Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Патология обмена гормоноподобной группы витаминов - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

ГОРМОНОПОДОБНАЯ ГРУППА ВИТАМИНОВ

Витамин D

Витамин D (кальциферол), содержащийся в пищевых продуктах, должен поступить в организм ребенка в дозе 5—10 мкг/сут, а в организм взрослого в еще меньшем количестве. Это объясняется тем, что в организме витамин D синтезируется из холестерина — исходного продукта для синтеза стероидных гормонов и лишь частично поступает с пищей. Активная форма витамина D является важным гормоноподобным регулятором кальциевого гомеостаза в организме. Витамин D функционирует по принципу обратной связи, подобно той, которая регулирует секрецию гормонов и их физиологические эффекты. Витамин D и его метаболиты не обладают свойствами коэнзимов, что характерно для многих других витаминов.
Экзогенные источники витамина D — эргокальциферол и холекальциферол находятся в большом количестве в печени различных видов рыб и морских животных. Поступив в организм с пищей, эргокальциферол и холекальциферол всасываются в тонкой кишке при наличии в химусе желчи и жира. Молекулы витамина встраиваются в хиломикроны и в их составе проникают в общий кровоток. При деструкции хиломикронов на поверхности эндотелия сосудов продукты их деградации, содержащие витамин D, транспортируются в печень, где преобразуются в 25-гидроксикальциферол. Этапы метаболизма прекурсора далее протекают по тем же этапам метаболизма, что в случае эндогенного синтеза активных форм витамина D.
Эндогенный синтез витамина D происходит в коже и почках. Ультрафиолетовое облучение кожных покровов активирует продукцию провитамина D (7-дегидрохолестерин) в клетках мальпигиева и базального слоев кожи. Недостаточность эндогенного синтеза витамина D обычно определяется дефицитом ультрафиолетовой инсоляции кожных покровов, так как интенсивность продукции этого витамина в почках регулируется преимущественно потребностью организма в кальции и фосфоре. Главными регуляторами являются количество синтезированного витамина в почечной ткани и количество паратгормона, активирующего 25-гидроксикальциферол-1-гидроксилазу в митохондриях эпителия почечных канальцев. Восстановление гомеостаза при дефиците кальция и фосфора происходит за счет стимуляции синтеза паратгормона с использованием отрицательной обратной связи с уровнем Са2+ и неорганического фосфора в сыворотке крови и повышения активности ферментов, участвующих в синтезе метаболитов витамина D (отрицательная обратная связь между концентрацией метаболитов и активностью ферментов). Избыток активных форм витамина D нейтрализуется в печени и кишечнике. Образующаяся при этом кальцитриевая кислота быстро удаляется из крови, поступая в гепатоциты, откуда в виде глюкуронидов и сульфатов выделяется с желчью в кишечник. В почках образуется также другой метаболит витамина — 1,24,25(ОН)3D3, сохраняющий не более 10 % от исходной биологической активности. Он удаляется из крови печенью и с желчью поступает в кишечник отчасти в виде глюкуронидов. Глюкурониды метаболитов витамина D в кишечнике реабсорбируются, поступают в печень и используются гепатоцитами в процессах синтеза активных форм витамина D. Незначительное количество 1,25(ОН)2D3 секретируется клетками канальцев почек и удаляется с мочой.
Транспорт 1,25(ОН)2D3 из крови в клетки- мишени осуществляется путем простой диффузии через цитоплазматическую мембрану. В цитоплазме витамин взаимодействует со специфическими рецепторами, которые по структуре гомологичны рецепторам стероидных и тиреоидных гормонов. Образующиеся комплексы витамин/рецептор переносятся в ядро, где аккумулируются и связываются с соответствующими участками гена. Под воздействием витамина ген модулирует в клетках-мишенях продукцию кальций связующего белка, кальцибиндина и других белков. Одновременно часть витамина катаболизируется под воздействием специфического фермента, обеспечивающего окисление боковой цепочки. Физиологические эффекты витамина D на различные клетки ткани отличаются своеобразием.
Слизистая тонкой кишки связывает циркулирующий в крови витамин D при участии специфических цитоплазматических рецепторов, после чего в ядре энтероцитов активируется транскрипция ДНК, стимулируется продукция кальций связующего белка, что резко повышает захват Са2+ в области границы щеточной каймы энтероцита. Ионы кальция проникают внутрь клетки через апикальную мембрану по градиенту концентрации, так как содержание кальция в цитоплазме на три порядка ниже его содержания в химусе. Поступающий в цитоплазму кальций переносится к базальной мембране и при участии Са2+- насосов активно выводится через базолатеральную мембрану в область базальной пластинки и затем в кровоток, где уровень кальция является одной из самых стабильных констант. Регулируя продукцию кальций связующего белка, витамин D обеспечивает поддержание кальциевого гомеостаза в организме — он является единственным фактором, прямо контролирующим всасывание кальция и угнетающим секрецию паратгормона паращитовидными железами, при высокой концентрации фосфата в химусе всасывание кальция снижается из-за образования кальциевых преципитатов — не реабсорбирующихся солей. Уменьшение всасывания кальция в кишечнике вызывают избыток растительных волокон и некоторые органические кислоты (фитиновая и др.).
Канальцы почек регулируют реабсорбцию кальция и неорганического фосфата путем автоматического изменения продукции витамина D. Синтез витамина в почках контролируется преимущественно уровнем фосфатов в крови и мало зависит от содержания в крови паратгормона и кальция. Высокая концентрация в крови фосфата прямо угнетает продукцию витамина D в почках, ограничивая реабсорбцию кальция в тонкой кишке.
Костная ткань использует витамин D наряду с паратгормоном для регуляции входа и выхода кальция. В преобразованной кости витамин D, способствуя отложению в ней кальция и фосфата, модулирует продукцию белков, включенных в образование, минерализацию и обновление костного матрикса. К таким белкам относятся коллаген I типа, остеокальцин и матричный белок. Участие витамина D в перестройке костной ткани опосредуется циркулирующими в крови и тканевыми моноцитами, а также стволовыми клетками костного мозга, обладающими специфическими рецепторами для витамина D. Под воздействием витамина D моноциты трансформируются в предшественники остеобластов, а из стволовых клеток образуются остеокласты и остеобласты, определяющие распад и образование костной ткани. В костной ткани зубов отсутствуют специфические рецепторы, поэтому витамин D не активен в отношении эмали, эмалиевого органа, дентина и одонтобластов. Влияние витамина D на развитие зубов неспецифично и носит вторичный характер.
В скелетных мышцах витамин D регулирует рост разных типов мышечных волокон, особенно медленных оксидативных в красных мышцах. В мышечных волокнах витамин влияет на синтез актина и миозина, содержащие Са2+ в митохондриях, продукцию АТФ. В костном мозге витамин D стимулирует рост и дифференцировку гемопоэтических клеток, а также клеток иммунной системы — лимфоцитов, макрофагов и др. В паращитовидных железах витамин D подавляет секрецию паратгормона.

Гиповитаминоз D

Возникает при повреждениях любого звена метаболизма витамина. При синдроме мальабсорбции, кистозном фиброзе поджелудочной железы угнетается всасывание витамина D в тонкой кишке. При циррозе печени возникает недостаточность первого этапа гидроксилирования в печени, а при хронической почечной недостаточности ослабляется второй этап гидроксилирования в почках. Гиповитаминоз может быть связан с врожденными дефектами ферментных систем, синтезирующих активные формы витамина или образующих транспортные сывороточные белки, а также специфические рецепторы в клетках- мишенях.
В тонкой кишке ограничивается всасывание Са2+ в результате недостаточности продукции кальций связующего белка, возникает гипокальциемия, которая повышает секреторную активность паращитовидных желез. За счет усиления высвобождения паратирина в крови поддерживается близкая к норме концентрация кальция путем постоянной мобилизации его из костного депо. В это же время гиперпродукция паратгормона снижает уровень реабсорбции фосфатов в канальцах почек, что приводит к возникновению гиперфосфатурии и гиперфосфа- темии.
Нарушения минерализации матрикса костей при гипервитаминозе D отмечаются в юном возрасте, когда продолжающийся рост клеток хрящей ведет к утолщению эпифизарных дисков. Дефект минерализации костей связан со снижением образования остеокальцина и остеопентина. При этом возрастает активность щелочной фосфатазы в результате нарушения регуляции синтеза МРНК, определяющей продукцию фермента. В таких условиях в костях усиливается продукция незрелых форм коллагена и ускоряется его расщепление. Это ведет к развитию гипергидроксипролинемии и гипергидроксипролинурии, уменьшению числа остеокластов в поверхностных слоях кости, содержащих неминерализованное остеоидное вещество. Гиперфосфатемия угнетает поступление в костную ткань кальция и фосфата, что облегчает формирование остеопороза за счет усиления секреции паратгормона.

Схема 18. Механизмы нарушений обмена кальция при гипо- и гипервитаминозе D

Уменьшение механической прочности костей способствует искривлению трубчатых костей у детей (D-витаминза- висимый рахит). У взрослого человека снижение механической прочности костей приводит к остеомаляции, которая характеризуется увеличением массы некальцифицированного остеоида и уменьшением массы кальцифицированной кости. У детей могут возникать D- витаминнезависимые формы рахита при врожденных дефектах ферментных систем, обеспечивающих реабсорбцию фосфатов в клетках почечных канальцев.
При гиповитаминозе D нарушается рост мышечных волокон в скелетных мышцах, уменьшается масса мышечной ткани, снижаются содержание и скорость синтеза активина и миозина, ослабляется сократительная способность. В митохондриях мышечных волокон снижается содержание кальция, возникает дефицит макроэргов (АТФ, креатинфосфат).
В слизистых оболочках воздухоносных путей, желудочно-кишечного и мочеполового трактов ослабляется сократительная способность реснитчатого и микроворсинчатого аппаратов эпителиоцитов в связи с генерализованным снижением синтеза немышечного актива.

Гипервитаминоз D

Развивается при систематическом употреблении пищевых продуктов с высокой концентрацией витамина D — печени морских животных и некоторых видов рыб, либо при передозировках витамина, применяемого в лечебных целях. У взрослого человека гипервитаминоз возникает при систематическом употреблении доз витамина, превышающих 100 тыс. ИЕ/сут, у детей — более 5 тыс. ИЕ/сут. Гипервитаминоз обнаруживается и при употреблении витамина в адекватных дозах у лиц, страдающих врожденной повышенной чувствительностью к витамину D.
При гипервитаминозе D в плазме крови значительно усиливается синтез кальций связующего белка в энтероцитах и всасывание кальция в тонкой кишке. Одновременно в канальцах почек возрастает реабсорбция фосфатов. Гиперкальциемия и гиперфосфатемия ведут к развитию патологического стресса с характерной гипертрофией надпочечников, увеличением синтеза и секреции глюкокортикоидов и других стероидов. В совокупности эти нарушения вызывают гиперпродукцию и накопление кислых протеогликанов в межуточном веществе, на поверхности эластиновых волокон и цитоплазматических мембран. Чрезмерное накопление кислых протеогликанов индуцирует повреждения мембранных липопротеидов и субклеточных структур. В митохондриях разобщается окислительное фосфорилирование с дыханием. В таких условиях за счет отложения кальция в участках накопления кислых протеогликанов возникает кальциноз жизненно важных органов — почек, сердца, сосудов и др., что служит причиной развития прогрессирующих тяжелых дистрофических процессов, несовместимых с жизнью системных нарушений (схема 18).



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »