4. ендокринна регулация на калциево-фосфатната обмяна
в) Действия върху костите
Изтегляне 365.87 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- 2. Регулация на синтезата на калцитриол
- Понижаването на плазмената концентрация на калциевите и фосфатните йони е основното физиологично действие на калцитонина
в) Действия върху костите. Рецептори за калцитриол имат остеобластите. Калцитриолът стимулира тези клетки да синтезират повече вещества, ускоряващи минерализацията на костите (например ензима алкална фосфатаза). Освен това той увеличава броя на RANK-лигандите, които се намират по повърхността на остеобластите и по този начин увеличава (индиректно) броя на активните остеокласти. В крайна сметка калцитриолът ускорява ремоделирането на костите. Както вече казахме, отлагането на Са2+ и фосфати в тъканите зависи от стойността на произведението от концентрациите на тези два йона в ЕЦТ. Когато стойността на произведението се увеличи, отлагането на СаНРО4 се улеснява и минерализацията на костите се засилва. Калцитриолът повишава както [Са2+]е така и [НРО42-]e. Увеличената секреция от остеобластите на вещества, които улесняват отлагането на СаНРО4 в костите и повишаването на концентрацията на Са2+ и фосфати в плазмата (и то главно чрез стимулиране на абсорбцията в червата), водят до засилена минерализация на скелета. При недостиг на калцитриол в организма, минерализацията на костите се нарушава и при децата се развива заболяването рахит, а при възрастните – остеомалация. Калцитриолът съдейства и за нормалното развитие на растежните хрущяли. По този начин той стимулира не само минерализацията, но и растежа на костите при децата.
В клетките на ендокринния панкреас са установени рецептори за калцитриола. Предполага се, че посредством въздействието си върху синтезата на калбиндин, той влияе върху движението на калциевите йони през мембраната и върху глюкозо-индуцираната инсулинова секреция. Кожа Рецептори за калцитриол са установени във фибробластните клетки и кератиноцитите на кожата както при новородени, така и при възрастни. Калцитриолът контролира метаболизма на витамин D3 в кожата. Той има голямо значение за епидермалната пролиферация и диференциация по време на развитието на кожната покривка. Концентрацията на калцитриол в кератиноцитите корелира с ранните процеси на диференциация, докато концентрацията на 24,25 - дихидроксихолекалциферол се увеличава в терминалните стадии на диференциация. Калцитриолът стимулира синтезата на меланин и/или нарастването на меланоцитите. Стимулацията на меланиновата синтеза функционира като отрицателна обратна връзка по отношение на метаболизма на витамин D3. Тя предотвратява проникването на слънчева светлина в епидермиса и по този начин намалява образуването на витамин D3. Мускули В миобластите и миотубулите са установени рецептори за калцитриол. Освен това Са2+ имат голямо значение за диференциацията на прогениторните миобласти. Следователно калцитриолът регулира диференциацията на тези тъкани както чрез Са2+, така и посредством ефектите си върху протеиновата синтеза. Доказано е, че калцитриолът стимулира трансмембранния транспорт на Са2+ чрез директно въздействие върху калциевите каналчета и чрез механизъм, който е РНК зависим. Рецептори за калцитриол са установени и в сърдечните миобластни клетки. Това показва, че кардиомиоцитите също са таргентни клетки за действието на калцитриола. При пациенти с хронична бъбречна недостатъчност и кардиомиопатия приемът на витамин D3 значително подобрява контрактилитета на миокарда.
Калцитриолът въздействиа върху хемопоетичните тъкани. Той стимулира диференциацията на миелоидните клетки в макрофаги. Установяването на рецептори за калцитриол в клетки на имунната система показват имунорегулаторната му роля. Такива са установени в моноцити и активирани макрофаги. В- и Т-лимфоцитите не притежават ВДР, но след активирането им в цитозола им се появяват такива рецептори. Калцитриолът въздейства и върху зрелите макрофаги. Той предизвиква развитие на морфологични промени , улеснява глюкозната консумация, усилва фагоцитозата, увеличава продукцията на интерлевкин - 1 и простагландин Е2, в резултат на което макрофагите се активират. Установено е, че активираните макрофаги произвеждат калцитриол. Това показва наличието на авто- и паракринни взаимодействия в костния мозък и на мястото на възпалителния процес. Ако сравним физиологичните действия на паратхормона с тези на калцитриола, прави впечатление следното. И двата хормона намаляват екскрецията на Са2+ с урината, повишават плазмената концентрация на Са2+ и стимулират ремоделирането на костите. Паратхормонът обаче повишава концентрацията на Са2+ в плазмата главно чрез извличането му от костите, а калцитриолът – от приетата храна. Освен това паратхормонът понижава плазмената концентрация на фосфатите, а калцитриолът я повишава. Ето защо ускореното ремоделиране на костите, което и двата хормона предизвикват, при паратхормона се съчетава с известна деминерализация, а при калцитриола – със засилена минерализация. 2. Регулация на синтезата на калцитриол. Активността на чернодробния ензим 25-хидроксилаза е сравнително висока. Поради това при достатъчен прием на витамин D3 (или D2) с храната и/или редовно облъчване на кожата с ултравиолетови лъчи, концентрацията на калцидиола в плазмата е многократно по-висока от тази на калцитриола. С други думи, при горните условия човек винаги разполага с достатъчно “материал” за синтезата на калцитриол. Колко калцитриол ще се получи в организма, т. е. каква част от калцидиола ще се хидроксилира и на място 1, зависи от активността на ензима 1-хидроксилаза на бъбрека. Активността на този ензим варира в широки граници. Синтезата на калцитриол се регулира главно чрез промяна на активността на 1-хидроксилазата. Както вече казахме, паратхормонът повишава активността на 1-хидроксилазата, а калцитриолът я понижава. Тъй като при увеличена секреция на паратхормон винаги се засилва и синтезата на калцитриол, понякога се казва, че паратхормонът стимулира индиректно (т. е. чрез калцитриола) абсорбцията на Са2+ и фосфати в червата. Активността на 1-хидроксилазата зависи и от плазмената концентрация на Са2+ и на фосфатите – тези йони действат директно върху тубулните клетки (независимо от паратхормона и калцитриола) и повлияват активността на ензима. При понижаване на концентрацията на Са2+ или на фосфати в плазмата активността на 1-хидроксилазата се повишава. КАЛЦИТОНИН Калцитонинът е пептид, изграден от 32 аминокиселини. Той се секретира от С-клетките (парафоликулните клетки) на щитовидната жлеза. Те са разположени поединично или на малки групи по външната повърхност на стената на фоликулите, между базалната ламина и тироцитите. Някои от тях се намират в съединителната тъкан между фоликулите. При човека малко на брой С-клетки могат да се открият и в тимуса, медулата на надбъбрека и паращитовидните жлези. Синтезата на калцитонин започва от препрохормон и следва етапите, типични за всички пептидни хормони. Калцитонинът се свързва с мембранните рецептори на прицелните клетки и посредством Gs-протеин активира аденилилциклазата. В резултат на това в техния цитозол се повишава концентрацията на втория посредник цАМФ. 1. Физиологични действия на калцитонина. Рецептори за калцитонин притежават остеокластите на костите и редица епителни клетки на бъбречните каналчета. а) Действия върху костите. Калцитонинът действа на остеокластите и намалява тяхната активност. По този начин той забавя разграждането (резорбцията) на костния матрикс. Това води до нарушаване на равновесието между процесите на разграждане и процесите на формиране на ново костно вещество, с преобладаване на синтезата и минерализацията на остеоида. В резултат на това част от Са2+ и фосфатите се изтеглят от кръвта към костите и тяхната концентрация в плазмата намалява. Понижаването на плазмената концентрация на калциевите и фосфатните йони е основното физиологично действие на калцитонина. Този ефект има две особености: Първо, той настъпва бързо (минути след повишаването на калцитониновата секреция), но е краткотраен, защото под действието на калцитонина броят на рецепторите на остеокластите бързо намалява. Казваме, че се наблюдава феномен на “избягване” на остеокластите от действието на калцитонина. Второ, този ефект зависи от скоростта, с която костите се ремоделират. При деца и млади индивиди темповете на ремоделиране са високи. Поради това при тях понижаването на плазмената концентрация на Са2+ и фосфати при засилена секреция на калцитонин е ясно изразено. При стари хора този ефект е доста по-слаб. б) Действия върху бъбрека. Калцитонинът влияе на реабсорбцията на Са2+ и фосфати в бъбречните каналчета. Тези действия обаче са доста слабо изразени и някои автори дори ги пренебрегват. Освен това се приема, че калцитонинът стимулира в известна степен синтезата на калцитриол. Калцитонинът леко намалява реабсорбцията на фосфати в бъбречните каналчета, (т. е. засилва тяхната екскреция с урината). Това действие допринася за понижаването на плазмената концентрация на фосфатите. По отношение на Са2+ съществуват различни мнения. Някои автори приемат, че калцитонинът намалява реабсорбцията на Са2+ в бъбречните каналчета. Повечето автори обаче са на мнение, че такъв ефект се наблюдава само при доста високи (фармакологични) концентрации на калцитонина в кръвта, докато при физиологични концентрации калцитонинът засилва реабсорбцията на Са2+. 2. Регулация на секрецията на калцитонин. Синтезата и секрецията на калцитонин зависи преди всичко от концентрацията на Са2+ в кръвната плазма и в по-малка степен от някои хормони. С-клетките притежават калциеви рецептори. Чрез тях свободните калциеви йони в ЕЦТ регулират секрецията на калцитонин – при повишаване на плазмената концентрация на Са2+, секрецията на калцитонин се засилва. Когато концентрацията на свободните калциеви йони в плазмата е под 1 mmol/l, калцитонин практически не се секретира. Някои циркулиращи гастро-ентерални хормони (например гастрин) също действат върху С-клетките и засилват секрецията на калцитонин. Предполага се, че клетките, секретиращи гастрин, имат калциеви рецептори. Когато в приетата храна има много Са2+, той се свързва с тези рецептори, в резултат на което секрецията на гастрин се увеличава. Гастринът достига по кръвен път до С-клетките и ги стимулира. Това води до засилване на калцитониновата секреция, още преди чревната лигавица да е абсорбирала калциевите йони. По този начин се предотвратява развитието на алиментарна хиперкалциемия. Други хормони, които стимулират секрецията на калцитонин, са естрогените, глюкагонът и адреналинът. От всичко казано до тук става ясно, че калциево-фосфатната обмяна се регулира главно от паратхормона и калцитриола (D-хормона) – при човека калцитонинът играе второстепенна роля. Това схващане се подкрепя и от някои клинични случаи, които показват, че нито пълното спиране, нито прекомерното усилване на калцитониновата секреция нарушават дълготрайно калциево-фосфатната обмяна. За сравнение ще посочим само, че без паратхормон животът е невъзможен. Относно предназначението на калцитонина съществуват известни неясноти. Обикновено С-клетките и секретираният от тях хормон се разглеждат като механизъм за бързо преодоляване (или дори предотвратяване) на хиперкалциемията. Понижаването на плазмената концентрация на Са2+ под действие на калцитонина е безспорен факт, но засилването на реабсорбцията на Са2+ в бъбрека (при физиологични нива на хормона) и стимулирането на синтезата на калцитриол не се вписват в тази представа за физиологичната роля на калцитонина. Както казахме, калцитонинът подтиска дейността на остеокластите. Това е неговото най-важно действие. В резултат на това разграждането на костния матрикс се забавя и процесите на синтез започват да преобладават. Именно преобладаването на синтезата на ново костно вещество е причина за понижаването на плазмената концентрация на Са2+ и фосфатите. Във връзка с казаното може да се постави въпросът, кое е главното предназначение на калцитонина. Дали преодоляването на хиперкалциемията или засилването на минерализацията на костите е неговата основна задача. На този въпрос не може да се даде категоричен отговор. Ясно е, че и двата ефекта на калцитонина имат физиологично значение. Например калцитонинът се прилага с лечебна цел както при хиперкалциемия, така и при остеопороза. Речник на термините Ентероцити1 - Интестинални епителни клетки Пирофосфат2 Нискомолекулно съединение, което се образува като страничен продук в резултат на клетъчния метаболизъм. Съдържа се в екстрацелуларния матрикс на редица тъкани. Във всички тъкани с изключение на костите той е в активно състояние и инхибира преципитацията на калциево-фосфатните соли.Предполага се, че остобластите секретират инхибитор на пирофосфата, който го неутрализира и по този начин се създават условия за преципитиране на солите върху колагена. Подобен процес на преципитиране може да се появи и в други тъкани (атеросклеротични плаки в артериалните стени, дегенеративни тъкани и др.) при липса на пирофосфат или при секреция на неговия инхибитор. Луменална мембрана3 Тази част от мембраната на епителни и ендотелни клетки, която е разположена към лумена на тръбестата структура. Ограничава се от останалите части на клетъчната мембрана чрез плътните междуклетъчни контакти Базо-латерална мембрана4 Обхваща латерално и базално разположените участъци на мембраните на епителните и ендотелни клетки. Калбиндин5 Витамин D зависим, цитозолен калций-свързващ протеин. Каталог: tru -> uchebnici -> 28.MF-ATolekova-GIlieva-PHadgibogova-KTrifonova-TsGeorgiev- -> 28.MF-ATolekova-GIlieva-PHadgibogova-KTrifonova-TsGeorgiev-word 28.MF-ATolekova-GIlieva-PHadgibogova-KTrifonova-TsGeorgiev-word -> 2. хипофизна жлеза 28.MF-ATolekova-GIlieva-PHadgibogova-KTrifonova-TsGeorgiev-word -> Епифизата секретира циркулиращия хормон 28.MF-ATolekova-GIlieva-PHadgibogova-KTrifonova-TsGeorgiev-word -> Пинеалоцити. Те секретират циркулиращия хормон мелатонин 28.MF-ATolekova-GIlieva-PHadgibogova-KTrifonova-TsGeorgiev-word -> 8. агландуларни циркулиращи хормони Изтегляне 365.87 Kb. Сподели с приятели:
|