітин, так як значне підвищення його внутрішньоклітинної концентрації запускає механізми клітинної загибелі, беручи участь в некробіозом і апоптозу. Всередині клітин концентрація кальцію в 10000-100000 разів менше, ніж зовні. Тому рівень кальцію поза і всередині клітин підлягає надзвичайного контролю, а при попаданні в цитозоль кальцій негайно секвестрируется мітохондріями.
Фактори, що регулюють обмін кальцію
1. Найбільш важливим регулятором кальцієвого гомеостазу є паратгормон. Цей гормон що складається з 84 амінокислотних залишків, секретується паращитовидной залозою у відповідь на зниження в плазмі крові незв'язаного кальцію. Паратгормон стимулює резорбцію кісткової тканини і регулює реабсорбцію кальцію в ниркових канальцях, запобігаючи його втрату з сечею.
2. Кальцитриол регулює всмоктування кальцію в кишечнику, регулюючи синтез білка, що переносить кальцій через ентероцита.
3. Вітамін D - третій важливий регулятор кальцієвого обміну, є представником групи близьких за будовою сполук (ергокальциферол - вітамін D2 і холекальциферол - вітамін D3). Він стимулює всмоктування кальцію і фосфору в кишечнику; реабсорбцію кальцію і фосфору в ниркових канальцях; стимуляцію мінералізації кісткової тканини;
4. Кальцітоноі є пептид, що складається з 32 амінокислотних залишків. Він знижує концентрацію кальцію в плазмі, пригніченням кісткової резорбції і канальцевої реабсорбції кальцію.
Порушення кальцієвого обміну
Залежно від порушення змісту Са в організмі все захворювання можна розділити на три групи:
Гіперкальціємія - це підвищення концентрації кальцію в сироватці або плазмі крові понад 2,5 ммоль / л. (Норма Са - 8,5-10,5 мг / дл, або 2,25-2,5 ммоль / л).
Найбільш частими причинами гіперкальціємії дорослих є злоякісні новоутворення, в основному - бронхів і молочних залоз, мієлома, гіперпаратиреоз, акромегалія, гіпертиреоз та ін. Ендокринні захворювання), гостра ниркова недостатність, прийом лікарських препаратів (вітаміни А і D, тіазиди, кальцій), тривала іммобілізація, у дітей гіперкальціємія найчастіше пов'язана з передозуванням вітаміну D, спадковими захворюваннями (сімейна гіпокальціуріческая гіперкальціємія, гіпофосфатемія, субаортальний стеноз) і т.д.
Поява патологічних симптомів і ознак, обумовлені тільки підйомом змісту вільного (іонізованого) кальцію.
Частота гіперкальціємії. Гіперкальціємія зустрічається у 1% загальної популяції, збільшується до 3% серед жінок в клімактеричному періоді.
Первинний гіперпаратиреоз супроводжується гіперкальціємією у 90% хворих. Рак супроводжується гіперкальціємією у 50% хворих. Гиперпаратиреоз разом з раком викликає до 90% всіх форм гіперкальціємії. Приблизно у 5-10% хворих гиперпаратиреозом розвивається нирковокам'яна хвороба. Для гіперпаратиреозу характерні кальцієво-фосфатні камені.
Гіперекальціемія, пов'язана з малигнизацией, - найбільш часта причина високого рівня кальцію у хворих, що знаходяться клініці. Деякі пухлини секретує білок, який має властивості, подібними паратгормону.
Більш рідкісні причини гіперкальціємії включають:
§ Неадекватну дозування вітаміну D або його метаболітів
§ грануломатозний захворювання (такі як, саркоїдоз) або певні пухлини (такі як, лімфома)
§ Тиреотоксикоз - дуже часто призводить до посилення обмінних процесів в кістковій тканині і гіперкальціємії.
§ Захворювання нирок. Тривалий вторинний гиперпаратиреоидизм може привести до секреції паратгормону, котрий стає незалежним від механізмів контролю за кальцій. Ця ситуація носить назву-третинний гіперпаратіреодізм.
Лабораторно-інструментальна діагностика гіперкальціємія
У діагностиці порушень Са / Р обміну важливе значення має визначення наступних показників:
· Кальцій сироватки крові загальний;
· Сечовина і електроліти;
· Печінкові функціональні проби;
· Рівень ПТГ плазми;
· Добова екскреція кальцію сечі.
За ЕКГ також можна судити про характер порушень Са / Р обміну.
ЕКГ - критерії гіперкальціємії:
· Вкорочення QRS комплексу;
· Скорочення інтервалу QT;
· Подовження інтервалу PQ до розвитку АВ - блокад різного ступеня;
· Зниження або інверсія Т в V2, V3;
· Збільшення амплітуди U-хвилі.
ЕКГ - критерії гипокальциемии:
· Подовження інтервалу QT;
· Розширення QRS комплексу;
· Подовження сегмента ST.
Для постановки діагнозу гіперкальціємії широко використовують пробу Сулковича, що дає можливість приблизно судити про ступінь кальціурії, отже, і гіперкальціємії.
Реакція виконується наступним чином: до 2 мл сечі, взятої з добового збору, додають рівну кількість реактиву Сулковича (2,5 г щавлевої кислоти, 2,5 г щавлевокислого амонію, 5 мл міцної оцтової кислоти, 150 мл дистильованої води). При нормальному вмісті кальцію в крові через 0,5-1 хвилину після додавання реактиву Сулковича в пробірці з'являється легка муть. В цьому випадку реакцію вважають слабо позитивної (+). При підвищеному вмісті кальцію в крові негайно з'являється ясно виражене помутніння (++). При вмісті кальцію вище 13 мг% - різко виражене помутніння (+++).
Причини гипокальциемии включають:
§ Гіпопаратіреодізм: ідіопатичний, після хірургічного втручання на шиї або в результаті дефіциту магнію.
§ Дефіцит вітаміну D: може бути пов'язаний з мальбсорбціей, з неадекватним харчуванням і недостатостаточной інсоляцією. Це може призводити до захворювань кісткової тканини, остеомаляції у дорослих і рахіту у дітей.
§ Захворювання нирок: Збільшена гиперпродукция паратгормона у відповідь на гіпокальціємію при відсутності лікування може призводити до захворювання кісток.
§ Псевдогіпопаратіреодізм: паратгормон секрктіруется, н має місце недостатність тканинних рецепторів-мішеней для відповіді на гормон.
§ Рідкісні причини: малигнизация, отрий рабдоміолізм, гострий панкреатит або наслідки пересадки кісткового мозку.
При дослідженні окремого хворого багато причин можна виключити на основі анамнезу та об'єктивного обстеження. Нижченаведена таблиця узагальнює результати лабораторних досліджень при станах, для яких вони мають діагностичне значення.
Диференціальна діагностика лабораторної оцінки гипокальциемии
I чи нормальний
Виявлення у пацієнтів гіпер- і гіпокальціємії не свідчить про обов'язкову наявність у них змін в кістковій тканині. Разом з тим, важкі захворювання кісток можуть спостерігатися і при нормальному вмісті кальцію в сироватці. До найбільш частих захворювання кісток відносяться:
· Остеомаляція і рахіт
· Недосконалий остеогенез і остеопорз
Найчастішим захворюванням, пов'язаним з порушенням фосфорно-кальцієвого гомеостазу, у дітей 1-го року життя є рахіт.
2. Природжений рахіт. Навряд чи можна погодитися з існуванням природженого рахіту. Дійсно у невеликої частини новонароджених (недоношених, незрілих), розвивалися в умовах патологічного перебігу вагітності та ін. Можуть бути симптоми ураження кісткової системи, головним чином у вигляді остеомаляції. Їх, однак, слід розглядати як прояв незрілості всіх систем (в тому числі кісткової) організму. У таких дітей гипофосфатемия буває рідко, а гіпокальціємія при правильному веденні після пологів швидко ліквідується, але симптоми остеомаляції зберігаються довго і зникають відповідно до темпів дозрівання організму.
3. Рецидивуючий перебіг. В даний час зустрічається вкрай рідко. Важко собі уявити, щоб дитина з діагностованим рахіт середньої тяжкості, який одержує адекватну неспецифічну і специфічну терапію знову потрапляє в несприятливі умови життя. Дитина у віці після 8-9 місяців життя раціонально вигодовується, активно рухається, багато гуляє на свіжому повітрі ніколи не дасть рецидиву рахіту. При цьому досить профілактичної (400 МО на добу) дози вітаміну D, що синтезується шкірою або надходить з їжею.
Остеопороз - зниження кісткової маси і порушення структури кісткової тканини - може бути пов'язаний не тільки з рахіт, але і з іншими факторами. Причинами остеопорозу є: ендокринно-метаболічні порушення; порушення харчування і травлення; застосування ряду лікарських препаратів (гормони, протисудомні, антациди, гепарин); генетичні фактори (недосконалий остеогенез, синдром Марфана, гомоцистинурія); тривала іммобілізація; злоякісні пухлини; хронічна ниркова недостатність. У цих випадках діагноз рахіту неправомірне, незважаючи на клінічну схожість.
Остеопороз слід відрізняти від остеопенії (обумовленим віком атрофії кісткової тканини) і остемаляціі (порушення мінералізації кісткового матриксу).
Особи обох статей поступово втрачають кісткову тканину протягом життя, але у жінок цей процес прискорюється в посткліматіческом періоді. Цей стан з невідомою етіологією називається первинний остеопороз.
Прискорена втрата кісткової тканини призводить до вторинного остеопорозу, який обумовлюється:
· Приналежністю до європеїдної рассе,
· Масу тіла менше 58 кг,
· Куріння і алкоголізм,
· Безпліддя, тривала лактація, більше 3х пологів,
· Дефіцит надходження кальцію з їжею.
Клінічна картина в більшості випадків розвивається поступово, зазвичай протягом декількох років.
У лабораторній діагностиці важливі визначення лужної фосфатази (може транзитно підвищуватися після переломів), кальцію і фосфатів (зазвичай в нормі).
Активність резорбції кістки визначають по відношенню рівня кальцію сечі до рівня креатиніну сечі. Рентгенологічне дослідження хребта виявляє зниження щільності кістки з подчеркнутость кортикальних контурів. Поява на рентгенограмі подібних відхилень можливо лише при втраті не менше 30% кісткової тканини.
Остеомаляція- патологія скелета, що виникає при недостатній мінералізації органічного матриксу кісток. У дітей це рахіт, у дорослих - порушення метаболізму кальцію, фосфору і вітаміну D.
При важкій остеомаляції, викликаної дефіцитом вітаміну D, рівень кальцію в сироватці спочатку знижується, а потім підвищується при секреції паратгормона. Рівень лужної фосфатази також буде підвищуватися.
Хвороба Педжета -Спадкові болезь, харатерізуется деформацією стегнових і великогомілкової кісток, хребта, черепа з вираженим гіперостоз, потовщенням і іскревленія кісток, повішеною частотою виникнення опухали.
Клінічна картина зазвичай безсимптомно, найбільш часте провленія-біль в кістки і суглобах.
· Ниркова остеодистрофія - найпоширеніше пошкодження кісток, схоже на остеомаляцією і рахіт або фіброзним остітов; відзначають при хронічній нирковій недостатності.
· Спадкова остедістрофічя Олбрайта- резистентність клітин-мішеней до ПТГ. Пацієнти проявляють резистентність і до інших гормонів, що діють через аденилатциклазную систему (глюкогон, ФСГ, ЛГ)
Остеосклероз- відносне збільшення вмісту кісткової тканини в складі кісток, що призводить до зменшення обсягу кістковомозкових порожнин з неминучим наруженіем гемопоезу.
Мармурова боезнь. Клінічно остеопетроз при цій патології проявляється множинним переломами, остеомієліт, хронічний Реніта внаслідок звуження носових ходів, а Лабороторного-підвищується рівень ЛФ.
1. В.А. Ткачук "Клінічна біохімія"
2. А.Я. Циганенко, В.І. Жуков "клінічекую біохімія"
3. І.Г. Щербак "Біологічна хімія"
4. Архів рубрики "Порушення кальцієвого обміну. Гіперкальціємічний стану (частина 1) нові дані"
5. Фролов В. А. "Загальна патологічна патологічна фізіологія"
6. Л.Ф. Панченко "Клінічна біохімія Мікроеліменти"
7. М.А. Адо "Патологічна фізіологія"