Регуляция обмена кальция и фосфатов

В организме обмен кальция и косвенно — фосфатов регулируют ПТГ и кальцитриол. Общая схема регуляции баланса кальция и фосфатов при помощи ПТГ и кальцитриола рассмотрена на рисунке 28–11.

Рис. 28–11. Баланс кальция и фосфатов, гормональные регуляторные контуры [2]. Положительные эффекты помечены символом «+», отрицательные — «-».

Витамины D

Витамины D — жирорастворимые стероиды, необходимые для нормального развития костей и зубов, всасывания кальция и фосфатов в кишечнике. Ядерные рецепторы связывают преимущественно активную форму витамина D — кальцитриол. Все остальные соединения этой группы подвергаются различным модификациям для превращения в активную форму. Различают группы D₂ и D₃.

· Витамины D₃

Ú Провитамин D₃ — (3b)‑7‑дегидрохолестерол, C₂₇H₄₄O, мол. масса 384,65, в эпидермисе под влиянием УФ превращается в витамин D₃.

Ú Витамин D₃, 9,10‑секохолестатриен‑5,7,10(19)‑ол‑3b (активированный 7‑дегидрохолестерол, холекальциферол), антирахитическое средство животного происхождения (печень рыб и млекопитающих, мозг, яичный желток), образуется в коже в результате фотолиза из провитамина D₃.

Ú Кальцидиол, 25‑гидроксихолекальциферол, 25‑гидроксивитамин D₃, C₂₇H₄₄O₂; мол. масса 400,65, промежуточный продукт биологического превращения витамина D₃ в кальцитриол, образуется в печени при гидроксилировании по ²⁵С.

Ú Кальцитриол, 1a,25‑дигидроксивитамин D₃, 1a,25‑дигидроксихолекальциферол, 9,10‑секохолестатриен‑5,7,10(19)‑триол‑1a,3b,25, 1,25(ОН)₂D₃, продукт второго этапа биологического превращения витамина D₃ в его активную форму. Кальцитриол образуется в митохондриях эпителиальных клеток проксимальных извитых канальцев почки. Эффекты выраженнее, чем у кальцидиола. Рецепторы витамина D₃ — ядерные факторы транскрипции, специфически связывают кальцитриол и со значительно меньшим сродством другие формы витаминов D. К транскрибируемым под влиянием кальцитриола генам относятся так называемые Ca²⁺-связывающие белки (в том числе связывающие и переносящие кальций через эпителиальные клетки кишечника). Дефекты рецепторов приводят к развитию ряда форм резистентного к витамину D рахита.

· Витамины D₂

Ú Провитамин D₂ — эргостерол, витамин D растительного происхождения.

Ú Витамин D₂ (эргокальциферол, кальциферол), C₂₈H₄₄O, мол. масса 396,66, активированный эргостерол (образуется при облучении эргостерола ультрафиолетом), антирахитическое средство. В течение многих лет эргокальциферол был стандартным препаратом витамина D. Для полного эффекта необходимо превращение в кальцитриол под влиянием ПТГ.

Суточная потребность в витаминах группы D у детей — 10 мкг холекальциферола (400 МЕ), у взрослых после 25 лет — вдвое меньше.

· Недостаточность витамина D приводит у детей к развитию рахита, а у детей и взрослых к остеомаляции, остеопорозу, остеодистрофии.

· Гипервитаминоз D вызывает развитие токсического синдрома (анорексия, рвота, диарея) и кальцификацию мягких тканей (сердце, сосуды, почка, лёгкие).

Рахит

Рахит характеризуется костными нарушениями, вызванными недостаточной минерализацией остеоида (формирующийся межклеточный матрикс кости). Не полностью минерализованная костная ткань дефектна, при росте перестраивающаяся кость изгибается и скручивается.

· Варианты рахита

à Дефицит витамина D в результате сниженного его поступления и всасывания (алиментарный рахит) или дефекты метаболизма витамина D.

à Недостаточное количество кальция и фосфатов для минерализации костей.

· Алиментарный рахит. Недостаточное поступление в организм витамина D приводит к пониженному всасыванию кальция в кишечнике. Гипокальциемия стимулирует секрецию ПТГ, вызывающего повышенное вымывание кальция из костей и уменьшенную реабсорбцию фосфатов в почечных канальцах.

· Нарушения метаболизма витамина D

à Витамин D–зависимый рахит обусловлен недостаточностью 1a-гидроксилазы кальцидиола, превращающей кальцидиол в кальцитриол.

à Витамин D‑резистентный рахит (дефекты рецептора кальцитриола) — наследственная форма рахита с гипофосфатемией из-за нарушенной канальцевой реабсорбции фосфата и снижения всасывания кальция, поступающего с пищей.

à Хроническая болезнь почек. Один из факторов развития так называемой почечной остеодистрофии (сочетание остеопороза, фиброзного остеита, рахита, хронической почечной недостаточности) — сниженная активность 1a-гидроксилазы в почках.

à Хронические заболевания печени (например, атрезия жёлчных ходов и другой этиологии холестазы) могут приводить к рахиту из-за ухудшения всасывания в кишечнике жирорастворимых витаминов D или дефицита 25-гидроксилирования в печени.

· Недостаточность минералов

à Гипофосфатемия, сцепленная с хромосомой X (семейная гипофосфатемия). Первичное расстройство — дефект почечных канальцев, приводящий к потере фосфатов.

à Рахит недоношенных (метаболическое заболевание костей недоношенных младенцев). Недоношенные грудные дети имеют пониженную минерализованность костей.