Choroby spojené so zmenami metabolizmu fosforu a vápnika sa vyskytujú u ľudí oboch pohlaví bez ohľadu na vek. Fosfor a vápnik sú životne dôležité chemikálie, ktoré sú nevyhnutné pre plné zdravie človeka. Určite každý z nás vie, že kostné tkanivo obsahuje viac ako 90 % vápnika a asi 80 % zásob fosforu z celého tela. V malých množstvách sú tieto zložky prítomné v ionizovanej krvnej plazme, nukleových kyselinách a fosfolipidoch.
Metabolizmus vápnika a fosforu v ranom veku
V prvom roku života je riziko metabolických porúch najvyššie, čo súvisí s rýchlym rastom a vývojom bábätka. Bežne dieťa v prvých 12 mesiacoch strojnásobí telesnú hmotnosť danú od narodenia a z priemerných 50 centimetrov pri narodení vyrastie ročné batoľa na 75. U detí metabolizmus fosforu a vápnikaprejavuje sa relatívnym alebo absolútnym nedostatkom užitočných minerálov a látok v tele.
Veľa faktorov vedie k týmto problémom:
- nedostatok vitamínu D;
- porušenie jeho metabolizmu v dôsledku nezrelosti enzýmových systémov;
- zhoršená črevná absorpcia a renálna reabsorpcia fosforu a vápnika;
- ochorenia endokrinného systému.
Oveľa menej často sú diagnostikované hyperkalcemické stavy, ktoré predstavujú nadbytok vápnika a fosforu. Nadmerné množstvo chemikálií v tele nie je menej nebezpečné pre zdravie dieťaťa a vyžaduje si lekársku korekciu. Dosiahnuť takýto stav bežnou stravou je však takmer nemožné. Takže denná potreba vápnika u dojčiat sa rovná 50 mg na 1 kg telesnej hmotnosti. Preto dieťa, ktoré váži okolo 10 kg, by malo denne prijať asi 500 mg Ca. 100 ml materského mlieka, ktoré je jediným zdrojom živín, obsahuje cca 30 ml Ca a kravské mlieko obsahuje viac ako 100 mg.
Biochémia metabolizmu fosforu a vápnika
Po vstupe týchto chemikálií do tela sú absorbované v črevách, potom sú vymieňané medzi krvou a kostným tkanivom, po čom nasleduje uvoľnenie vápnika a fosforu z tela močom. Toto štádium sa nazýva reabsorpcia, ktorá prebieha v obličkových tubuloch.
Hlavným ukazovateľom úspešnej výmeny Ca je jeho koncentrácia v krvi, ktorá sa bežne mení v2, 3–2, 8 mmol/l. Za optimálny obsah fosforu v krvi sa považuje 1,3-2,3 mmol / l. Dôležitými regulátormi metabolizmu vápnika a fosforu sú vitamín D, parathormón a kalcitonín produkovaný štítnou žľazou.
Polovica vápnika obsiahnutého v krvi má priamy vzťah s plazmatickými proteínmi, najmä albumínom. Zvyšok tvorí ionizovaný vápnik, ktorý presakuje cez steny kapilár do lymfatickej tekutiny. Ionizovaný vápnik slúži ako regulátor mnohých vnútrobunkových procesov, vrátane prenosu impulzov cez membránu do bunky. Vďaka tejto látke sa v tele udržiava určitá úroveň nervovosvalovej dráždivosti. Vápnik viazaný na plazmatické bielkoviny je akousi rezervou na udržanie minimálnej hladiny ionizovaného vápnika.
Dôvod rozvoja patologických procesov
Prevažný podiel fosforu a vápnika je koncentrovaný v anorganických soliach kostného tkaniva. Počas života sa tvrdé tkanivá tvoria a rozkladajú v dôsledku interakcie niekoľkých typov buniek:
- osteoblasty;
- osteocyty;
- osteoklasty.
Kostné tkanivo sa aktívne podieľa na regulácii metabolizmu fosforu a vápnika. Biochémia tohto procesu zaručuje udržanie stabilnej hladiny v krvi. Akonáhle koncentrácia týchto látok klesne, čo sa prejaví v hodnote 4,5-5,0 (vypočíta sa podľa vzorca: Ca vynásobené P), kosť začne rýchlo kolabovať v dôsledku zvýšenej aktivity.osteoklasty. Ak tento ukazovateľ výrazne prekročí stanovený koeficient, soli sa začnú nadmerne ukladať do kostí.
Všetky faktory, ktoré negatívne ovplyvňujú vstrebávanie vápnika v čreve a zhoršujú jeho renálnu reabsorpciu, sú priamymi príčinami hypokalciémie. Často sa v tomto stave Ca vyplavuje z kostí do krvného obehu, čo nevyhnutne vedie k osteoporóze. Nadmerná absorpcia vápnika v čreve, naopak, vedie k rozvoju hyperkalcémie. V tomto prípade je patofyziológia metabolizmu fosforu a vápnika kompenzovaná intenzívnym ukladaním Ca v kostiach a zvyšok odchádza z tela močom.
Ak si telo nedokáže udržať normálnu hladinu vápnika, je to prirodzený dôsledok chorôb spôsobených nedostatkom chemického prvku (spravidla sa pozoruje tetánia) alebo jeho nadbytkom, ktorý sa vyznačuje rozvoj toxikózy, ukladanie Ca na stenách vnútorných orgánov, chrupavky.
Úloha vitamínu D
Ergokalciferol (D2) a cholekalciferol (D3) sa podieľajú na regulácii metabolizmu fosforu a vápnika. Prvý typ látky je v malých množstvách prítomný v olejoch rastlinného pôvodu, pšeničných klíčkoch. Vitamín D3 je populárnejší – každý vie o jeho úlohe pri vstrebávaní vápnika. Cholekalciferol sa nachádza v rybom tuku (hlavne losos a treska), slepačích vajciach, mliečnych a kyslomliečnych výrobkoch. Denná ľudská potreba vitamínu Dje približne 400-500 IU. Potreba týchto látok sa u žien počas tehotenstva a laktácie zvyšuje, takže môže dosiahnuť 800-1000 IU.
Plný príjem cholekalciferolu je možné zabezpečiť nielen konzumáciou týchto potravín alebo vitamínových doplnkov stravy. Vitamín D sa tvorí v koži pod vplyvom UV lúčov. Pri minimálnom trvaní slnečného žiarenia v epiderme sa syntetizuje množstvo vitamínu D potrebné pre telo. Podľa niektorých správ stačí desať minút pobytu na slnku s otvorenými rukami.
Dôvodom nedostatku prirodzeného ultrafialového žiarenia sú spravidla meteorologické a geografické podmienky oblasti bydliska, ako aj domáce faktory. Nedostatok vitamínu D môžete kompenzovať konzumáciou potravín s vysokým obsahom cholekalciferolu alebo užívaním liekov. U tehotných žien sa táto látka hromadí v placente, čo zaručuje ochranu novorodenca pred krivicou počas prvých mesiacov života.
Keďže hlavným fyziologickým účelom vitamínu D je podieľať sa na biochémii metabolizmu fosfor-vápnik, jeho úloha pri zabezpečovaní plnej absorpcie vápnika stenami čriev, ukladaní solí stopových prvkov v kostných tkanivách a nemožno vylúčiť reabsorpciu fosforu v obličkových tubuloch.
V podmienkach nedostatku vápnika cholekalciferol naštartuje procesy demineralizácie kostí, zvyšuje vstrebávanie Ca, čím sa snaží zvýšiť jeho hladinu v krvi. Raz koncentráciastopový prvok dosiahne normu, začnú pôsobiť osteoblasty, ktoré znižujú resorpciu kosti a zabraňujú jej kortikálnej pórovitosti.
Vedcom sa podarilo dokázať, že bunky vnútorných orgánov sú citlivé na kalcitriol, ktorý sa podieľa na systémovej regulácii enzýmových systémov. Spustenie zodpovedajúcich receptorov prostredníctvom adenylátcyklázy spôsobuje interakciu kalcitriolu s proteínom kalmodulínu a zvyšuje prenos impulzov do celého vnútorného orgánu. Toto spojenie vyvoláva imunomodulačný efekt, reguluje hormóny hypofýzy a nepriamo ovplyvňuje aj produkciu inzulínu pankreasom.
Účasť parathormónu na metabolických procesoch
Rovnako významným regulátorom je parathormón. Táto látka je produkovaná prištítnymi telieskami. Množstvo parathormónu, ktorý reguluje metabolizmus fosforu a vápnika, sa v krvi zvyšuje s nedostatkom príjmu Ca, čo vedie k zníženiu plazmatického obsahu ionizovaného vápnika. V tomto prípade sa hypokalcémia stáva nepriamou príčinou poškodenia obličiek, kostí a tráviaceho systému.
Paratyroidný hormón vyvoláva zvýšenie reabsorpcie vápnika a horčíka. Súčasne sa výrazne znižuje reabsorpcia fosforu, čo vedie k hypofosfatémii. V priebehu laboratórnych štúdií bolo možné dokázať, že parathormón zvyšuje pravdepodobnosť vstupu kalcitriolu do obličiek a v dôsledku toho zvyšuje črevnú absorpciu vápnika.
Prítomný v kostnom tkanive pod vplyvomparathormón vápnik mení svoju pevnú formu na rozpustnú, vďaka čomu sa chemický prvok mobilizuje a uvoľňuje do krvi. Patofyziológia metabolizmu vápnika a fosforu vysvetľuje rozvoj osteoporózy.
Parthormón teda pomáha šetriť správne množstvo vápnika v tele a podieľa sa na homeostáze tejto látky. Zároveň je vitamín D a jeho metabolity obdarené funkciou neustálej regulácie fosforu a vápnika v tele. Produkcia parathormónu je stimulovaná nízkou hladinou vápnika v krvi.
Na čo sa kalcitonín používa
Metabolizmus fosforu a vápnika potrebuje tretieho nenahraditeľného účastníka – kalcitonín. Je to tiež hormonálna látka produkovaná C-bunkami štítnej žľazy. Kalcitonín pôsobí ako antagonista parathormónu na homeostázu vápnika. Rýchlosť tvorby hormónov sa zvyšuje so zvýšenou koncentráciou fosforu a vápnika v krvi a klesá s nedostatočným príjmom zodpovedajúcich látok.
Aktívnu sekréciu kalcitonínu môžete vyvolať pomocou stravy obohatenej o potraviny s obsahom vápnika. Tento účinok je neutralizovaný glukagónom, prirodzeným stimulátorom tvorby kalcitonínu. Ten chráni telo pred hyperkalcemickými stavmi, minimalizuje aktivitu osteoklastov a bráni kostnej resorpcii intenzívnou akumuláciou Ca v kostnom tkanive. Vápnik „navyše“sa vďaka kalcitonínu vylučuje z tela močom. Predpokladá sa možnosť inhibičného účinku steroidu na tvorbu kalcitriolu v obličkách.
Okrem parathormónu, vitamínu D a kalcitonínu môžu metabolizmus fosforu a vápnika ovplyvňovať aj ďalšie faktory. Takže napríklad mikroelementy, ako je horčík, hliník, silné, môžu zabrániť absorpcii Ca v čreve a nahradiť vápenaté soli kostného tkaniva. Pri dlhodobej liečbe glukokortikoidmi vzniká osteoporóza, vápnik sa vyplavuje do krvi. V procese vstrebávania vitamínu A a vitamínu D v črevách má ten prvý výhodu, preto je potrebné konzumovať potraviny obsahujúce tieto látky v rôznom čase.
Hyperkalcémia: dôsledky
Najčastejšou poruchou metabolizmu fosforu a vápnika je hyperkalcémia. Zvýšený obsah Ca v sére (viac ako 2,5 mmol/l) je charakteristickým znakom hypersekrécie prištítnych teliesok a hypervitaminózy D. Pri analýze metabolizmu fosforu a vápnika môže zvýšený obsah vápnika naznačovať prítomnosť zhubného nádoru v organizme alebo Itsenko-Cushingov syndróm.
Vysoká koncentrácia tohto chemického prvku je charakteristická pre pacientov s peptickým vredom gastrointestinálneho traktu. Častou príčinou je nadmerná konzumácia mliečnych výrobkov. Hyperkalcémia je ideálnym stavom pre tvorbu kameňov v obličkách. Metabolizmus fosforu a vápnika ovplyvňuje fungovanie celého močového systému, znižuje nervovosvalové vedenie. V závažných prípadoch nie je vylúčená možnosť rozvoja parézy a paralýzy.
U dieťaťa môže dlhotrvajúca hyperkalcémia viesť k oneskoreniurast, pravidelné poruchy stolice, neustály smäd, svalová hypotenzia. Pri poruchách metabolizmu fosforu a vápnika u detí sa vyvíja arteriálna hypertenzia, postihuje centrálny nervový systém, čo sa prejavuje zmätenosťou, výpadkami pamäte.
Čo ohrozuje nedostatok vápnika
Hypokalcémia je diagnostikovaná oveľa častejšie ako hyperkalcémia. Vo väčšine prípadov sa ukazuje, že dôvodom nedostatku vápnika v tele je hypofunkcia prištítnych teliesok, aktívna tvorba kalcitonínu a zlé vstrebávanie látky v čreve. Nedostatok vápnika sa často vyvíja v pooperačnom období ako odpoveď tela na podanie pôsobivej dávky alkalického roztoku.
U pacientov s poruchami metabolizmu fosforu a vápnika sú príznaky nasledovné:
- zvýšená dráždivosť nervového systému;
- rozvíja sa tetánia (bolestivé svalové kontrakcie);
- pocit „husej kože“na pokožke sa stáva trvalým;
- možné záchvaty a dýchacie problémy.
Črty priebehu osteoporózy
Toto je najčastejší dôsledok porúch spojených s metabolizmom fosforu a vápnika v tele. Tento patologický stav je charakterizovaný nízkou kostnou hmotou a zmenou štruktúry kostného tkaniva, čo vedie k zvýšeniu jeho krehkosti a krehkosti, a tým k zvýšeniu rizika zlomenín. Lekári sa takmer jednohlasne zhodujú, že osteoporóza je chorobou moderného človeka. Riziko vzniku osteoporózy je obzvlášť vysoké u starších ľudí, ale sNegatívny vplyv technologického pokroku, zníženej fyzickej aktivity a vystavenia množstvu nepriaznivých environmentálnych faktorov zvyšuje podiel pacientov v zrelšom veku.
Každý rok sa u 15 – 20 miliónov ľudí diagnostikuje osteoporóza. Drvivú väčšinu pacientok tvoria ženy v menopauze, ako aj mladé ženy po odstránení vaječníkov, maternice. Približne 2 milióny zlomenín každý rok sú spojené s osteoporózou. Ide o zlomeniny krčka stehennej kosti, chrbtice, kostí končatín a iných častí kostry.
Ak vezmeme do úvahy informácie WHO, potom je patológia kostry a kostného tkaniva z hľadiska prevalencie medzi obyvateľstvom Zeme na druhom mieste po kardiovaskulárnych, rakovinových ochoreniach a diabetes mellitus. Osteoporóza môže postihnúť rôzne časti kostry, takže môže dôjsť k zlomenine ktorejkoľvek kosti, najmä ak je ochorenie sprevádzané výraznou stratou telesnej hmotnosti.
Metabolické ochorenia skeletu, najmä osteoporóza, sú charakteristické výrazným znížením koncentrácie stopových prvkov, pri ktorých sa kosť oveľa rýchlejšie resorbuje, ako tvorí. Tým sa stráca kostná hmota a zvyšuje sa riziko zlomenín.
Krivica u detí
Toto ochorenie je priamym dôsledkom zlyhania metabolizmu fosforu a vápnika. Rachitída vzniká spravidla v ranom detstve (do troch rokov) s nedostatkom vitamínu D a poruchami vstrebávania stopových prvkov v tenkom čreve a obličkách, čo vedie k zmene pomeru vápnika a fosforu v krv. Stojí za zmienku, že dospelí ľudia žijúci v severných zemepisných šírkach majú často problémy s metabolizmom fosforu a vápnika v dôsledku nedostatku ultrafialového žiarenia a krátkeho pobytu na čerstvom vzduchu počas roka.
V počiatočnom štádiu ochorenia je diagnostikovaná hypokalciémia, ktorá spúšťa prácu prištítnych teliesok a spôsobuje hypersekréciu parathormónu. Ďalej, ako v reťazci: aktivujú sa osteoklasty, je narušená syntéza proteínového základu kosti, minerálne soli sa ukladajú v chýbajúcom množstve, vyplavovanie vápnika a fosforu vedie k hyperkalcémii a hypofosfatémii. V dôsledku toho dieťa zažije oneskorený fyzický vývoj.
Charakteristické prejavy krivice sú:
- anémia;
- podráždenosť a podráždenosť;
- kŕče končatín a rozvoj svalovej hypotónie;
- nadmerné potenie;
- poruchy tráviaceho systému;
- časté močenie;
- dolné končatiny v tvare X alebo O;
oneskorené prerezávanie zúbkov a sklon k rýchlej progresii orálnej kazovej infekcie
Ako liečiť takéto choroby
Poruchy metabolizmu si vyžadujú komplexnú komplexnú liečbu. Metabolizmus fosforu a vápnika, normalizovaný, odstráni väčšinu patologických následkov bez akéhokoľvek zásahu. Terapia osteoporózy, rachitídy a iných metabolických porúch prebieha po etapách. Predovšetkýmšpecialisti sa snažia zastaviť resorpčné procesy, aby zabránili zlomeninám, odstránili bolesť a vrátili pacienta do pracovného stavu.
Lieky na metabolizmus vápnika a fosforu sa vyberajú na základe symptómov sekundárneho ochorenia (najčastejšie osteoporóza, rachitída) a patogenézy kostnej resorpcie. Nemalý význam pre zotavenie má aj dodržiavanie diéty postavenej na princípe rovnováhy bielkovín, solí vápnika a fosforu. Ako pomocné metódy terapie sa pacientom odporúčajú masáže, terapeutické cvičenia.
Lieky na normalizáciu metabolizmu fosforu a vápnika
V prvom rade sú pacientom predpisované lieky s vysokým obsahom vitamínu D. Tieto lieky sú podmienene rozdelené do dvoch skupín - lieky na báze cholekalciferolu a ergokalciferolu.
Prvá látka stimuluje črevnú absorpciu zlepšením priepustnosti epitelových membrán. V zásade sa vitamín D3 používa na prevenciu a liečbu rachitídy u dojčiat. Dostupné vo vode rozpustné ("Aquadetrim") a olejové formy ("Vigantol", "Videin").
Ergokalciferol sa absorbuje v črevách s aktívnou produkciou žlče, po ktorej sa viaže na krvné alfa-globulíny, hromadí sa v kostnom tkanive a zostáva ako neaktívny pečeňový metabolit. V nedávnej minulosti hojne využívaný rybí olej dnes pediatri neodporúčajú. Dôvodom odmietnutia použitia tohto nástroja je pravdepodobnosť vedľajších účinkovpankreasu, no napriek tomu lekárne stále ponúkajú rybí olej vo forme doplnkov stravy.
Okrem vitamínu D sa pri liečbe porúch metabolizmu fosfor-vápnik využíva:
- Vápnikové monoprípravky obsahujúce potrebný chemický prvok vo forme solí. Namiesto predtým obľúbeného „glukonátu vápenatého“, ktorý sa v črevách zle vstrebáva, teraz používajú „glycerofosfát vápenatý“, „laktát vápenatý“, „chlorid vápenatý“.
- Kombinované lieky. Najčastejšie komplexy, ktoré vo svojom zložení kombinujú vápnik, vitamín D a ďalšie stopové prvky na uľahčenie vstrebávania iónov vápnika (Natekal, Vitrum Calcium + Vitamín D3, Ortocalcium s horčíkom atď.
- Syntetické analógy parathormónu. Používa sa injekčne alebo ako nosový sprej. V tabletách takéto lieky nie sú dostupné, pretože pri perorálnom podaní sa účinné látky úplne zničia v žalúdku. Do tejto skupiny patria spreje "Miak altsik", "Vepren", "Osteover", prášok "Calcitonin".
