Всеволод Скворцов - Клиническая эндокринология. Краткий курс

Дефицит витамина D приводит к нарушению минерализации растущих костей (рахит) – кости не имеют нормальной жесткости (остеомаляция) – развиваются деформации скелета: выгнутые наружу голени, вывернутые внутрь колени, «четки» на ребрах, «птичья» грудь и т. д.

Избыток витамина D (в несколько раз превышающий норму), в дозах порядка 1000 МЕ, приводит к деминерализации костей, могут быть переломы костей, отложение кальция в мягких тканях, образование камней в мочевых путях.

Таким образом, важнейшая биологическая роль витамина D и его активных производных заключается в поддержании адекватного притока в организм кальция и фосфатов, что способствует сохранению необходимого количества минеральных веществ в костной ткани.

По всей видимости, во всех клетках-мишенях, в том числе и в клетках кости, кальцитриол стимулирует биосинтез кальцийсвязывающих белков, благодаря которым кальций аккумулируется клетками слизистой тонкого кишечника и клетками костной ткани. В интестинальных клетках и ОК, ОЦ он как бы подготавливает «почву» для реализации действия ПТГ, который стимулирует выход аккумулированного кальция клетки в кровь – возникает гиперкальциемия.

Механизм регуляции метаболизма и синтеза кальцитриола

Подобно другим стероидным гормонам, кальцитриол – объект жесткой регуляции по механизму обратной связи.

Низкое содержание кальция в пище и крови (гипокальциемия) приводит к повышению секреции ПТГ, который в свою очередь повышает активность фермента 1-α-гидроксилазы в почках. Дальнейший механизм образования кальцитриола известен (см. выше).

Установлено, что недостаток фосфатов в пище и крови (гипофосфатемия) также стимулирует повышение активности 1-α-гидроксилазы почек. Но гипофосфатемия более слабый стимул, чем гипокальциемия.

Считают, что концентрация фосфата в крови может оказывать прямое влияние на активность почечной 1-α-гидроксилазы, а следовательно, на скорость образования кальцитриола.

С другой стороны, кальцитриол служит важным ауторегулятором своего собственного продуцирования.

Повышенный уровень кальцитриола тормозит работу 1-α-гидрокси лазы почек, но активирует работу 24-гидрокси ла зы, в результате чего образуется побочный продукт (24, 25 /ОН/2 D 3), который лишен биоактивности.

Кроме того, установлено, что повышенный уровень кальцитриола повышает скорость разрушения (инактивации) печенью его предшественника – 25-гидроксихолекальциферола, тем самым, приводя к снижению образования кальцитриола в почках.

Рецепторы к кальцитриолу обнаружены в паратиреоцитах островков щитовидной железы.

Показано, что кальцитриол вызывает повышение концентрации внутриклеточного кальция в паратиреоцитах и тем самым ингибирует секрецию ПТГ.

При длительной гипокальциемии кальцитриол способен тормозить пролиферацию паратиреоцитов, стремясь предотвратить гиперплазию паращитовидных желез (ПЩЖ) [2, 6, 11, 12, 13].

Недостаток кальцитриола, напротив, рассматривается как фактор стимуляции ПЩЖ (дефицит витамина D 2, D 3приводит к снижению всасывания кальция в кишечнике, гипокальциемии и повышению секреторной активности паратиреоцитов). Видимо, длительный недостаток витамина D 3играет существенную роль в развитии первичного гиперпаратиреоза (ГПТ).

Таким образом, можно сделать вывод о существовании положительной прямой и отрицательной обратной связи в системе «секреция ПТГ – образование кальцитриола».

Кальцитонин (КТ) – это полипептид, состоящий из 32 аминокислот. Секретируется парафолликулярными (С-клетками) щитовидной железы (в небольшом количестве обнаруживается в ПЩЖ и тимусе).

Последовательность аминокислотных остатков в КТ различных животных неодинакова, но наиболее близка к человеческому структура КТ лосося. Препараты последнего обладают наибольшей фармакологической активностью (препарат миакальцик).

Основным стимулом секреции КТ считают повышенный уровень кальция в крови (гиперкальциемию). Секреция КТ усиливается только при значительной гиперкальциемии.

Ингибирующее действие на секрецию КТ оказывает повышенный уровень ПТГ.

Свое действие в регуляции кальциевого обмена КТ опосредует через органы-мишени кость и почки.

Действие КТ на кость опосредуется через цАМФ. Проявляется прямым угнетением активности ОК. При длительном и регулярном применении КТ с лечебной целью происходит уменьшение числа ОК. Тем самым КТ снижает резорбцию костной ткани, уменьшается распад органического матрикса кости и снижается выход кальция и РО 4–в кровь (гипокальциемия, гипофосфатемия).

Таким образом, КТ действует на те клетки костей, которые не служат мишенями для ПТГ [2, 6, 9, 10].

Действие КТ на почки. Рецепторы к КТ обнаружены на мембранах эпителиоцитов восходящей части петли Генле и в дистальных канальцах. КТ, действуя через аденилатциклазу, цАМФ, увеличивает экскрецию с мочой Са, РО 4–, Na, К, Мg.

Таким образом, действие КТ на почки и кость синергично и ведет в конечном итоге к снижению концентрации кальция и РО 4 —в крови.

Секреция КТ регулируется гастроинтестинальными гормонами APUD-системы (системы эндокринных клеток, обладающих способностью продуцировать биологически активные соединения, участвующие в регуляции жизненно важных функций организма), к которым принадлежат и С(К) – клетки.

Предполагают, что эндокринные клетки ЖКТ (в первую очередь гастринсекретирующие клетки желудка) изменяют свою секреторную активность в зависимости от количества кальция в принятой пище.

Кальций стимулирует выброс гастрина, который в свою очередь стимулирует секрецию КТ. Повышенная секреция КТ защищает организм от острой алиментарной гиперкальциемии. Каким образом?

Установлен факт торможения секреции гастроинтестинальных гормонов (в частности, гастрина) КТ.

Согласно одной гипотезе, повышение уровня КТ снижает секрецию гастрина, что приводит к снижению кислотности желудочного сока, и замедляется эвакуация желудочного содержимого, а значит, снижается возможность всасывания кальция в тонкой кишке. Кроме того, КТ усиливает экскрецию кальция с желчью.

На сегодняшний день большинство исследователей, которые занимаются проблемами регуляции обмена кальция, склоняются к мысли, что КТ оказывает долговременное действие на обмен кальция, тогда как ПТГ принадлежит основная роль в «экстренной» поминутной регуляции уровня кальция [2, 4, 6, 8, 9].

Функции кальция в организме исключительно многообразны:

1. Кальций служит основным минеральным компонентом скелета.

2. Участвует в инициации мышечного сокращения за счет образования комплекса с кальцийсвязывающим белком тропонином С.