Биологическая роль кальция и фосфора. Нарушения фосфорно-кальциевый обмена

Биологическая роль кальция заключается в следующем.

1. Как уже было отмечено, кальций необходим для построения костной ткани, является строительным материалом для опорно-двигательного аппарата.

2. Принимает активное участие во внутриклеточных обменных процессах, за счёт регулирования функций кальциевых каналов, расположенных в клеточной мембране.

Каналы могут существовать только при достаточной концентрации кальция в крови и межклеточной жидкости. Через них осуществляется переход ионов натрия и калия через клеточную мембрану с возникновением состояний поляризации и деполяризации клеточной мембраны. Такие каналы называются «быстрыми». Процессы поляризации и деполяризации обеспечивают нормальное сокращение миофибрилл, функционирование нервно-мышечной пластинки.

Сам ионизированный кальций проникает в клетку через «медленные» кальциевые каналы и располагается на её внутренней поверхности.

3. Участие в сокращении мышечного волокна.

Кальций, непосредственно располагающийся на клеточной мембране, активизирует специальный фермент, внутриклеточную АТФ-азу, обеспечивающую разложение молекулы АТФ с отдачей энергии, необходимой для синтеза актомиозина, участвующего в мышечном сокращении.

4. Уплотняет стенки сосудов, снижает высвобождение гистамина клетками, повышает вязкость крови. Все эти свойства кальция могут помочь в лечении экссудативного воспаления, терапии аллергических реакций.

5. В медицине критических состояний известна и негативная роль ионов кальция, заключающаяся в повреждении клеточных структур тканей организма, перенёсших длительную гипоксию (возникает «кальциевый парадокс»).

При ишемии (длительном отсутствии кровоснабжения) нарушается функция рибосом клетки, синтезирующих белок. При восстановлении кровотока кальций входит в клетку и разрушает рибосомы, что приводит к нарушению синтеза белка и молекул АТФ, необходимых для обеспечения клетки энергией.

Кроме того, после реперфузии (восстановления кровотока) кальций способствует возникновению спазма сосудов, вновь ухудшающего кровоток. Описана роль этого катиона и в образовании эйкосаноидов - веществ ухудшающих микроциркуляцию.

6. Повышает тонус артериол и артериальное давление, воздействуя на вегетативную нервную систему (оказывает симпатомиметический эффект). Повышает возбудимость и сократимость сердечной мышцы, увеличивает частоту сердечных сокращений (вызывает тахикардию). Поэтому в лечении указанных состояний применяют препараты антагонистов кальция.

7. Необходим для поддержания нормальной свёртываемости крови. Способствует переходу протромбина в тромбин. Входит в состав тромбопластина плазмы (IV плазменный фактор).

Биологическая роль фосфора очень велика. Необходимо отметить следующее:

Он входит в состав нуклеиновых кислот, участвующих в процессах роста и деления клеток, хранения и использования генетической информации.

В составе костей скелета содержится примерно 85% от всего фосфора, находящегося в организме.

Фосфор обеспечивает нормальную и здоровую структуру десен и зубов.

Он существенно влияет на правильную работу почек и сердца.

Принимает участие в процессах накопления и освобождения энергии в клетках.

Задействован в передаче нервных импульсов.

Немаловажное значение фосфора: элемент способствует обмену жиров и крахмалов.

Фосфорно-кальциевый обмен нарушается при расстройствах кислотно-щелочного равновесия. При ацидозе происходит рассасывание костей, так как кристаллы апатита, составляющие основу кости, имеют основные свойства. При алкалозе, наоборот, апатиты откладываются в кости.

При болезни и синдроме Иценко - Кушинга, длительном введении с целью лечения глюкокортикоидов тормозится всасывание кальция в желудочно-кишечном тракте.

Учитывая превалирование катаболизма белка, в том числе и в кости, отложение кальция в костной ткани тормозится, развивается остеопороз.

Увеличение кальция в крови отмечено при разрушении костей опухолями.

Гипокальциемия наблюдается при гиповитаминозе D, стеаторее (сочетается с недостаточным всасыванием жиров), при панкреатитах (в кишечнике образуются нерастворимые соединения - кальциевые мыла).

Гипофосфатемия возникает при гиповитаминозе D, диабетическом кетозе, наследственных заболеваниях, связанных с неспособностью почек реабсорбировать фосфор (болезнь Фанкони), передозировке диуретиков.

Считают, что даже значительные колебания фосфора в крови клинически не проявляются.

При снижении кальция в крови повышается возбудимость мышц, вплоть до развития тетании. Гиперкальциемия уменьшает возбудимость мышц, тормозит действие антидиуретического гормона, поэтому у больных наблюдается адинамия, полиурия, рвота и другие патологические изменения.