Нормальная физиология / КР4 кровь + эндокринка

СРС6. Гормональная регуляция концентрации кальция в крови.

нормальная концентрация ионов Са в плазме составляет 2,1*6 ммоль/л.Роль Са в организме:

1.участвует в формировании потенциалов действия сердечной и гладких мышц;

2.вторичный посредник действия многих биологически активных веществ (медиаторов, гормонов и др.);

3.запускает сокращение всех типов мышц, а также секрецию медиаторов, гормонов и продуктовэкзокринных желез;

4.снижает возбудимость нервной ткани;

5.один из факторов свертывания крови;

6.соли кальция основной компонент костей и зубов.

Функционально метаболизм кальция и фосфатов, формирование костей и зубов, регуляция продукции витамина D, паратиреоидного гормона (ПТГ), или паратгормона, и кальцитонина взаимосвязаны. Концентрация ионов кальция (Ca2+) вне клетки зависит от соотнесенности процессов реабсорбции кальция из кишечника, экскреции кальция почками, поступления и выведения кальция из костей, которые регулируются упомянутыми гормонами. Гомеостатические показатели кальция и фосфатов тесно связаны. (Гайтон)

Поддержание постоянства концентрации кальция в плазме крови обеспечивают три гормона:

1)паратгормон (паратирин) - секретируется паращитовидными железами,

2)кальцитриол (активная форма витамина D3) - стероидный гормон.

Предшественник кальцитриола – витамин D3 - синтезируется из холестерина в коже под действием ультрафиолета солнечных лучей. Далее витамин Dз последовательно активируется в печени и в почках,превращаясь в кальцитриол.

3)кальцитонин (Щитовидная железа содержит С-клетки, которые секретируют кальцитонин, обеспечивающий регуляцию концентрации ионов кальция (Ca2+) в крови) секретируется парафолликулярными клетками щитовидной железы.

4)+ СТГ, т.к. он регулирует при посредничестве ИФР минерализацию костей

5)+ глюкокортикоиды – способствуют «вымыванию» кальция, уменьшают экспрессию рецепторов

кальцитриола, ингибируют деятельность остеобластов и стимулируют деят. остеокластов.

Эти три «кальцийрегулирующих» гормона регулируют концентрацию Ca в крови, влияя на три процесса:

•всасывание Са В тонкой кишке

•реабсорбцию Са в почках

•резорбцию костей и «вымывание»

Паратгормон и кальцитриол повышают концентрацию Ca в крови стимулируя все три процесса, а кальцитонин снижает концентрацию Са в крови, оказывая противоположное действие на органыэффекторы. Повышение концентрации кальция во внеклеточной жидкости обусловлено главным образом двумя влияниями ПТГ: (1) вымыванием кальция и фосфатов из костей; (2) снижением скорости выведения кальция почками. Падение концентрации фосфатов обусловлено мощным влиянием ПТГ на увеличение экскреции фосфатов почками, и это влияние достаточно велико, чтобы превысить эффект вымывания фосфатов из костей.

Кальцитриол оказывает прямое действие на всасывание Са в тонкой кишке, а паратгормон и кальцитонин делают это опосредованно регулируя синтез кальцитриола в почках. Таким образом кальцитриол главный гормон, определяющий общее содержание Са в организме.

Регуляция секреции паратгормона, кальцитpиола и кальцитонина, в основном, определяется концентрацией Са в крови по принципу отрицательной обратной связи.

Снижение концентрации Са:

а) усиливает секрецию паратгормона и кальцитриола, которые повышают уровень Са в крови;б) тормозит секрецию кальцитонина, снижающего этот уровень.

Наоборот, повышение концентрации Са в крови приводит к противоположным сдвигам секрециикальцийрегулирующих гормонов.

В результате концентрация Са поддерживается на относительно постоянном уровне.

Гипокальциемия возникает при снижении секреции ПTГ или при недостаточности витамина D у детей(рахит).

Гипокальциемия может представлять угрозу для жизни из-за судорог скелетных мышц, которые возникают вследствие повышения возбудимости нервной ткани (Са" снижает возбудимость). Гипокальциемия вызывает возбуждение нервной системы и тетанию. Если концентрация ионов кальция во внеклеточной жидкости падает ниже нормы, нервная система постепенно становится все более возбудимой, поскольку повышается проницаемость для ионов натрия (Na+), что облегчает генерацию потенциала действия. В случае падения концентрации кальция до уровня, составляющего 50% нормы, возбудимость периферических нервных волокон становится настолько велика, что они начинают спонтанно разряжаться. Формирующиеся нервные импульсы достигают скелетных мышц и вызывают тетанические сокращения. Таким образом, гипокальциемия приводит к тетании и иногда провоцирует эпилептиформные приступы, поскольку при гипокальциемии повышается возбудимость головного мозга. На рис. 80–2 показана тетания кистей рук (карпопедальный спазм), которая обычно возникает перед генерализованным приступом сокращений скелетных мышц. Тетания возникает, если уровень кальция в крови снижается от нормы, равной 9,4 мг/дл, приблизительно до 6 мг/дл, что только на 35% ниже нормальной концентрации кальция; если же концентрация кальция приближается к 4 мг/дл, это может привести к летальному исходу.

Гиперкальциемия возникает при увеличении секреции паратирина (паратгормона) или при передозировке витамина D. Сопровождается отложением солей кальция в сосудах и почках (образование мочевых камней), снижением возбудимости нервной и мышечной тканей. Гиперкальциемия понижает возбудимость нервной системы и мышечную активность. Когда уровень кальция в жидких средах организма превышает норму, возбудимость нервной системы снижается, что сопровождается замедлением рефлекторных ответов. Увеличение концентрации кальция приводит к уменьшению интервала QT на электрокардиограмме, снижению аппетита и запорам, возможно, вследствие снижения сократительной деятельности мышечной стенки желудочнокишечного тракта. Эти депрессивные эффекты начинают проявляться, когда концентрация кальция поднимается выше 12 мг/дл, и становятся выраженными при концентрации кальция выше 15 мг/дл. Если уровень кальция в крови превышает 17 мг/дл, начинается повсеместное отложение кристаллов фосфата кальция. Данное состояние обсуждается далее в связи с гиперпаратиреозом

RHT: retinohypothalamic tract, SCN: suprachiasmatic nucleus, SCG: superior cervical ganglion NE: Noradrenaline, CSF; Cerebro spinal fluid, TH: Tryptophan hydroxylase, DC: Decarboxylase AANAT: Arylalkylamine N-acetyl transferase, ASMT: Acetylserotonin O-methyltransferase

SCN-melatonin feedback loop and SCN mediated regulation of hypothalamic-pituitary functions.

SCN: Suprachiasmatic nucleus, RHT: Retino-hypothalamic tract, RGC; Retinal ganglionic cells SCG: Superior cervical ganglion, PVN: Paraventricular nucleus, PON: Preoptic nucleus

DMN: Dorsomedial nucleus, AN: Arcuate nucleus, NE: Noradrenaline CSF; Cerebro spinal fluid HPA: Hypothalamic pituitary-adrenal axis, HPG: Hypothalamic-pituitary-gonadal axis, PRL: Prolactin DOP: Dopamine, GnRH: Gonadotropin-releasing hormone, CRH: Cortcotropin releasing hormone.

Шмидт: Влияние сна на иммунную систему находится к тому же под воздействием ритмики гормона шишковидной железы (эпифиза) — мелатонина. Уровень мелатонина повышается во время сна, его концентрация в детском возрасте высока и снижается вместе со снижением доли дельта-сна в пожилом возрасте. Выделяясь у человека перед засыпанием, он снижает эффект нагрузки («стресса») и может ресинхронизировать ритм при перелетах. Мелатонин стимулирует выделение эндогенных опиоидов в активированных антигенами Т-лимфоцитах. В опытах на животных рост опухолей при этом затормаживался и нейтрализовывался различными гормональными эффектами нагрузки («стресса»).

(в ГЕЙтоне-Холле вообще 1 предложение написано, в Medical Physiology (Boron) 1 предложение про то, что мелатонин используют как anti-aging препарат, в Kandel он просто 2 раза упоминается в таблицах по классификации БАВ)

Melatonin mediated regulation of ovarian functions and control of other physiological activities.

SCN: Suprachiasmatic nucleus, SCG: Superior cervical ganglion, NE: Noradrenaline CSF; Cerebro spinal fluid, HPA: Hypothalamic pituitary-axis, GPCR: G-protein coupled receptor, PKA: Protein kinase А

pCREBP: Phosphorylated cAMP response element binding protein

GnRH: Gonadotropin-releasing hormone, FSH: Follicle-stimulating hormone, LH: Luteinizing hormone, AANAT: Arylalkylamine N-acetyl transferase, ASMT: Acetylserotonin O-methyltransferase.

ДЕГРАДАЦИЯ МЕЛАТОНИНА Происходит в клетках-мишенях путем последовательных реакций деацетилирования и дезаминирования под действием моноаминоксидазы А. Часть мелатонина обезвреживается в печени посредством гидроксилирования и сульфатирования в 6-м положении индольного кольца (участвуют цитохром P450-зависимые монооксигеназы и О-сульфотрансферазы); далее неактивное сульфатированное производное экскретируется в желчь

ПЕРИФЕРИЧЕСКОЕ ЗВЕНО СИНТЕЗА – ЭКСТРАПИНЕАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ – СЕТЧАТКА, ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА + ЭНТЕРОХРОМАФФИННЫЕ КЛЕТКИ ЖКТ (ЕС-КЛЕТКИ) – ОБРАЗУЮТ 95% ЭНДОГЕННОГО СЕРОТОНИНА, КОТОРЫЙ ПРЕОБРАЗУЕТСЯ В МЕЛАТОНИН