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

Типовые нарушения обмена кальция - 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

В минерализованной ткани скелета и зубов кальций выполняет статическую функцию, в клетках — динамическую. Статическая функция обеспечивается минерализацией костей и зубов за счет образования кристаллического гидроксиапатита (Са3(РO4)2Са(OН)2), что ведет к скоплению в этих структурах более 99 % от общего содержания кальция в организме — до 1200 г. На апатитовых кристаллах, площадь которых очень велика, адсорбируются ионы натрия, магния, калия, карбонат, флуорид и цитрат, придающие кости и зубам высокую прочность. В клетках динамическую функцию осуществляет ионизированный кальций, который является внутриклеточным передатчиком в системах сопряжения процессов возбуждения, сокращения и секреции. При участии кальция регулируется проводимость межклеточных контактов, проницаемость цитоплазматической мембраны для воды, одно- и двухвалентных катионов, активность мембраносвязанных ферментов и ферментов цитоплазмы.
Кальций поступает в организм в составе пищи и питьевой воды, суточная потребность составляет 1 г, но гомеостаз кальция может поддерживаться и при минимальной дозе 0,4 г. Распределение ионов кальция в организме представлено на схеме 21.
Кальций всасывается главным образом в тонкой кишке. В апикальной мембране энтероцитов используются два механизма входа кальция в цитозоль — Na+—Са2+-обменник и Са2+-зависимый АТФазный насос.
В плазме крови около 50 % от общего количества кальция составляют нефильтруемые в почках белковосвязанные фракции главным образом с альбумином, около 10 % кальция комплексируется с различными анионами, остальное количество относится к свободной фракции. Концентрация последних двух фракций составляет 0,8—1,4 ммоль/л. Они фильтруются в почках и являются биологически наиболее активными.
В норме в клетках поддерживается базальная концентрация ионов кальция в пределах 50—200 нМ, в то время как внеклеточно она в 1000 раз превышает этот уровень. Вход кальция в клетки индуцируется при специфической и неспецифической активации рецепторов-операторов Са2+-каналов через быстрые и медленные каналы при участии Na+—Са -обменника и Са2+-зависимой АТФазной помпы. Транслокация Са2+ в клетку ведет к заполнению внутриклеточных депо. Основная масса Са2+ связывается с кальбиндином — витамин D-зависимым Са2+-тропным белком и лишь очень мало кальция остается в свободном состоянии, так как в цитозоле он еще частично захватывается митохондриями, мембранами аппарата Гольджи, эндоплазматическим ретикулумом и внутренней поверхностью цитоплазматической мембраны. В поперечнополосатых мышцах Са2+ дополнительно депонируется в саркоплазматической сети, в тромбоцитах — в плотной тубулярной системе. Контроль содержания Са2+ в клетке взаимосвязан с контролем внутриклеточного pH, который осуществляется при участии Na+/Н+-антипортера, Nа+-зависимого СГ/НСO-переносчика и системы пассивного обмена Сl/HCO.

Изменения уровня Са2+ и pH цитозоля являются основными факторами в регуляции физиологических процессов в клетке — секреции, сокращения, пролиферации, индуцированной факторами роста и др. Внутриклеточное содержание Са2+ обнаруживает также зависимость от уровня Са2+ во внеклеточной жидкости.
Концентрация Са2+ во внеклеточной жидкости контролируется тремя системами — желудочно-кишечным трактом, костными и зубными тканями, почками, находящимися под влиянием гормонов — паратгормона, тиреокальцитонина и витамина l,25(OH)2D3. В регуляции уровня Са2+ в плазме крови наиболее важную роль играют почки. В них происходит фильтрация кальция в клубочках — более 97 % от общего количества Са2+ в плазме крови. В проксимальных канальцах осуществляется облигатная реабсорбция кальция, в дистальных — факультативная. Для этого используется регулируемая паратгормоном Са2+-зависимая АТФазная помпа, локализованная на базолатеральной мембране эпителиоцитов.
Кратковременное увеличение внутриклеточной концентрации Са2+ возникает при воздействии на клетку нейрогуморальных факторов, влияющих на рецептор управляемые Са2+-каналы, а также за счет выброса этого катиона из внутриклеточных депо при образовании вторичных посредников (метаболитов фосфатидилинозитид-4,5-дифосфата). Это происходит при участии кальмодулина, выполняющего ключевую роль в процессах сопряжения электрогенного и/или гормонального влияния на клетку и формирования ее ответной реакции. Постоянство концентрации Са2+ в крови поддерживается за счет изменений содержания главным образом комплексных соединений и ионизированного кальция при участии паратирина, тиреокальцитонина и витамина D3.
Паратирин регулирует интенсивность всасывания Са2+ в кишечнике, резорбцию его эпителием почечных канальцев одновременно с секрецией фосфатов. При снижении концентрации Са2+ в крови быстро включается механизм коррекции в виде активации размножения и деятельности остеокластов, усиления остеолиза и роста соединительной ткани (при нормальном содержании в организме витамина D3). Повышение концентрации Са2+ в крови включает механизмы удаления излишков Са2+ из организма.
Тиреокальцитонин регулирует реабсорбцию Na+, фосфатов и Са2 в почках. Избыточное содержание гормона в крови вызывает торможение реабсорбции этих продуктов в почках, способствует усилению натрий уреза, возникновению гиперфосфатурии и развитию гипокальциемия.
Витамин D3, воздействуя на липидный состав мембраны щеточной каймы, обеспечивает активный перенос фосфата из химуса в энтероциты, а оттуда в кровь. Он регулирует также всасывание Са2+ в кишечнике и уровень паратирина в крови.
Гиперкальциемия (более 2,6 ммоль/л) возникает в результате повышения резорбции костной ткани, реабсорбции кальция в кишечнике и снижения выделения кальция из организма. Повышение резорбции костной ткани часто происходит при злокачественных опухолях с метастазами в костях.

Это связано с высвобождением опухолевой тканью паратиреоподобного фактора, вызывающего усиление продукции цАМФ в клетках проксимальных канальцев почек и возрастание выделения его с мочой. При этом тормозится канальцевая реабсорбция фосфата, что ведет к гиперфосфатемии и гиперфосфатурии. Нарушения обмена фосфата при злокачественных опухолях сочетаются с усилением продукции эпидермального пептида (трансформирующий фактор роста-альфа) и простагландинов, стимулирующих выделение кальция из костной ткани. Помимо злокачественных опухолей, гиперкальцемия, связанная с усилением резорбции кости, характерна для первичного и вторичного гиперпаратиреоидизма, интоксикаций витамином А, катехоламинами при феохромоцитоме и тиреоидными гормонами при гипертиреоидизме. Возрастание резорбции кальция в желудочно-кишечном тракте происходит при чрезмерном употреблении с пищей витамина D3, Са2+, а также при акромегалии. Снижение выделения кальция из организма отмечается при болезни Аддисона, врожденной гипокальциуретической гиперкальциемии.
Гиперкальциемия проявляется в виде комплекса неврологических (ослабление памяти, летаргия, ступор, кома), кардиоваскулярных (изменения ЭКГ, аритмии, гипертензия), почечных (полиурия, острая и хроническая почечная недостаточность, нефролитиаз, нейрокальциноз) и гастроинтестинальных (анорексия, тошнота, запоры, панкреатит) нарушений. В их основе лежит изменение регуляции кальциевого гомеостаза, в результате чего повышается концентрация кальция в жидких средах. Избыток внеклеточного кальция значительно повышает жесткость мембран эритроцитов, уменьшает их способность к деформации при прохождении через капилляры, что ведет к повреждению клеток. Кроме того, в кровотоке увеличивается агрегационная способность тромбоцитов, возрастает тонус сосудов, ОПС, уменьшается объем кровотока в органах и тканях. Однако угнетение насосной функции сердца и изменения ЭКГ возникают только при значительных изменениях концентрации кальция в плазме крови. В этом случае появляется избыток внутриклеточного кальция с нарушением распределения его в субклеточных структурах, активацией перекисного окисления липидов и эндогенных фосфолипаз, что ведет к повреждению цитолеммы, мембраны митохондрий, везикул эндоплазматической сети с последующим развитием коагуляционного некроза (острое токсическое повреждение). При умеренном увеличении уровня кальция в крови и недостаточности выделительной функции почек обычно повышается в плазме крови концентрация фосфата. Это стимулирует секрецию паратирина и образование пирофосфата, что способствует отложению кальция (обызвествление) в легких, миокарде, аорте, мягких тканях.
Гипокальциемия (менее 2,1 ммоль/л) возникает при дефиците секреции паратирина, который отмечается при многих заболеваниях — послеоперативном идиопатическом гипопаратиреоидизме, вторичном гипопаратиреоидизме при раковых метастазах, гипо- и гипермагнезиемии, синдроме мальабсорбции, хронической почечной недостаточности, повышенном связывании ионизированного кальция альбумином, при введении кровезамещающих белковых жидкостей, алкалозе, гиперлипидемии, возрастании хелатообразования, при гиперфосфатемии, массивном переливании консервированной крови, отравлении этиленгликолем и др. Гипокальциемия развивается также при длительном употреблении белковой пищи, оказывающей кальций- уретический эффект, особенно при дефиците содержания в ней кальция.
При гипокальциемия вначале активируются системы переноса кальция через цитоплазматическую мембрану из клеток во внеклеточное пространство при участии Са2+-зависимой АТФазы, Nа+-Са2+-обменника, через Са2+-каналы. По мере истощения внутриклеточных кальциевых депо в клетках нарушается формирование регуляторных сигналов в связи с ослаблением обратимого взаимодействия Са2+ с белками, главным образом семейства парвальбумина, и возникновением недостаточности буферных свойств цитозоля. Понижение внутриклеточной концентрации кальция делает невозможным образование актомиозинового комплекса в мышечных волокнах, что заметно снижает сократительную способность скелетных мышц и миокарда. В сердце нарушаются также автоматизм и проведение возбуждения. В нервно-мышечных соединениях недостаточность входа Са2+ в нервные окончания в момент стимуляции ведет к дефициту освобождения квантов медиатора и ослаблению нервно-мышечной передачи. Дефицит высвобождения медиатора в окончаниях парасимпатических нервов лежит в основе снижения продукции инсулина В-клетками островков поджелудочной железы. Сочетание гипокальциемия с гипомагнезиемией и гипокалиемией часто приводит к развитию трофических нарушений в хрусталике глаз (катаракта и др.).



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »