parathormon și calcitonina. Natură chimică

Parathormon

Hormonul paratiroidian (PTH) este o polipeptidă cu un singur lanț format din 84 de resturi de aminoacizi (aproximativ 9,5 kDa), acțiunea căreia vizează creșterea concentrației ionilor de calciu și reducerea concentrației de fosfați în plasma sanguină.

1. Sinteza si secretia de PTH

PTH este sintetizat în glande paratiroide topor sub formă de precursor - un preprohormon care conține 115 reziduuri de aminoacizi. În timpul transferului în ER, o peptidă semnal care conține 25 de resturi de aminoacizi este scindată din preprohormon. Prohormonul rezultat este transportat în aparatul Golgi, unde precursorul este transformat într-un hormon matur, care include 84 de resturi de aminoacizi (PTH 1-84). Hormonul paratiroidian este ambalat și depozitat în granule secretoare (vezicule). Hormonul paratiroidian intact poate fi scindat în peptide scurte: fragmente N-terminale, C-terminale și mijlocii. Peptidele N-terminale care conțin 34 de resturi de aminoacizi au activitate biologică completă și sunt secretate de glande împreună cu hormonul paratiroidian matur. Este peptida N-terminală care este responsabilă pentru legarea la receptorii de pe celulele țintă. Rolul fragmentului C-terminal nu a fost clar stabilit. Rata de descompunere hormonală scade cu concentrații scăzute de ioni de calciu și crește cu concentrații mari de ioni de calciu.

Secreția de PTH reglată de nivelul ionilor de calciu din plasmă: hormonul este secretat ca răspuns la o scădere a concentrației de calciu din sânge.

2. Rolul hormonului paratiroidian în reglarea metabolismului calciului și fosfatului

organe țintă pentru PTH - oase și rinichi. în celulele renale şi țesut osos sunt localizați receptori specifici care interacționează cu hormonul paratiroidian, în urma cărora se inițiază o cascadă de evenimente, ducând la activarea adenilat-ciclazei. În interiorul celulei crește concentrația de molecule de cAMP, acțiunea cărora stimulează mobilizarea ionilor de calciu din rezervele intracelulare. Ionii de calciu activează kinazele care fosforilează proteine ​​specifice care induc transcrierea unor gene specifice.

În țesutul osos, receptorii PTH sunt localizați pe osteoblaste și osteocite, dar nu se găsesc pe osteoclaste. Când hormonul paratiroidian se leagă de receptorii celulei țintă, osteoblastele încep să secrete intens factorul de creștere 1 asemănător insulinei și citokine. Aceste substanțe stimulează activitatea metabolică a osteoclastelor. În special, este accelerată formarea enzimelor, cum ar fi fosfataza alcalină și colagenaza, care acționează asupra componentelor matricei osoase, provocând descompunerea acesteia, ducând la mobilizarea Ca 2+ și a fosfaților din os în lichidul extracelular ( Fig. 1).

În rinichi, PTH stimulează reabsorbția calciului în tubii contorți distali și, prin urmare, reduce excreția urinară de calciu și reduce reabsorbția fosfatului.

În plus, hormonul paratiroidian induce sinteza calcitriolului (1,25(OH) 2 D 3), care mărește absorbția calciului în intestin.

Astfel, hormonul paratiroidian restabilește nivelul normal al ionilor de calciu din lichidul extracelular, atât prin acțiune directă asupra oaselor și rinichilor, cât și prin acțiune indirectă (prin stimularea sintezei de calcitriol) asupra mucoasei intestinale, sporind în acest caz eficiența. de absorbție a Ca 2+ în intestin. Prin reducerea reabsorbției fosfatului din rinichi, hormonul paratiroidian ajută la reducerea concentrației de fosfat în lichidul extracelular.

3. Hiperparatiroidism

În hiperparatiroidismul primar, mecanismul de suprimare a secreției de hormon paratiroidian ca răspuns la hipercalcemie este perturbat. Această boală apare cu o frecvență de 1:1000. Cauzele pot include umflarea glanda tiroida(80%) sau hiperplazie difuză a glandelor, în unele cazuri, cancer paratiroidian (mai puțin de 2%). Secreția excesivă de hormon paratiroidian duce la creșterea mobilizării calciului și a fosfatului din țesutul osos, la creșterea reabsorbției calciului și la excreția de fosfat în rinichi. Ca urmare, apare hipercalcemie, care poate duce la o scădere a excitabilității neuromusculare și a hipotensiunii musculare. Pacienţii dezvoltă general şi slabiciune musculara, oboseală rapidă si dureri in anumite grupe musculare, creste riscul fracturilor coloanei vertebrale, femururilor si oaselor antebratului. O creștere a concentrației de ioni de fosfat și calciu în tubii renali poate provoca formarea de pietre la rinichi și duce la hiperfosfaturie și hipofosfatemie.

Hiperparatiroidism secundar apare în insuficiența renală cronică și deficiența de vitamina D 3 și este însoțită de hipocalcemie, asociată în principal cu afectarea absorbției de calciu în intestin datorită inhibării formării calcitriolului de către rinichii afectați. În acest caz, secreția de hormon paratiroidian crește. Cu toate acestea, un nivel ridicat de hormon paratiroidian nu poate normaliza concentrația ionilor de calciu în plasma sanguină din cauza unei încălcări a sintezei calcitriolului și a unei scăderi a absorbției de calciu în intestin. Alături de hipocalcemie, se observă adesea și hiperfostatemia. Pacienții dezvoltă leziuni ale scheletului (osteoporoză) datorită mobilizării crescute a calciului din țesutul osos. În unele cazuri (odată cu dezvoltarea adenomului sau hiperplaziei glandelor paratiroide), hipersecreția autonomă a hormonului paratiroidian compensează hipocalcemia și duce la hipercalcemie ( hiperparatiroidism terțiar).

4. Hipoparatiroidismul

Principalul simptom al hipoparatiroidismului datorat insuficienței glandelor paratiroide este hipocalcemia. O scădere a concentrației ionilor de calciu în sânge poate provoca tulburări neurologice, oftalmice și cardiovasculare, precum și afectarea țesutului conjunctiv. La un pacient cu hipoparatiroidism, se observă o creștere a conducerii neuromusculare, atacuri de convulsii tonice, convulsii ale mușchilor respiratori și ale diafragmei și laringospasm.

Calcitriol

Ca și alți hormoni steroizi, calcitriolul este sintetizat din colesterol.

Orez. 1. Acţiunea biologică a hormonului paratiroidian. 1 - stimulează mobilizarea calciului din os; 2 - stimulează reabsorbția ionilor de calciu în tubii distali ai rinichilor; 3 - activează formarea calcitriolului, 1,25(OH) 2 D 3 în rinichi, ceea ce duce la stimularea absorbției Ca 2+ în intestin; 4 - crește concentrația de calciu în lichidul intercelular, inhibă secreția de PTH. ICF - lichid intercelular.

Acțiunea hormonului vizează creșterea concentrației de calciu în plasma sanguină.

1. Structura și sinteza calcitriolului

În piele, 7-dehidrocolesterolul (provitamina D3) este transformat în precursorul imediat al calcitriolului, colecalciferol (vitamina D3). În timpul acestei reacții neenzimatice, sub influența radiațiilor UV, legătura dintre atomii de carbon al nouălea și al zecelea din molecula de colesterol este ruptă, se deschide inelul B și se formează colecalciferol (Fig. 2). Acesta este modul în care cea mai mare parte a vitaminei D 3 se formează în corpul uman, cu toate acestea, o cantitate mică provine din alimente și este absorbită în intestinul subțire împreună cu alte vitamine liposolubile.

Orez. 2. Schema sintezei calcitriolului. 1 - colesterolul este un precursor al calcitriolului; 2 - în piele, 7-dehidrocolesterolul este convertit neenzimatic în colecalciferol; 3 - în ficat, 25-hidroxilaza transformă colecalciferolul în calcidiol; 4 - în rinichi, formarea calcitriolului este catalizată de 1α-hidroxilază.

În epidermă, colecalciferolul se leagă de o proteină specifică care leagă vitamina D (transcalciferina), intră în sânge și este transferat în ficat, unde hidroxilarea are loc la al 25-lea atom de carbon pentru a forma calcidiol. În complex cu proteina care leagă vitamina D, calcidiolul este transportat la rinichi și hidroxilat la primul atom de carbon pentru a forma calcitriol. Este 1,25(OH) 2 D 3 care este forma activă a vitaminei D 3 .

Hidroxilarea care are loc în rinichi este o etapă care limitează viteza. Această reacție este catalizată de enzima mitocondrială lα-hidroxilaza. Parathormonul induce la-hidroxilaza, stimulând astfel sinteza 1,25(OH)2D3. O concentrație scăzută de fosfați și ioni de Ca2+ în sânge accelerează, de asemenea, sinteza calcitriolului, iar ionii de calciu acționează indirect prin intermediul hormonului paratiroidian.

Cu hipercalcemie, activitatea 1α-hidroxilazei scade, dar activitatea 24α-hidroxilazei crește. În acest caz, crește producția de metabolit 24,25(OH) 2 D 3, care poate avea activitate biologică, dar rolul său nu a fost pe deplin elucidat.

2. Mecanismul de acțiune al calcitriolului

Calcitriol are efect asupra intestinul subtire, rinichii si oasele. Ca și alți hormoni steroizi, calcitriolul se leagă de receptorul intracelular al celulei țintă. Se formează un complex hormon-receptor, care interacționează cu cromatina și induce transcrierea genelor structurale, rezultând sinteza proteinelor care mediază acțiunea calcitriolului. De exemplu, în celulele intestinale, calcitriolul induce sinteza proteinelor purtătoare de Ca 2+, care asigură absorbția ionilor de calciu și fosfat din cavitatea intestinală în celula epitelială intestinală și transportul în continuare de la celulă la sânge, datorită căruia. concentraţia ionilor de calciu în lichidul extracelular se menţine la nivelul necesar pentru mineralizarea matricei organice a ţesutului osos. În rinichi, calcitriolul stimulează reabsorbția ionilor de calciu și fosfat. Cu o lipsă de calcitriol, formarea de fosfat de calciu amorf și cristale de hidroxiapatită în matricea organică a țesutului osos este perturbată, ceea ce duce la dezvoltarea rahitismului și a osteomalaciei. De asemenea, s-a constatat că la o concentrație scăzută de ioni de calciu, calcitriolul favorizează mobilizarea calciului din țesutul osos.

3. Rahitism

Rahitismul este o boală a copilăriei asociată cu o mineralizare insuficientă a țesutului osos. Încălcarea mineralizării osoase este o consecință a deficienței de calciu. Rahitismul poate fi cauzat de următoarele motive: lipsa vitaminei D 3 în dietă, absorbția afectată a vitaminei D 3 în intestinul subțire, scăderea sintezei precursorilor de calcitriGol din cauza expunerii insuficiente la soare, un defect al 1α-hidroxilazei, un defect în receptorii de calcitriol din celulele țintă. Toate acestea determină o scădere a absorbției calciului în intestin și o scădere a concentrației acestuia în sânge, stimularea secreției de hormon paratiroidian și, ca urmare, mobilizarea ionilor de calciu din os. În cazul rahitismului, oasele craniului sunt afectate; pieptul, împreună cu sternul, iese înainte; oasele tubulare și articulațiile brațelor și picioarelor sunt deformate; stomacul crește și iese în afară; dezvoltarea motorie întârziată. Principalele modalități de a preveni rahitismul - alimentație potrivităși insolație adecvată.

Rolul calcitoninei în reglarea metabolismului calciului

Calcitonina este o polipeptidă formată din 32 de resturi de aminoacizi cu o legătură disulfurică. Hormonul este secretat de celulele K tiroidiene parafoliculare sau celulele C paratiroidiene ca o proteină precursoare cu greutate moleculară mare. Secreția de calcitonină crește odată cu creșterea concentrației de Ca 2+ și scade odată cu scăderea concentrației de Ca 2+ în sânge. Calcitonina este un antagonist al hormonului paratiroidian. Inhibă eliberarea de Ca 2+ din os, reducând activitatea osteoclastelor. În plus, calcitonina inhibă reabsorbția tubulară a ionilor de calciu în rinichi, stimulând astfel excreția lor de către rinichi în urină. Rata de secreție de calcitonină la femei este foarte dependentă de nivelul de estrogen. Cu lipsa de estrogen, secretia de calcitonina scade. Acest lucru determină o accelerare a mobilizării calciului din țesutul osos, ceea ce duce la dezvoltarea osteoporozei.

Trei hormoni sunt responsabili pentru schimbul de calciu și fosfat în organism - calcitriol, calcitonina și hormonul paratiroidian.

Calcitriol

Structura

Este un derivat al vitaminei D și aparține steroizilor.

Sinteză

Colecalciferolul (vitamina D 3) și ergocalciferolul (vitamina D 2) formate în piele sub acțiunea radiațiilor ultraviolete și alimentate cu alimente sunt hidroxilate în hepatocite pe C 25 şi în epiteliu tubii proximali rinichi pentru C1. Ca rezultat, se formează 1,25-dioxicolecalciferol ( calcitriol).

Activitatea 1α-hidroxilazei a fost găsită în multe celule și semnificația acesteia constă în activarea 25-hidroxicolecalciferolului pentru nevoile proprii ale celulei (acțiune autocrină și paracrină).

Reglarea sintezei și secreției

Activati: Hipocalcemia creste hidroxilarea vitaminei D la C 1 in rinichi printr-o crestere a secretiei de hormon paratiroidian, care stimuleaza acest proces.

Reduce: Excesul de calcitriol inhibă hidroxilarea C1 în rinichi.

Mecanism de acțiune

Citosolic.

Ținte și efecte

Hormonul paratiroidian

Structura

Este o peptidă de 84 de aminoacizi cu o greutate moleculară de 9,5 kDa.

Sinteză

Merge la glandele paratiroide. Reacțiile de sinteză hormonală sunt foarte active.

Reglarea sintezei și secreției

Se activează producerea hormonului hipocalcemie.

Reduce concentratii mari de calciu prin activare protează sensibilă la calciu hidrolizând unul dintre precursorii hormonului.

Mecanism de acțiune

Adenilat ciclază.

Ținte și efecte

Efectul hormonului paratiroidian este de a creșterea concentrației de calciuȘi scăderea concentrației de fosfatîn sânge.

Acest lucru se realizează în trei moduri:

Os

• la un nivel ridicat al hormonului, osteoclastele sunt activate și țesutul osos este distrus,
• la concentratii scazute remodelarea osoasa si osteogeneza este activata.

rinichi

• reabsorbție crescută a calciului și magneziului
• scade reabsorbția fosfaților, aminoacizilor, carbonaților, sodiului, clorurilor, sulfaților.
• hormonul stimulează și formarea calcitriolului (hidroxilarea la C 1).

Intestinele

• cu participarea calcitriolului, absorbția calciului și a fosfaților este îmbunătățită.

Hipofuncţie

Apare atunci când glanda este îndepărtată accidental în timpul operațiilor asupra glandei tiroide sau în timpul distrugerii autoimune a țesutului glandei. Hipocalcemia și hiperfosfatemia rezultată se manifestă sub formă de excitabilitate neuromusculară ridicată, convulsii, tetanie. Cu o scădere bruscă a calciului, apare paralizia respiratorie, laringospasm.

hiperfuncție

Hiperparatiroidismul primar apare cu adenom glandelor. Creșterea hipercalcemiei provoacă leziuni renale, urolitiază.

Hiperparatiroidismul secundar este rezultatul insuficienței renale, în care există o încălcare a formării calcitriolului, o scădere a concentrației de calciu în sânge și o creștere compensatorie a sintezei hormonului paratiroidian.

Calcitonina

Structura

Este o peptidă de 32 de aminoacizi cu o greutate moleculară de 3,6 kDa.

Sinteză

Apare în celulele parafoliculare ale glandei tiroide.

Reglarea sintezei și secreției

Activati: ioni de calciu, glucagon.

Mecanism de acțiune

Adenilat ciclază

Ținte și efecte

Efectul calcitoninei este scăderea concentrației de calciuȘi fosfatiîn sânge:

• în țesutul osos inhibă activitatea osteoclastelor, ceea ce îmbunătățește intrarea calciului și a fosfaților în os,
• in rinichi inhiba reabsorbtia ionilor de Ca 2+, fosfati, Na + , K + , Mg 2+ .

Hormonul paratiroidian este sintetizat de glandele paratiroide. De structura chimica este o polipeptidă cu un singur lanț care constă din 84 de resturi de aminoacizi, este lipsită de cisteină și are o greutate moleculară de 9500.

Sinonime: hormon paratiroidian, paratirina, PTH.

O creștere a nivelului de hormon paratiroidian în sânge poate indica prezența hiperparatiroidismului primar sau secundar, a sindromului Zolinger-Ellison, a fluorozei și a leziunilor măduvei spinării.

Precursorul biologic al hormonului paratiroidian este hormonul paratiroidian, care are 6 aminoacizi suplimentari la capătul NH2. Hormonul proparatiroidian este produs în reticulul endoplasmatic granular al celulelor principale ale glandelor paratiroide și este transformat în hormon paratiroidian prin clivaj proteolitic în complexul Golgi.

Funcțiile hormonului paratiroidian în organism

PTH are efecte atât anabolice, cât și catabolice asupra țesutului osos. Rolul său fiziologic este de a influența populația de osteocite și osteoblaste, în urma cărora se inhibă formarea țesutului osos. Osteoblastele și osteocitele, sub influența PTH, secretă factorul de creștere 1 asemănător insulinei și citokine, care stimulează metabolismul osteoclastelor. Acestea din urmă, la rândul lor, secretă colagenază și fosfatază alcalină, care distrug matricea osoasă. Acțiunea biologică se realizează prin legarea de receptori specifici pentru hormoni paratiroidieni (receptori PTH) localizați pe suprafața celulei. Receptorii hormonilor paratiroidieni sunt localizați pe osteocite și osteoblaste, dar sunt absenți pe osteoclaste.

Hormonul paratiroidian crește indirect excreția de fosfat de către rinichi, reabsorbția tubulară a cationilor de calciu, prin inducerea producției de calcitriol crește absorbția calciului în intestinul subțire. Ca urmare a acțiunii PTH, nivelul fosfaților din sânge scade, concentrația de calciu din sânge crește și scade în oase. În tubii contorți proximali, PTH stimulează sinteza formelor active de vitamina D. În plus, funcțiile hormonului paratiroidian includ o creștere a gluconeogenezei în rinichi și ficat și o creștere a lipolizei în adipocite (celule ale țesutului adipos).

Concentrația de hormon paratiroidian în organism fluctuează pe parcursul zilei, ceea ce este asociat cu bioritmurile umane și caracteristici fiziologice schimb de calciu. În același timp, nivelul maxim de PTH în sânge este observat la ora 15:00, iar cel minim - la aproximativ 7:00 dimineața.

Condițiile patologice în care hormonul paratiroidian este crescut sunt mai frecvente la femei decât la bărbați.

Principalul regulator al secreției de hormon paratiroidian prin principiul feedback-ului este nivelul de calciu extracelular (efectul stimulator asupra secreției de hormon paratiroidian duce la scăderea concentrației de cationi de calciu în sânge). Deficitul prelungit de calciu duce la hipertrofie și proliferare a celulelor paratiroidiene. O scădere a concentrației de magneziu ionizat stimulează și secreția de hormon paratiroidian, dar mai puțin pronunțată decât în ​​cazul calciului. Un nivel ridicat de magneziu inhibă producția de hormon (de exemplu, cu insuficiență renală). Vitamina D 3 are, de asemenea, un efect inhibitor asupra secreției de PTH.

Cu încălcarea eliberării hormonului paratiroidian, calciul este pierdut de rinichi, este spălat din oase și absorbția în intestin este afectată.

Odată cu creșterea concentrației de hormon paratiroidian, osteoclastele sunt activate, iar resorbția țesutului osos crește. Această acțiune a PTH este mediată prin osteoblaste care produc mediatori care stimulează diferențierea și proliferarea osteoclastelor. În cazul PTH crescut pe termen lung, resorbția osoasă prevalează asupra formării acesteia, ceea ce determină dezvoltarea osteopeniei. Cu producția excesivă de hormon paratiroidian, se observă o scădere a densității osoase (dezvoltarea osteoporozei), ceea ce crește riscul de fracturi. Nivelul de calciu seric la astfel de pacienți este crescut, deoarece sub influența hormonului paratiroidian, calciul este spălat în sânge. Există o tendință de formare a pietrelor la rinichi. Calcificarea vaselor de sânge și tulburările circulatorii pot duce la dezvoltarea leziunilor ulcerative ale tractului gastrointestinal.

O scădere a concentrației de hormon paratiroidian indică hipoparatiroidism primar sau secundar, precum și sindromul Di George, osteoliză activă.

Hormonul paratiroidian servește ca un marker al disfuncției glandelor paratiroide, precum și ca reglarea metabolismului calciului și fosforului în organism. Principalii mediatori ai homeostaziei calciului sunt PTH, calcitonina și vitamina D, ale căror ținte sunt intestinul subțire, rinichii și țesutul osos.

Analiza pentru hormonul paratiroidian

Dacă suspectați o patologie a glandelor paratiroide și metabolismul PTH afectat, se efectuează un studiu al concentrației acestui hormon în sânge.

De obicei, analiza este atribuită în următoarele condiții:

• creșterea sau scăderea nivelului de calciu din sânge;
• osteoporoza;
• modificări ale osului chistic;
• fracturi osoase frecvente, pseudo-fracturi ale oaselor lungi;
• modificări sclerotice la nivelul vertebrelor;
• urolitiază cu formarea de pietre de calciu-fosfat la rinichi;
• suspiciunea de neoplasme ale glandelor paratiroide;
• suspiciunea neoplaziei endocrine multiple de tip 1 și 2;
• neurofibromatoză suspectată.

Pentru analiză, dimineața se prelevează sânge dintr-o venă pe stomacul gol. După ultima masă trebuie să treacă cel puțin 8 ore. Înainte de prelevare, dacă este necesar, trebuie să coordonați cu medicul dumneavoastră aportul de suplimente de calciu. Cu trei zile înainte de test, este necesar să excludeți activitatea fizică excesivă și să opriți consumul de alcool. În ajunul studiului, alimentele grase sunt excluse din dietă, nu fumați în ziua testului. Cu o jumătate de oră înainte de prelevarea de sânge, pacientul trebuie să aibă o stare de repaus complet.

Rata hormonului paratiroidian în sânge este de 18,5-88 pg / ml.

Unele medicamente distorsionează rezultatele analizei. O concentrație crescută a hormonului în sânge se observă în cazul utilizării de estrogeni, anticonvulsivante, fosfați, litiu, cortizol, rifampicină, izoniazidă. Valori reduse ale acestui indicator sunt observate sub influența sulfatului de magneziu, vitaminei D, prednisolonului, tiazidelor, gentamicinei, propranololului, diltiazemului, contraceptivelor orale.

Corectarea unei creșteri ușoare a concentrației de hormon paratiroidian se realizează prin terapie medicamentoasă, dietă și un regim de băut abundent.

Condiții în care hormonul paratiroidian este crescut sau scăzut

O creștere a nivelului de hormon paratiroidian în sânge poate indica prezența hiperparatiroidismului primar sau secundar (pe fondul unui proces oncologic, rahitism, colită ulceroasă, boala Crohn, insuficiență renală cronică, hipervitaminoză D), sindrom Zollinger-Ellison, fluoroză, leziuni ale măduvei spinării. Condițiile patologice în care hormonul paratiroidian este crescut sunt mai frecvente la femei decât la bărbați.

Semne de PTH crescut: sete constantă, urinare frecventă, slăbiciune musculară, dureri musculare la mișcare, deformare a scheletului, fracturi frecvente, slăbire a dinților sănătoși, pirozie la copii.

O scădere a concentrației de hormon paratiroidian indică hipoparatiroidism primar sau secundar (poate fi cauzat de deficit de magneziu, intervenții chirurgicale asupra glandei tiroide, sarcoidoză, deficit de vitamina D), precum și sindromul Di George, un proces activ de distrugere a țesutului osos ( osteoliza).

Simptome de concentrație scăzută a hormonului paratiroidian: crampe musculare, spasme în intestine, trahee, bronhii, frisoane sau febră mare, tahicardie, dureri de inimă, tulburări de somn, tulburări de memorie, depresie.

Corecția hormonilor paratiroidieni

Corectarea unei creșteri ușoare a concentrației de hormon paratiroidian se realizează prin terapie medicamentoasă, dietă și un regim de băut abundent. Suplimentele de calciu și vitamina D sunt folosite pentru a trata hiperparatiroidismul secundar.

Dieta include alimente bogate în calciu, precum și acizi grași polinesaturați (uleiuri vegetale, grăsime de pește) și carbohidrați complecși (în principal sub formă de legume).

Cu un nivel crescut de hormon paratiroidian, concentrația acestuia poate fi redusă prin limitarea utilizării sării de masă, precum și a mâncărurilor și a cărnii sărate, afumate, murate.

Cu o cantitate în exces de hormon paratiroidian, poate fi necesară rezecția chirurgicală a uneia sau mai multor glande paratiroide. Cu o leziune malignă, glandele paratiroide sunt supuse unei îndepărtari complete (paratiroidectomie), urmată de terapie de substituție hormonală.

Concentrația de hormon paratiroidian în organism fluctuează pe parcursul zilei, ceea ce este asociat cu bioritmurile umane și cu caracteristicile fiziologice ale metabolismului calciului.

În caz de deficiență de PTH, terapia de substituție hormonală este prescrisă pentru o perioadă de la câteva luni până la câțiva ani și, uneori, pe viață. Durata cursului depinde de cauza deficitului de hormon paratiroidian.

Odată cu creșterea sau scăderea concentrației de hormon paratiroidian, auto-medicația este inacceptabilă, deoarece aceasta agravează situația și poate duce la consecințe adverse, inclusiv care pun viața în pericol. Cursul de tratament ar trebui să fie sub supravegherea unui endocrinolog cu o monitorizare sistematică a conținutului de PTH și microelemente din sângele pacientului.

Videoclip de pe YouTube pe tema articolului:

81. Iodotironine - structura, sinteza, mecanismul de actiune, rol biologic. Hipo- și hipertiroidism.

Glanda tiroida secretă iodotironine - tiroxina (T4) și triiodotironina (T3). Aceștia sunt derivați iodați ai aminoacidului tirozină (vezi Figura 8).

Figura 8 Formule de hormoni tiroidieni (iodotironine).

Precursorul T4 și T3 este proteina tiroglobulinei conținută în coloidul extracelular al glandei tiroide. Aceasta este o proteină mare care conține aproximativ 10% carbohidrați și multe reziduuri de tirozină (Figura 9). Glanda tiroidă are capacitatea de a acumula ioni de iod (I-), din care se formează „iodul activ”. Radicalii de tirozină din tiroglobulină sunt expuși iodarea „iod activ” - se formează monoiodotirozină (MIT) și diiodotirozină (DIT). Apoi vine condensare două resturi de tirozină iodate pentru a forma T4 și T3 incluse în lanțul polipeptidic. Ca rezultat hidroliză tiroglobulina iodata sub actiunea proteazelor lizozomale se formeaza si intra in sange T4 si T3 libere. Secreția de iodotironine este reglată de hormonul de stimulare a tiroidei (TSH) al glandei pituitare (vezi tabelul 2). Catabolismul hormonilor tiroidieni se realizează prin scindarea iodului și dezaminarea lanțului lateral.

Figura 9 Schema pentru sinteza iodotironinelor.

Din moment ce T 3 și T4 sunt practic insolubile în apă, ele sunt prezente în sânge sub formă de complexe cu proteine, în principal cu globulină de legare a tiroxinei (fracția α1-globulină).

Iodotironinele sunt hormoni cu acțiune directă. Receptorii intracelulari pentru ei sunt prezenți în toate țesuturile și organele, cu excepția creierului și gonadelor. T4 și T3 sunt inductori ai peste 100 de proteine ​​enzimatice diferite. Sub acțiunea iodotironinelor în țesuturile țintă, se efectuează următoarele:

1) reglarea creșterii și diferențierii celulare;

2) reglarea metabolismului energetic (o creștere a numărului de enzime de fosforilare oxidativă, Na + , K + -ATPaza, o creștere a consumului de oxigen, o creștere a producției de căldură).

Sub influența hormonilor tiroidieni, absorbția glucozei în intestin este accelerată, absorbția și oxidarea glucozei în mușchi și ficat este îmbunătățită; glicoliza este activată, conținutul de glicogen din organe scade. Iodotironinele cresc excreția de colesterol, astfel încât conținutul acestuia în sânge scade. Conținutul de triacilgliceroli din sânge scade și el, ceea ce se explică prin activarea oxidării acizilor grași.

29.3.2. Tulburări ale funcției hormonale a glandei tiroide. Hiperfuncția glandei tiroide ( tireotoxicoza sau boala Graves ) se caracterizează printr-o descompunere accelerată a carbohidraților și a grăsimilor, o creștere a consumului de O2 de către țesuturi. Simptomele bolii: creșterea metabolismului bazal, creșterea temperaturii corpului, pierderea în greutate, puls rapid, excitabilitate nervoasă crescută, ochi bombați (exoftalmie).

Hipotiroidismul care se dezvoltă în copilărie se numește cretinism (întârziere fizică și psihică pronunțată, creștere pitică, construcție disproporționată, scăderea metabolismului bazal și a temperaturii corpului). Hipotiroidismul la adulți se manifestă ca mixedem . Această boală se caracterizează prin obezitate, edem mucoasei, tulburări de memorie, probleme mentale. Metabolismul bazal și temperatura corpului sunt reduse. Terapia de substituție hormonală (iodotironine) este utilizată pentru a trata hipotiroidismul.

De asemenea stiut gușă endemică - creșterea dimensiunii glandei tiroide. Boala se dezvoltă din cauza lipsei de iod în apă și alimente.

82. Hormon paratiroidian și calcitonina, structură, mecanism de acțiune, rol biologic. Hiper- și hipoparatiroidism.

Nivelul ionilor de calciu și fosfat din organism este controlat de hormonii glandei tiroide și ai celor patru glande paratiroide situate în imediata apropiere a acesteia. Aceste glande produc calcitonina și hormonul paratiroidian.

29.4.1. Calcitonina- un hormon de natura peptidica, sintetizat in celulele parafoliculare ale glandei tiroide sub forma unui preprohormon. Activarea are loc prin proteoliză parțială. Secreția de calcitonină este stimulată în hipercalcemie și scăzută în hipocalcemie. Ținta hormonului este țesutul osos. Mecanismul de acțiune este îndepărtat, mediat de cAMP. Sub influența calcitoninei, activitatea osteoclastelor (celule care distrug oasele) este slăbită și este activată activitatea osteoblastelor (celule implicate în formarea țesutului osos). Ca urmare, resorbția materialului osos - hidroxiapatita - este inhibată și depunerea acestuia în matricea organică a osului este îmbunătățită. Odată cu aceasta, calcitonina protejează baza organică a osului - colagenul - de degradare și stimulează sinteza acestuia. Aceasta duce la o scădere a nivelului de Ca2+ și fosfați din sânge și o scădere a excreției de Ca2+ în urină (Figura 10).

29.4.2. Parathormon- un hormon de natura peptidica, sintetizat de celulele glandelor paratiroide sub forma unei proteine ​​precursoare. Proteoliza parțială a prohormonului și secreția hormonului în sânge are loc cu o scădere a concentrației de Ca2+ în sânge; dimpotrivă, hipercalcemia reduce secreția de hormon paratiroidian. Organele țintă ale hormonului paratiroidian sunt rinichii, oasele și tractul gastro-intestinal. Mecanismul de acțiune este îndepărtat, dependent de cAMP. Hormonul paratiroidian are un efect activator asupra osteoclastelor țesutului osos și inhibă activitatea osteoblastelor. În rinichi, hormonul paratiroidian crește capacitatea de a forma metabolitul activ al vitaminei D3 - 1,25-dihidroxicolecalciferol (calcitriol). Această substanță crește absorbția intestinală a ionilor de Ca2+ și H2PO4 -, mobilizează Ca2+ și fosfatul anorganic din țesutul osos și crește reabsorbția Ca2+ în rinichi. Toate aceste procese duc la o creștere a nivelului de Ca2+ din sânge (Figura 10). Nivelul de fosfat anorganic din sânge nu crește, deoarece hormonul paratiroidian inhibă reabsorbția fosfatului în tubulii rinichilor și duce la pierderea de fosfat în urină (fosfaturie).

Figura 10. Efectele biologice ale calcitoninei și hormonului paratiroidian.

29.4.3. Tulburări ale funcției hormonale a glandelor paratiroide.

hiperparatiroidism - creșterea producției de hormon paratiroidian de către glandele paratiroide. Însoțită de mobilizarea masivă a Ca2+ din țesutul osos, ceea ce duce la fracturi osoase, calcificarea vaselor de sânge, a rinichilor și a altor organe interne.

Hipoparatiroidismul - productie redusa de hormon paratiroidian de catre glandele paratiroide. Însoțit scădere bruscă conținutul de Ca2 + în sânge, ceea ce duce la o creștere a excitabilității musculare, contracții convulsive.

83. Sistemul renină-angiotensină, rol în reglarea metabolismului apei și electroliților.

Renină-angiotensină-aldosteron.

b) Na

84. Hormoni sexuali - mecanism de actiune, rol biologic, formare , structura,

Hormoni sexuali feminini (estrogeni). Acestea includ estrona, estradiolul și estriolul. Aceștia sunt hormoni steroizi sintetizați din colesterol în principal în ovare. Secreția de estrogeni este reglată de hormonii foliculo-stimulatori și luteinizanți ai glandei pituitare (vezi tabelul 2). Țesuturi țintă - corp uterin, ovare, trompele uterine, glande mamare. Mecanismul de acțiune este direct. Principalul rol biologic al estrogenilor este de a asigura funcția de reproducere în corpul unei femei.

29.5.2. Hormoni sexuali masculini (androgeni). Principalii reprezentanți sunt androsteronul și testosteronul. Precursorul androgenilor este colesterolul, acestea fiind sintetizate în principal în testicule. Biosinteza androgenilor este reglată de hormonii gonadotropi (FSH și LH). Androgenii sunt hormoni cu acțiune directă, ei promovează sinteza proteinelor în toate țesuturile, în special în mușchi. Rolul biologic al androgenilor în corp masculin asociat cu diferențierea și funcționarea sistemului reproducător. Defalcarea hormonilor sexuali masculini se efectuează în ficat, produsele finale ale defalcării sunt 17-cetosteroizi.

85. Încălcări ale funcțiilor glandelor endocrine: hiper- și hipoproducție de hormoni. Exemple de boli asociate cu disfuncția glandelor endocrine.

(Acoperit în întrebările anterioare)

86. Proteinele plasmatice sanguine – rol biologic. Hipo- și hiperproteinemie, disproteinemie. Albumina - funcțiile, cauzele hipoalbuminemiei și manifestările acesteia. Caracteristicile de vârstă ale proteinelor compoziția plasmei sanguine. Imunoglobuline. Proteine ​​de fază acută. Valoarea diagnostică a determinării fracțiilor proteice din plasma sanguină.

Plasma sanguină conține un amestec complex multicomponent (mai mult de 100) de proteine ​​care diferă ca origine și funcție. Majoritatea proteinelor plasmatice sunt sintetizate în ficat. Imunoglobuline și o serie de alte proteine ​​de protecție de către celulele imunocompetente.

30.2.1. fracții proteice. Prin sărarea proteinelor plasmatice, fracțiile de albumină și globulină pot fi izolate. În mod normal, raportul acestor fracții este 1,5 - 2,5. Folosirea metodei electroforezei pe hârtie vă permite să identificați 5 fracții proteice (în ordinea descrescătoare a ratei de migrare): albumine, α1 -, α2 -, β- și γ-globuline. Atunci când se utilizează metode mai subtile de fracționare în fiecare fracțiune, cu excepția albuminei, un număr de proteine ​​pot fi izolate (conținutul și compoziția fracțiilor proteice ale serului sanguin, vezi Figura 1).

Poza 1. Electroferograma proteinelor din serul sanguin și compoziția fracțiilor proteice.

Albumine- proteine ​​cu o greutate moleculară de aproximativ 70.000 Da. Datorită hidrofilității sale și continut ridicatîn plasmă joacă un rol important în menținerea tensiunii arteriale coloidoosmotice (oncotice) și în reglarea schimbului de fluide între sânge și țesuturi. Ei îndeplinesc o funcție de transport: efectuează transferul de acizi grași liberi, pigmenți biliari, hormoni steroizi, ioni de Ca2 + și multe medicamente. Albuminele servesc, de asemenea, ca o rezervă bogată și rapid vândută de aminoacizi.

α 1-globuline:

• acru α 1-glicoproteină (orosomucoid) - contine pana la 40% carbohidrati, punctul sau izoelectric se afla in mediu acid (2.7). Funcția acestei proteine ​​nu a fost pe deplin stabilită; se știe că în stadiile incipiente ale procesului inflamator, orosomucoidul favorizează formarea fibrelor de colagen în focarul inflamației (J. Musil, 1985).
• α 1 - Antitripsină - un inhibitor al unui număr de proteaze (tripsină, chimotripsină, kalikreină, plasmină). O scădere congenitală a conținutului de α1-antitripsină din sânge poate fi un factor de predispoziție la boli bronhopulmonare, deoarece fibrele elastice ale țesutului pulmonar sunt deosebit de sensibile la acțiunea enzimelor proteolitice.
• Proteine ​​care leagă retinolul transportă vitamina A solubilă în grăsimi.
• Proteine ​​care leagă tiroxina - leagă și transportă hormonii tiroidieni care conțin iod.
• Transcortin - leagă și transportă hormonii glucocorticoizi (cortizol, corticosteron).

α 2-globuline:

• Haptoglobine (25% α2-globuline) - formează un complex stabil cu hemoglobina care apare în plasmă ca urmare a hemolizei intravasculare a eritrocitelor. Complexele haptoglobină-hemoglobină sunt preluate de celulele RES, unde lanțurile de hem și proteine ​​sunt degradate, iar fierul este reutilizat pentru sinteza hemoglobinei. Acest lucru previne pierderea fierului de către organism și deteriorarea rinichilor de către hemoglobină.
• ceruloplasmina - o proteina ce contine ioni de cupru (o molecula de ceruloplasmina contine 6-8 ioni Cu2+), care ii dau culoarea albastra. Este o formă de transport a ionilor de cupru în organism. Are activitate oxidazică: oxidează Fe2+ la Fe3+, ceea ce asigură legarea fierului prin transferină. Capabil să oxideze aminele aromatice, participă la schimbul de adrenalină, norepinefrină, serotonină.

β-globuline:

• Transferrina - principala proteină a fracţiei de β-globuline, este implicată în legarea şi transportul fierului feric către diverse ţesuturi, în special către cele hematopoietice. Transferrina reglează conținutul de Fe3+ din sânge, previne acumularea excesivă și pierderea în urină.
• Hemopexină - leagă hemul și previne pierderea acestuia de către rinichi. Complexul hemo-hemopexină este prelevat din sânge de către ficat.
• Proteina C reactivă (C-RP) - o proteina capabila sa precipite (in prezenta Ca2 + ) C-polizaharida peretelui celular pneumococic. Rolul său biologic este determinat de capacitatea de a activa fagocitoza și de a inhiba procesul de agregare a trombocitelor. La persoanele sănătoase, concentrația de C-RP în plasmă este neglijabilă și nu poate fi determinată prin metode standard. Într-un proces inflamator acut, crește de peste 20 de ori; în acest caz, C-RP se găsește în sânge. Studiul C-RP are un avantaj față de alți markeri ai procesului inflamator: determinarea VSH și numărarea numărului de leucocite. Acest indicator este mai sensibil, creșterea lui are loc mai devreme și după recuperare revine rapid la normal.

γ-globuline:

• Imunoglobuline (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) sunt anticorpi produși de organism ca răspuns la introducerea de substanțe străine cu activitate antigenică. Consultați 1.2.5 pentru detalii despre aceste proteine.

30.2.2. Modificări cantitative și calitative ale compoziției proteice a plasmei sanguine.În diferite condiții patologice, compoziția proteică a plasmei sanguine se poate modifica. Principalele tipuri de modificări sunt:

• Hiperproteinemie - o creștere a conținutului de proteine ​​plasmatice totale. Cauze: pierderea unor cantități mari de apă (vărsături, diaree, arsuri extinse), boli infecțioase (datorită creșterii cantității de γ-globuline).
• Hipoproteinemie - o scădere a conținutului de proteine ​​totale din plasmă. Se observă în bolile hepatice (datorită unei încălcări a sintezei proteinelor), în bolile renale (datorită pierderii proteinelor în urină), în timpul înfometării (din cauza lipsei de aminoacizi pentru sinteza proteinelor).
• Disproteinemie - o modificare a procentului de fracții proteice cu un conținut normal de proteine ​​totale în plasma sanguină, de exemplu, o scădere a conținutului de albumine și o creștere a conținutului uneia sau mai multor fracții de globulină în diferite boli inflamatorii.
• Paraproteinemie - apariția în plasma sanguină a imunoglobulinelor patologice - paraproteine ​​care diferă de proteinele normale prin proprietăți fizico-chimice și activitate biologică. Astfel de proteine ​​includ, de exemplu, crioglobuline, formând precipitate între ele la temperaturi sub 37°C. Paraproteinele se găsesc în sânge cu macroglobulinemia Waldenström, cu mielom multiplu (în acest din urmă caz, pot depăși bariera renală și pot fi detectate în urină ca proteine ​​Bence-Jones) . Paraproteinemia este de obicei însoțită de hiperproteinemie.

brazi de faza acuta a unei inflamatii. Acestea sunt proteine, al căror conținut crește în plasma sanguină în timpul unui proces inflamator acut. Acestea includ, de exemplu, următoarele proteine:

1. haptoglobină ;
2. ceruloplasmina ;
3. proteina C-reactiva ;
4. α 1-antitripsină ;
5. fibrinogen (o componentă a sistemului de coagulare a sângelui; vezi 30.7.2).

Viteza de sinteză a acestor proteine ​​crește în primul rând datorită scăderii formării albuminelor, transferinei și albuminelor (o mică fracțiune a proteinelor plasmatice cu cea mai mare mobilitate în timpul electroforezei discului și care corespunde unei benzi de pe electroforegrama în fața albuminelor). ), a cărui concentrație scade în timpul inflamației acute.

Rolul biologic al proteinelor de fază acută: a) toate aceste proteine ​​sunt inhibitori ai enzimelor eliberate în timpul distrugerii celulelor și previn afectarea secundară a țesuturilor; b) aceste proteine ​​au un efect imunosupresor (V.L. Dotsenko, 1985).

30.2.5. Proteine ​​plasmatice protectoare. Proteinele protectoare includ imunoglobulinele și interferonii.

Imunoglobuline (anticorpi) - un grup de proteine ​​produse ca răspuns la structurile străine (antigeni) care pătrund în organism. Ele sunt sintetizate în ganglionii limfatici și splină de limfocitele B. Există 5 clase imunoglobuline- IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

Figura 3 Schema structurii imunoglobulinelor ( în gri regiunea variabilă este afișată, regiunea constantă nu este umbrită).

Moleculele de imunoglobuline au un singur plan structural. Unitatea structurală a unei imunoglobuline (monomer) este formată din patru lanțuri polipeptidice interconectate prin legături disulfurice: două grele (lanțuri H) și două ușoare (lanțuri L) (vezi Figura 3). IgG, IgD și IgE sunt, de regulă, monomeri în structura lor, moleculele IgM sunt construite din cinci monomeri, IgA constau din două sau mai multe unități structurale sau sunt monomeri.

Lanțurile proteice care alcătuiesc imunoglobulinele pot fi împărțite condiționat în domenii specifice sau regiuni care au anumite caracteristici structurale și funcționale.

Regiunile N-terminale ale lanțurilor L și H sunt numite regiunea variabilă (V), deoarece structura lor este caracterizată de diferențe semnificative în diferite clase de anticorpi. În domeniul variabil, există 3 regiuni hipervariabile cu cea mai mare diversitate în secvența de aminoacizi. Este regiunea variabilă a anticorpilor care este responsabilă pentru legarea antigenelor conform principiului complementarității; structura primară a lanțurilor proteice din această regiune determină specificitatea anticorpilor.

Domeniile C-terminale ale lanțurilor H și L au o structură primară relativ constantă în cadrul fiecărei clase de anticorpi și sunt denumite regiunea constantă (C). Regiunea constantă determină proprietățile diferitelor clase de imunoglobuline, distribuția lor în organism și poate lua parte la lansarea mecanismelor care provoacă distrugerea antigenelor.

interferoni - o familie de proteine ​​sintetizate de celulele organismului ca raspuns la o infectie virala si au efect antiviral. Există mai multe tipuri de interferoni cu un spectru specific de acțiune: leucocitar (α-interferon), fibroblast (β-interferon) și & imunitar (γ-interferon). Interferonii sunt sintetizati si secretati de unele celule si isi arata efectul actionand asupra altor celule, in acest sens sunt asemanatori hormonilor. Mecanismul de acțiune al interferonilor este prezentat în figura 4.

Figura 4 Mecanismul de acțiune al interferonilor (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

Prin legarea la receptorii celulari, interferonii induc sinteza a două enzime, 2", 5"-oligoadenilat sintetaza și protein kinaza, probabil datorită inițierii transcripției genelor corespunzătoare. Ambele enzime rezultate își arată activitatea în prezența ARN-urilor dublu catenare, și anume, astfel de ARN-uri sunt produse ale replicării multor virusuri sau sunt conținute în virionii lor. Prima enzimă sintetizează 2", 5"-oligoadenilați (din ATP), care activează ribonucleaza I celulară; a doua enzimă fosforilează factorul de iniţiere a translaţiei IF2. Rezultatul final al acestor procese este inhibarea biosintezei proteinelor și a reproducerii virusului într-o celulă infectată (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

87. Substanțe sanguine cu azot cu greutate moleculară mică („azot rezidual”) și valoarea diagnostică a determinării acestora.Hiperasotemie (retenție și producție).

Acest grup de substanțe include: ureea, acidul uric, aminoacizii, creatina, creatinina, amoniacul, indicanul, bilirubina și alți compuși (vezi Figura 5). Conținutul de azot rezidual din plasma sanguină a persoanelor sănătoase este de 15-25 mmol / l. Se numește o creștere a azotului rezidual din sânge azotemie . În funcție de cauză, azotemia este împărțită în retenție și producție.

Azotemie de retenție apare atunci când există o încălcare a excreției de produse metabolice a azotului (în primul rând uree) în urină și este caracteristică insuficienței renale. În acest caz, până la 90% din azotul neproteic din sânge cade pe azotul ureic în loc de 50% în normă.

Azotemie de producție se dezvoltă cu aportul excesiv de substanțe azotate în sânge din cauza defalcării crescute a proteinelor tisulare (foame prelungită, diabet zaharat, leziuni și arsuri severe, boli infecțioase).

Determinarea azotului rezidual se realizează într-un filtrat de ser sanguin fără proteine. Ca urmare a mineralizării filtratului fără proteine, atunci când este încălzit cu H2SO4 concentrat, azotul tuturor compușilor neproteici se transformă în forma (NH4)2SO4. Ionii NH4 + sunt determinați folosind reactivul Nessler.

• uree - principalul produs final al metabolismului proteinelor în corpul uman. Se formează ca urmare a neutralizării amoniacului din ficat, excretat din organism de către rinichi. Prin urmare, conținutul de uree din sânge scade odată cu bolile hepatice și crește odată cu insuficiența renală.
• Aminoacizi- pătrund în sânge atunci când sunt absorbite din tractul gastrointestinal sau sunt produse ale descompunerii proteinelor tisulare. În sângele oamenilor sănătoși, aminoacizii sunt dominați de alanină și glutamina, care, împreună cu participarea la biosinteza proteinelor, sunt forme de transport ale amoniacului.
• Acid uric este produsul final al catabolismului nucleotidelor purinice. Conținutul său în sânge crește odată cu guta (ca urmare a creșterii educației) și cu funcția renală afectată (din cauza excreției insuficiente).
• Creatina- sintetizat in rinichi si ficat, in muschi se transforma in creatina fosfat - o sursa de energie pentru procesele de contractie musculara. Cu boli ale sistemului muscular, conținutul de creatină din sânge crește semnificativ.
• Creatinină- produsul final al metabolismului azotului, format ca urmare a defosforilării fosfatului de creatină în mușchi, excretat din organism prin rinichi. Conținutul de creatinine din sânge scade cu boli ale sistemului muscular, crește cu insuficiența renală.
• indican - produs de detoxifiere a indolului, format în ficat, excretat prin rinichi. Conținutul său în sânge scade odată cu bolile hepatice, crește - cu procesele crescute de degradare a proteinelor în intestin, cu boli de rinichi.
• Bilirubina (directă și indirectă) sunt produse ale catabolismului hemoglobinei. Conținutul de bilirubină din sânge crește odată cu icterul: hemolitic (datorită bilirubinei indirecte), obstructiv (datorită bilirubinei directe), parenchimatoase (datorită ambelor fracții).

88. Sisteme tampon de sânge și stare acido-bazică (CBS). Rolul sistemelor respirator și excretor în menținerea CBS. Încălcări ale echilibrului acido-bazic. Caracteristici ale reglementării CBS la copii .

Sisteme tampon ale sângelui. Sistemele tampon ale organismului constau din acizi slabi și sărurile lor cu baze puternice. Fiecare sistem tampon este caracterizat de doi indicatori:

• pH-ul tampon(depinde de raportul componentelor tampon);
• rezervor tampon, adică cantitatea de bază sau acid tare care trebuie adăugată în soluția tampon pentru a modifica pH-ul cu unul (depinde de concentrațiile absolute ale componentelor tampon).

Se disting următoarele sisteme tampon:

• bicarbonat(H2C03/NaHC03);
• fosfat(NaH2P04/Na2HP04);
• hemoglobină(deoxihemoglobina ca o sare slabă de acid/potasiu a oxihemoglobinei);
• proteină(acțiunea sa se datorează naturii amfotere a proteinelor). Bicarbonatul și sistemele tampon de hemoglobină înrudite împreună reprezintă mai mult de 80% din capacitatea tampon a sângelui.

30.6.2. Reglarea respiratorie a CBS efectuată prin modificarea intensităţii respiraţiei externe. Odată cu acumularea de CO2 și H+ în sânge, ventilația pulmonară crește, ceea ce duce la normalizarea compoziției gazoase a sângelui. O scădere a concentrației de dioxid de carbon și H + determină o scădere a ventilației pulmonare și normalizarea acestor indicatori.

30.6.3. Reglarea renală KOS Se realizează în principal prin trei mecanisme:

• reabsorbția bicarbonaților (în celulele tubilor renali, acidul carbonic H2CO3 se formează din H2O și CO2; se disociază, H + este excretat în urină, HCO3 este reabsorbit în sânge);
• reabsorbția Na + din filtratul glomerular în schimb cu H + (în acest caz, Na2HPO4 din filtrat se transformă în NaH2PO4 și aciditatea urinei crește) ;
• secreția de NH4+ (în timpul hidrolizei glutaminei în celulele tubulilor se formează NH3; interacționează cu H+, se formează ioni de NH4+, care sunt excretați prin urină.

30.6.4. Indicatori de laborator ai CBS de sânge. Pentru a caracteriza CBS se folosesc următorii indicatori:

• pH-ul sângelui;
• presiunea parțială a CO2 (pCO2) sânge;
• presiunea parțială a O2 (pO2) sânge;
• conținutul de bicarbonați din sânge la valori date de pH și pCO2 ( bicarbonat real sau adevărat, AB );
• conținutul de bicarbonați din sângele pacientului în condiții standard, adică la рСО2=40 mm Hg. ( bicarbonat standard, SB );
• suma de baze toate sisteme tampon sânge ( BB );
• exces sau deficiență de bază sânge comparativ cu normalul pentru acest indicator pacient ( FI , din engleza. exces de bază).

Primii trei indicatori sunt determinați direct în sânge cu ajutorul electrozilor speciali, pe baza datelor obținute, indicatorii rămași sunt calculați folosind nomograme sau formule.

30.6.5. Încălcări ale COS a sângelui. Există patru forme principale de tulburări acido-bazice:

• acidoza metabolica - apare atunci când Diabetși înfometare (datorită acumulării de corp cetonici în sânge), cu hipoxie (datorită acumulării de lactat). Cu această tulburare, pCO2 și [HCO3-] din sânge scad, crește excreția de NH4+ în urină;
• acidoza respiratorie - apare cu bronșită, pneumonie, astm bronsic(datorită reținerii dioxidului de carbon în sânge). Cu această tulburare, pCO2 și sânge crește, excreția de NH4+ cu urina crește;
• alcaloza metabolica - se dezvoltă odată cu pierderea acizilor, de exemplu, cu vărsături indomabile. Cu această tulburare, pCO2 și sângele cresc, excreția de HCO3- cu urina crește, iar aciditatea urinei scade.
• alcaloza respiratorie - observat cu ventilație crescută a plămânilor, de exemplu, la alpiniștii la altitudine mare. Cu această tulburare, pCO2 și [HCO3-] din sânge scad, iar aciditatea urinei scade.

Pentru tratamentul acidozei metabolice se folosește administrarea unei soluții de bicarbonat de sodiu; pentru tratamentul alcalozei metabolice - introducerea unei soluții de acid glutamic.

89. Metabolismul eritrocitar: rolul glicolizei și căii pentozo-fosfatului. Methemoglobinemie. Sistemul antioxidant enzimatic al celulei . Cauzele și consecințele deficitului de glucoză-6-fosfat dehidrogenază eritrocitară.

globule rosii - celule foarte specializate, a căror funcție principală este transportul oxigenului de la plămâni la țesuturi. Durata de viață a eritrocitelor este în medie de 120 de zile; distrugerea lor are loc în celulele sistemului reticuloendotelial. Spre deosebire de majoritatea celulelor din organism, eritrocitele lipsesc nucleul celular, ribozomi și mitocondrii.

30.8.2. Schimb de energie. Principalul substrat energetic al eritrocitelor este glucoza, care provine din plasma sanguină prin difuzie facilitată. Aproximativ 90% din glucoza utilizată de eritrocit este expusă glicoliza(oxidare anaerobă) cu formarea produsului final - acid lactic (lactat). Amintiți-vă care sunt funcțiile pe care le îndeplinește glicoliza în celulele roșii mature:

1) în reacţiile de glicoliză se formează ATP prin fosforilarea substratului . Direcția principală de utilizare a ATP în eritrocite este asigurarea activității Na +, K + -ATPazei. Această enzimă transportă ionii de Na+ din eritrocite în plasma sanguină, previne acumularea de Na+ în eritrocite și ajută la menținerea formei geometrice a acestor celule sanguine (disc biconcav).

2) în reacția de dehidrogenare gliceraldehidă-3-fosfat format în glicoliză NADH. Această coenzimă este un cofactor enzimatic methemoglobin reductază implicat în restaurarea methemoglobinei în hemoglobină conform următoarei scheme:

Această reacție previne acumularea de methemoglobină în eritrocite.

3) metabolit al glicolizei 1, 3-difosfoglicerat capabil cu participarea enzimei difosfoglicerat mutaza în prezenţa 3-fosfoglicerat de transformat în 2, 3-difosfoglicerat:

2,3-Difosfogliceratul este implicat în reglarea afinității hemoglobinei pentru oxigen. Conținutul său în eritrocite crește în timpul hipoxiei. Hidroliza 2,3-difosfogliceratului catalizează enzima difosfoglicerat fosfatază.

Aproximativ 10% din glucoza consumată de eritrocit este utilizată în calea de oxidare a pentozei fosfat. Reacțiile acestei căi servesc ca sursă principală de NADPH pentru eritrocit. Această coenzimă este necesară pentru a transforma glutationul oxidat (vezi 30.8.3) în forma redusă. Deficiența unei enzime cheie a căii pentozei fosfatului - glucozo-6-fosfat dehidrogenază - însoțită de o scădere a raportului NADPH / NADP + în eritrocite, o creștere a conținutului formei oxidate de glutation și o scădere a rezistenței celulare (anemie hemolitică).

30.8.3. Mecanisme de neutralizare a speciilor reactive de oxigen din eritrocite. Oxigenul molecular în anumite condiții poate fi transformat în forme active, care includ anionul superoxid O2-, peroxidul de hidrogen H2O2, radicalul hidroxil OH. și oxigen singlet 1 O2. Aceste forme de oxigen sunt foarte reactive, pot avea un efect dăunător asupra proteinelor și lipidelor membranelor biologice și pot provoca distrugerea celulelor. Cu cât conținutul de O2 este mai mare, cu atât se formează mai multe forme active ale acestuia. Prin urmare, eritrocitele, care interacționează constant cu oxigenul, conțin sisteme antioxidante eficiente capabile să neutralizeze metaboliții activi de oxigen.

O componentă importantă a sistemelor antioxidante este tripeptida glutation, formată în eritrocite ca urmare a interacțiunii γ-glutamilcisteinei și glicinei:

Forma redusă a glutationului (abreviat G-SH) este implicată în neutralizarea peroxidului de hidrogen și a peroxizilor organici (R-O-OH). Aceasta produce apă și glutation oxidat (abreviat G-S-S-G).

Conversia glutationului oxidat în glutation redus este catalizată de enzimă glutation reductază. Sursă de hidrogen - NADPH (din calea pentozei fosfat, vezi 30.8.2):

RBC-urile conțin și enzime superoxid dismutaza Și catalaza efectuând următoarele transformări:

Sistemele antioxidante sunt de o importanță deosebită pentru eritrocite, deoarece eritrocitele nu reînnoiesc proteinele prin sinteză.

90. Caracteristicile factorilor principali de hemocoagulare. Coagularea sângelui ca o cascadă de reacții de activare a proenzimei prin proteoliză. Rolul biologic al vitaminei K. Hemofilie.

coagularea sângelui- un set de procese moleculare care duc la încetarea sângerării dintr-un vas deteriorat ca urmare a formării unui cheag de sânge (tromb). Schema generala procesul de coagulare a sângelui este prezentat în figura 7.

Figura 7 Schema generală a coagulării sângelui.

Majoritatea factorilor de coagulare sunt prezenți în sânge sub formă de precursori inactivi - proenzime, a căror activare este efectuată de proteoliză parțială. O serie de factori de coagulare a sângelui sunt dependenți de vitamina K: protrombina (factorul II), proconvertina (factorul VII), factorii de Crăciun (IX) și Stuart-Prower (X). Rolul vitaminei K este determinat de participarea la carboxilarea resturilor de glutamat din regiunea N-terminală a acestor proteine ​​cu formarea de γ-carboxiglutamat.

Coagularea sângelui este o cascadă de reacții în care forma activată a unui factor de coagulare catalizează activarea următorului până când factorul final, care este baza structurală a trombului, este activat.

Caracteristicile mecanismului în cascadă sunt după cum urmează:

1) în absența unui factor care inițiază procesul de formare a trombului, reacția nu poate avea loc. Prin urmare, procesul de coagulare a sângelui va fi limitat doar la acea parte a fluxului sanguin în care apare un astfel de inițiator;

2) factorii care acționează în fazele inițiale ale coagulării sângelui sunt necesari în cantități foarte mici. La fiecare verigă a cascadei, efectul lor este mult îmbunătățit ( este amplificată), rezultând un răspuns rapid la daune.

În condiții normale, există căi interne și externe pentru coagularea sângelui. Calea interioară este inițiată prin contactul cu o suprafață atipică, ceea ce duce la activarea factorilor prezenți inițial în sânge. calea exterioară coagularea este inițiată de compuși care în mod normal nu sunt prezenți în sânge, dar intră acolo ca urmare a leziunilor tisulare. Ambele mecanisme sunt necesare pentru desfășurarea normală a procesului de coagulare a sângelui; ele diferă numai în stadiile inițiale și apoi se combină în cale comună conducând la formarea unui cheag de fibrină.

30.7.2. Mecanismul de activare a protrombinei. precursor inactiv de trombină - protrombina - sintetizat in ficat. În sinteza sa este implicată vitamina K. Protrombina conține reziduuri ale unui aminoacid rar - γ-carboxiglutamat (denumirea prescurtată - Gla). Fosfolipidele plachetare, ionii de Ca2+ și factorii de coagulare Va și Xa sunt implicați în procesul de activare a protrombinei. Mecanismul de activare este prezentat după cum urmează (Figura 8).

Figura 8 Schema de activare a protrombinei pe trombocite (R. Murray et al., 1993).

Deteriorarea vaselor de sânge duce la interacțiunea trombocitelor din sânge cu fibrele de colagen peretele vascular. Acest lucru determină distrugerea trombocitelor și promovează eliberarea de molecule de fosfolipide încărcate negativ din partea interioară a membranei plasmatice a trombocitelor. Grupările de fosfolipide încărcate negativ leagă ionii de Ca2+. Ionii de Ca2+, la rândul lor, interacționează cu resturile de γ-carboxiglutamat din molecula de protrombină. Această moleculă este fixată pe membrana trombocitară în orientarea dorită.

Membrana trombocitară conține și receptori pentru factorul Va. Acest factor se leagă de membrană și atașează factorul Xa. Factorul Xa este o protează; scindează molecula de protrombină în anumite locuri, ca urmare, se formează trombina activă.

30.7.3. Transformarea fibrinogenului în fibrină. Fibrinogenul (factorul I) este o glicoproteină plasmatică solubilă cu o greutate moleculară de aproximativ 340 000. Este sintetizată în ficat. Molecula de fibrinogen constă din șase lanțuri polipeptidice: două lanțuri A α, două lanțuri B β și două lanțuri γ (vezi Figura 9). Capetele lanțurilor polipeptidice de fibrinogen poartă o sarcină negativă. Acest lucru se datorează prezenței unui număr mare de reziduuri de glutamat și aspartat în regiunile N-terminale ale lanțurilor Aa și Bb. În plus, regiunile B ale lanțurilor Bb conțin reziduuri ale aminoacidului rar tirozin-O-sulfat, care sunt, de asemenea, încărcate negativ:

Aceasta promovează solubilitatea proteinei în apă și previne agregarea moleculelor sale.

Figura 9 Schema structurii fibrinogenului; săgeţile arată legăturile hidrolizate de trombină. R. Murray şi colab., 1993).

Conversia fibrinogenului în fibrină catalizează trombina (factorul IIa). Trombina hidrolizează patru legături peptidice în fibrinogen: două legături în lanțurile A α și două legături în lanțurile B β. Fibrinopeptidele A și B sunt scindate din molecula de fibrinogen și se formează un monomer de fibrină (compoziția sa este α2 β2 γ2 ). Monomerii de fibrină sunt insolubili în apă și se asociază cu ușurință între ei, formând un cheag de fibrină.

Stabilizarea cheagului de fibrină are loc sub acțiunea enzimei transglutaminaza (factorul XIIIa). Acest factor este activat și de trombină. Transglutaminaza formează legături încrucișate între monomerii de fibrină folosind legături izopeptidice covalente.

91. Rolul ficatului în metabolismul glucidelor. Surse de glucoză din sânge și căi de metabolizare a glucozei în ficat. Nivelurile de glucoză din sânge în copilărie timpurie .

Ficatul este un organ care ocupă un loc unic în metabolism. Fiecare celulă hepatică conține câteva mii de enzime care catalizează reacțiile a numeroase căi metabolice. Prin urmare, ficatul îndeplinește o serie de funcții metabolice în organism. Cele mai importante dintre ele sunt:

• biosinteza substanţelor care funcţionează sau sunt utilizate în alte organe. Aceste substanțe includ proteine ​​din plasmă sanguină, glucoză, lipide, corpi cetonici și mulți alți compuși;
• biosinteza produsului final al metabolismului azotului în organism - ureea;
• participarea la procesele de digestie - sinteza acizilor biliari, formarea și excreția bilei;
• biotransformarea (modificarea și conjugarea) metaboliților endogeni, medicamenteși otrăvuri;
• eliberarea unor produse metabolice (pigmenți biliari, exces de colesterol, produse de detoxifiere).

Rolul principal al ficatului în metabolismul carbohidraților este de a menține un nivel constant de glucoză în sânge. Acest lucru se realizează prin reglarea raportului dintre procesele de formare și utilizare a glucozei în ficat.

Celulele hepatice conțin enzima glucokinaza, catalizând reacția de fosforilare a glucozei cu formarea de glucoză-6-fosfat. Glucoza-6-fosfatul este un metabolit cheie al metabolismului carbohidraților; principalele moduri de transformare a acestuia sunt prezentate în Figura 1.

31.2.1. Modalități de utilizare a glucozei. După masă, o cantitate mare de glucoză intră în ficat prin vena portă. Această glucoză este utilizată în primul rând pentru sinteza glicogenului (schema de reacție este prezentată în Figura 2). Conținutul de glicogen din ficatul persoanelor sănătoase variază de obicei între 2 și 8% din masa acestui organ.

Glicoliza și calea pentozo-fosfatului de oxidare a glucozei în ficat servesc în primul rând ca furnizori de metaboliți precursori pentru biosinteza aminoacizilor, acizilor grași, glicerolului și nucleotidelor. Într-o măsură mai mică, căile oxidative pentru conversia glucozei în ficat sunt surse de energie pentru procesele de biosinteză.

Figura 1. Principalele căi de conversie a glucozei-6-fosfat în ficat. Cifrele indică: 1 - fosforilarea glucozei; 2 - hidroliza glucozei-6-fosfatului; 3 - sinteza glicogenului; 4 - mobilizarea glicogenului; 5 - calea pentozei fosfatului; 6 - glicoliză; 7 - gluconeogeneza.

Figura 2. Schema reacțiilor de sinteză a glicogenului în ficat.

Figura 3. Schema reacțiilor de mobilizare a glicogenului în ficat.

31.2.2. Modalități de formare a glucozei. In unele conditii (post, dieta saraca in carbohidrati, activitate fizica prelungita), necesarul de carbohidrati al organismului depaseste cantitatea care este absorbita din tractul gastrointestinal. În acest caz, formarea glucozei se realizează folosind glucozo-6-fosfataza, catalizând hidroliza glucozei-6-fosfatului în celulele hepatice. Sursa imediată de glucoză-6-fosfat este glicogenul. Schema de mobilizare a glicogenului este prezentată în Figura 3.

Mobilizarea glicogenului asigură necesarul de glucoză al organismului uman în primele 12-24 de ore de post. În perioadele ulterioare, gluconeogeneza, biosinteza din surse non-glucide, devine principala sursă de glucoză.

Principalele substraturi pentru gluconeogeneză sunt lactatul, glicerolul și aminoacizii (cu excepția leucinei). Acești compuși sunt mai întâi transformați în piruvat sau oxaloacetat, metaboliți cheie ai gluconeogenezei.

Gluconeogeneza este procesul invers al glicolizei. În același timp, barierele create de reacțiile ireversibile de glicoliză sunt depășite cu ajutorul unor enzime speciale care catalizează reacțiile de bypass (vezi Figura 4).

Dintre celelalte căi ale metabolismului carbohidraților în ficat, trebuie remarcată conversia altor monozaharide alimentare în glucoză - fructoză și galactoză.

Figura 4. Glicoliza și gluconeogeneza în ficat.

Enzime care catalizează reacțiile ireversibile de glicoliză: 1 - glucokinaza; 2 - fosfofructokinaza; 3 - piruvat kinaza.

Enzime care catalizează reacțiile de bypass ale gluconeogenezei: 4 - piruvat carboxilază; 5 - fosfoenolpiruvat carboxikinaza; 6-fructoză-1,6-difosfatază; 7 - glucoza-6-fosfataza.

92. Rolul ficatului în metabolismul lipidic.

Hepatocitele conțin aproape toate enzimele implicate în metabolismul lipidelor. Prin urmare, celulele parenchimatoase ale ficatului controlează în mare măsură raportul dintre consumul și sinteza de lipide în organism. Catabolismul lipidic în celulele hepatice are loc în principal în mitocondrii și lizozomi, biosinteză - în citosol și reticulul endoplasmatic. Metabolitul cheie al metabolismului lipidelor din ficat este acetil-CoA, ale căror principale modalități de formare și utilizare sunt prezentate în Figura 5.

Figura 5. Producerea și utilizarea acetil-CoA în ficat.

31.3.1. Metabolismul acizilor grași în ficat. Grăsimile alimentare sub formă de chilomicroni pătrund în ficat prin sistemul arterelor hepatice. Sub influenta lipoprotein lipaza, localizate în endoteliul capilar, ele sunt descompuse în acizi grași și glicerol. Acizii grași care pătrund în hepatocite pot fi oxidați, modificați (scurtând sau prelungind lanțul de carbon, formând legături duble) și utilizați pentru sinteza triacilglicerolilor și fosfolipidelor endogene.

31.3.2. Sinteza corpilor cetonici.În timpul β-oxidării acizilor grași din mitocondriile hepatice, se formează acetil-CoA, care suferă o oxidare suplimentară în ciclul Krebs. Dacă există o deficiență de oxalacetat în celulele hepatice (de exemplu, în timpul înfometării, diabet zaharat), atunci are loc condensarea grupărilor acetil odată cu formarea corpilor cetonici. (acetoacetat, β-hidroxibutirat, acetonă). Aceste substanțe pot servi drept substraturi energetice în alte țesuturi ale corpului (mușchii scheletici, miocard, rinichi, iar în timpul înfometării prelungite - creierul). Ficatul nu utilizează corpi cetonici. Cu un exces de corpi cetonici în sânge, se dezvoltă acidoză metabolică. Schema de formare a corpurilor cetonice este în figura 6.

Figura 6. Sinteza corpilor cetonici din mitocondriile hepatice.

31.3.3. Formarea și modalitățile de utilizare a acidului fosfatidic. Precursorul comun al triacilglicerolilor și fosfolipidelor din ficat este acidul fosfatidic. Este sintetizat din glicerol-3-fosfat și două acil-CoA - forme active de acizi grași (Figura 7). Glicerol-3-fosfatul poate fi format fie din dihidroxiacetonă fosfat (un metabolit al glicolizei), fie din glicerol liber (un produs al lipolizei).

Figura 7. Formarea acidului fosfatidic (schemă).

Pentru sinteza fosfolipidelor (fosfatidilcolina) din acidul fosfatidic, este necesar un aport suficient de alimente. factori lipotropi(substanțe care împiedică dezvoltarea degenerării grase a ficatului). Acești factori includ colină, metionină, vitamina B12, acid folicși alte câteva substanțe. Fosfolipidele sunt încorporate în complexele lipoproteice și participă la transportul lipidelor sintetizate în hepatocite către alte țesuturi și organe. Lipsa factorilor lipotropi (cu abuzul de alimente grase, alcoolism cronic, diabet zaharat) contribuie la faptul ca acidul fosfatidic este folosit pentru sinteza triacilglicerolilor (insolubili in apa). Încălcarea formării lipoproteinelor duce la faptul că în celulele hepatice se acumulează un exces de TAG (degenerare grasă), iar funcția acestui organ este afectată. Modalitățile de utilizare a acidului fosfatidic în hepatocite și rolul factorilor lipotropi sunt prezentate în Figura 8.

Figura 8. Utilizarea acidului fosfatidic pentru sintezatriacilgliceroli și fosfolipide. Factorii lipotropi sunt marcați cu *.

31.3.4. formarea colesterolului. Ficatul este locul principal pentru sinteza colesterolului endogen. Acest compus este necesar pentru construirea membranelor celulare, este un precursor al acizilor biliari, hormonilor steroizi, vitaminei D3. Primele două reacții ale sintezei colesterolului seamănă cu sinteza corpilor cetonici, dar au loc în citoplasma hepatocitelor. Enzima cheie în sinteza colesterolului este β -hidroxi-β -metilglutaril-CoA reductază (HMG-CoA reductază) inhibată de excesul de colesterol și acizi biliari conform principiului feedback-ului negativ (Figura 9).

Figura 9. Sinteza colesterolului în ficat și reglarea acestuia.

31.3.5. formarea de lipoproteine. Lipoproteinele sunt complexe proteine-lipidice, care includ fosfolipide, triacilgliceroli, colesterol și esterii săi, precum și proteine ​​(apoproteine). Lipoproteinele transportă lipidele insolubile în apă către țesuturi. În hepatocite se formează două clase de lipoproteine ​​- lipoproteine ​​cu densitate mare (HDL) și lipoproteine ​​cu densitate foarte mică (VLDL).

93. Rolul ficatului în metabolismul azotului. Modalități de utilizare a fondului de aminoacizi din ficat. Caracteristici în copilărie .

Ficatul este un organ care reglează aportul de substanțe azotate în organism și excreția acestora. În țesuturile periferice, reacțiile de biosinteză au loc în mod constant folosind aminoacizi liberi sau sunt eliberate în sânge în timpul descompunerii proteinelor tisulare. În ciuda acestui fapt, nivelul de proteine ​​și aminoacizi liberi din plasma sanguină rămâne constant. Acest lucru se datorează faptului că celulele hepatice au un set unic de enzime care catalizează reacții specifice ale metabolismului proteinelor.

31.4.1. Modalități de utilizare a aminoacizilor în ficat. După ingestia de alimente proteice, o cantitate mare de aminoacizi intră în celulele hepatice prin vena portă. Acești compuși pot suferi o serie de transformări în ficat înainte de a intra în circulația generală. Aceste reacții includ (Figura 10):

a) utilizarea aminoacizilor pentru sinteza proteinelor;

b) transaminarea - o cale pentru sinteza aminoacizilor neesentiali; realizează, de asemenea, relația dintre metabolismul aminoacizilor cu gluconeogeneza și calea generală de catabolism;

c) dezaminare - formarea de α-cetoacizi și amoniac;

d) sinteza ureei - modalitatea de neutralizare a amoniacului (vezi schema din secțiunea „Schimb de proteine”);

e) sinteza substanţelor neproteice care conţin azot (colină, creatină, nicotinamidă, nucleotide etc.).

Figura 10. Schimbul de aminoacizi în ficat (schemă).

31.4.2. Biosinteza proteinelor. Multe proteine ​​plasmatice sunt sintetizate în celulele hepatice: albumine(aproximativ 12 g pe zi), majoritatea α- Și β-globuline, inclusiv proteinele de transport (feritină, ceruloplasmină, transcortină, proteină care leagă retinolul si etc.). Mulți factori de coagulare (fibrinogen, protrombină, proconvertină, proaccelerina etc.) sunt sintetizate şi în ficat.

94. Compartimentarea proceselor metabolice la nivelul ficatului. Reglarea direcției fluxului de metaboliți prin membranele structurilor intracelulare (subcelulare). Semnificație în integrarea metabolismului.

O celulă este un sistem funcțional complex care își reglează suportul vital. Diversitatea funcțiilor celulare este asigurată de reglarea spațială și temporală (în primul rând, în funcție de ritmul de nutriție) a anumitor căi metabolice. Reglarea spațială este asociată cu localizarea strictă a anumitor enzime în diverse

Tabelul 2-3. Tipuri de căi metabolice

organele. Deci, în nucleu există enzime asociate cu sinteza moleculelor de ADN și ARN, în citoplasmă - enzime de glicoliză, în lizozomi - enzime hidrolitice, în matricea mitocondrială - enzime TCA, în membrana interioară a mitocondriilor - enzime ale electronului. lanț de transport etc. (Figura 2-29). O astfel de localizare subcelulară a enzimelor contribuie la ordonarea proceselor biochimice și crește rata metabolică.

95. Rolul ficatului în neutralizarea xenobioticelor. Mecanisme de neutralizare a substanțelor din ficat. Etapele (fazele) modificării chimice. Rolul reacțiilor de conjugare în detoxifierea produselor metabolice și a medicamentelor (exemple). Metabolismul medicamentelor la copiii mici.

Principalul reprezentant al sistemelor nespecifice de transport al sângelui este serul albumină. Această proteină poate lega aproape toate substanțele exogene și endogene cu greutate moleculară mică, ceea ce se datorează în mare măsură capacității sale de a schimba cu ușurință conformația moleculei sale și un număr mare de regiuni hidrofobe din moleculă.

Diverse substanțe se leagă de albumina din sânge prin legături necovalente: hidrogen, ionic, hidrofob. În același timp, diverse grupe de substanțe interacționează cu anumite grupe de albumină, provocând modificări caracteristice în conformația moleculei acesteia. Există ideea că substanțele care sunt puternic asociate cu proteinele din sânge sunt de obicei excretate de ficat cu bilă, iar substanțele care formează complexe slabe cu proteinele sunt excretate de rinichi cu urină.

Legarea medicamentelor de proteinele din sânge reduce rata de utilizare a acestora în țesuturi și creează o anumită rezervă a acestora în fluxul sanguin. Interesant este că pacienții cu hipoalbuminemie sunt mai predispuși să aibă reactii adverse cu introducerea medicamentelor din cauza unei încălcări a transportului lor către celulele țintă.

33.4.3. sisteme de transport intracelular.În citoplasma celulelor hepatice și a altor organe, există proteine ​​purtătoare, care au fost desemnate anterior ca Y- Și proteinele Z sau ligandine. S-a stabilit acum că aceste proteine ​​sunt izoenzime diferite ale glutation-S-transferazei. Aceste proteine ​​leagă un număr mare de compuși diferiți: bilirubina, acid gras, tiroxina, steroizi, carcinogeni, antibiotice (benzilpenicilina, cefazolina, cloramfenicol, gentamicina). Se știe că aceste transferaze joacă un rol în transportul acestor substanțe din plasma sanguină prin hepatocite la ficat.

5. Fazele metabolismului xenobiotic.

Metabolismul xenobioticelor include două etape (faze):

1) faza de modificare- procesul de modificare a structurii unui xenobiotic, în urma căruia se eliberează sau apar noi grupări polare (hidroxil, carboxilamină). Acest lucru are loc ca urmare a reacțiilor de oxidare, reducere, hidroliză. Produsele rezultate devin mai hidrofile decât materiile prime.

2) faza de conjugare- procesul de atașare a diferitelor biomolecule la o moleculă a unui xenobiotic modificat folosind legături covalente. Acest lucru facilitează eliminarea xenobioticelor din organism.

96. Lanțul de oxidare a monooxigenazei în membranele reticulului endoplasmatic al celulelor hepatice, componente, succesiunea reacțiilor, rolul în metabolismul xenobioticelor și compușilor naturali. Citocromul P 450. Inductori si inhibitori ai monooxigenazelor microzomale.

Principalul tip de reacții ale acestei faze de biotransformare este oxidare microzomală. Apare cu participarea enzimelor din lanțul de transport de electroni monooxigenazei. Aceste enzime sunt încorporate în membranele reticulului endoplasmatic al hepatocitelor (Figura 1).

Sursa de electroni și protoni din acest lanț este NADPH + H + , care se formează în reacțiile căii pentoze fosfat de oxidare a glucozei. Acceptorul intermediar al H+ și e- este o flavoproteină care conține coenzima FAD. Veriga finală a lanțului de oxidare microzomală - citocromul P-450.

Citocromul P-450 este o proteină complexă, o cromoproteină, care conține hem ca grup protetic. Citocromul P-450 și-a primit numele datorită faptului că formează un complex puternic cu monoxidul de carbon CO, care are un maxim de absorbție la 450 nm. Citocromul P-450 are o specificitate scăzută pentru substrat. Poate interacționa cu un număr mare de substraturi. Proprietatea comună a tuturor acestor substraturi este nepolaritatea.

Citocromul P-450 activează oxigenul molecular și substratul oxidat, modificându-le structura electronică și facilitând procesul de hidroxilare. Mecanismul hidroxilării substratului care implică citocromul P-450 este prezentat în Figura 2.

Figura 2. Mecanismul hidroxilării substratului cu participarea citocromului P-450.

În acest mecanism, 5 etape principale pot fi distinse condiționat:

1. Substanța oxidată (S) formează un complex cu forma oxidată a citocromului P-450;

2. Acest complex este redus de un electron cu NADPH;

3. Complexul redus se combină cu molecula de O2;

4. Despre 2 în complex adaugă încă un electron cu NADPH;

5. Complexul se descompune odată cu formarea moleculei de H2O, a formei oxidate a citocromului P-450 și a substratului hidroxilat (S-OH).

Spre deosebire de lanțul respirator mitocondrial, transferul de electroni în lanțul monooxigenazei nu stochează energie sub formă de ATP. Prin urmare, oxidarea microzomală este oxidare liberă.

În cele mai multe cazuri, hidroxilarea substanțelor străine reduce toxicitatea acestora. Cu toate acestea, în unele cazuri, se pot forma produse cu proprietăți citotoxice, mutagene și cancerigene.

97. Rolul rinichilor în menținerea homeostaziei organismului. Mecanisme de ultrafiltrare, reabsorbție și secreție tubulară. Hormoni care afectează diureza. Proteinurie fiziologică și creatinurie la copii .

Funcția principală a rinichilor este de a menține constanta mediu intern corpul uman. Aportul de sânge abundent (în 5 minute, tot sângele care circulă în vase trece prin rinichi) determină reglarea eficientă a compoziției sângelui de către rinichi. Datorită acestui fapt, se menține și compoziția lichidului intracelular. Cu participarea rinichilor se efectuează:

• eliminarea (excreția) produșilor finali ai metabolismului. Rinichii sunt implicați în excreția de substanțe din organism, care, dacă se acumulează, inhibă activitatea enzimatică. Rinichii elimină, de asemenea, substanțele străine solubile în apă sau metaboliții acestora din organism.
• reglarea compoziției ionice a fluidelor corporale. Cationii și anionii minerali prezenți în fluidele corpului sunt implicați în multe procese fiziologice și biochimice. Dacă concentrația ionilor nu este menținută în limite relativ înguste, aceste procese vor fi perturbate.
• reglarea conținutului de apă din fluidele corporale (osmoreglare). Acest lucru este de mare importanță pentru menținerea presiunii osmotice și a volumului fluidelor la un nivel stabil.
• reglarea concentrației ionilor de hidrogen (pH) în fluidele corporale. pH-ul urinei poate fluctua într-un interval larg, ceea ce asigură constanta pH-ului altora fluide biologice. Aceasta determină funcționarea optimă a enzimelor și posibilitatea reacțiilor catalizate de acestea.
• reglarea tensiunii arteriale. Rinichii sintetizează și eliberează în sânge enzima renina, care este implicată în formarea angiotensinei, un puternic factor vasoconstrictor.
• reglarea nivelului de glucoză din sânge.În stratul cortical al rinichilor are loc gluconeogeneza - sinteza glucozei din compuși non-carbohidrați. Rolul acestui proces crește semnificativ cu înfometarea prelungită și alte efecte extreme.
• Activarea vitaminei D. Metabolitul biologic activ al vitaminei D, calcitriol, se formează în rinichi.
• reglarea eritropoiezei. Rinichii sintetizează eritropoietina, care crește numărul de globule roșii din sânge.

34.2. Mecanisme ale proceselor de ultrafiltrare, reabsorbție tubulară și secreție în rinichi.

1. ultrafiltrare prin capilarele glomerulului;
2. reabsorbția selectivă de lichid în tubul proximal, ansa de Henle, tubul distal și canalul colector;
3. secretie selectiva in lumenul tubilor proximal si distal, adesea asociata cu reabsorbtia.

34.2.2. Ultrafiltrare. Ca urmare a ultrafiltrării care apare în glomeruli, toate substanțele cu greutatea moleculară mai mică de 68.000 Da sunt îndepărtate din sânge și se formează un lichid, numit filtrat glomerular. Substanțele sunt filtrate din sânge în capilarele glomerulare prin pori cu un diametru de aproximativ 5 nm. Viteza de ultrafiltrare este destul de stabilă și este de aproximativ 125 ml de ultrafiltrat pe minut. De compoziție chimică filtratul glomerular este asemănător cu plasma sanguină. Conține glucoză, aminoacizi, vitamine solubile în apă, anumiți hormoni, uree, acid uric, creatină, creatinină, electroliți și apă. Proteinele cu o greutate moleculară mai mare de 68.000 Da sunt practic absente. Ultrafiltrarea este un proces pasiv și neselectiv, deoarece împreună cu „deșeurile” substanțe necesare vieții sunt, de asemenea, îndepărtate din sânge. Ultrafiltrarea depinde doar de dimensiunea moleculelor.

34.2.3. reabsorbție tubulară. Reabsorbția, sau absorbția inversă a substanțelor care pot fi utilizate de organism, are loc în tubuli. În tubii contorți proximali, mai mult de 80% din substanțe sunt absorbite înapoi, inclusiv toată glucoza, aproape toți aminoacizii, vitaminele și hormonii, aproximativ 85% clorură de sodiu și apă. Mecanismul de absorbție poate fi descris folosind glucoza ca exemplu.

Cu participarea Na + , K + -ATPazei, situate pe membrana bazolaterală a celulelor tubulare, ionii Na + sunt transferați din celule în spațiul intercelular și de acolo în sânge și excretați din nefron. Ca urmare, se creează un gradient de concentrație Na+ între filtratul glomerular și conținutul celulelor tubulare. Prin difuzie facilitată, Na+ din filtrat pătrunde în celule, iar concomitent cu cationii intră glucoza în celule (contra gradientului de concentrație!). Astfel, concentrația de glucoză în celulele tubilor rinichi devine mai mare decât în ​​lichidul extracelular, iar proteinele purtătoare efectuează difuzarea facilitată a monozaharidei în spațiul intercelular, de unde intră în sânge.

Figura 34.2. Mecanismul reabsorbției glucozei în tubii proximali ai rinichilor.

Compușii cu molecule înalte - proteine ​​cu o greutate moleculară mai mică de 68.000, precum și substanțele exogene (de exemplu, preparate radioopace) care intră în lumenul tubului în timpul ultrafiltrării, sunt îndepărtate din filtrat prin pinocitoză care are loc la baza microvilozităților. Ele se află în interiorul veziculelor pinocitare, de care sunt atașați lizozomii primari. Enzimele hidrolitice ale lizozomilor descompun proteinele în aminoacizi, care fie sunt utilizați de celulele tubulare în sine, fie trec prin difuzie în capilarele peritubulare.

34.2.4. secretie tubulara. Nefronul are mai multe sisteme specializate care secretă substanțe în lumenul tubului prin transportul lor din plasma sanguină. Cele mai studiate sunt acele sisteme care sunt responsabile de secretia de K + , H + , NH4 + , acizi organici si baze organice.

Secretia de K + în tubii distali - un proces activ asociat cu reabsorbția ionilor de Na +. Acest proces previne reținerea K+ în organism și dezvoltarea hiperkaliemiei. Mecanismele de secreție a protonilor și ionilor de amoniu sunt asociate în principal cu rolul rinichilor în reglarea statusului acido-bazic. Sistemul implicat în secreția acizilor organici este legat de excreția de medicamente și alte substanțe străine din organism. Acest lucru se datorează aparent funcției ficatului, care asigură modificarea acestor molecule și conjugarea lor cu acid glucuronic sau sulfat. Cele două tipuri de conjugate formate în acest fel sunt transportate activ de un sistem care recunoaște și secretă acizi organici. Deoarece moleculele conjugate au o polaritate mare, după ce au fost transferate în lumenul nefronului, acestea nu mai pot difuza înapoi și sunt excretate prin urină.

34.3. Mecanisme hormonale de reglare a funcției renale

34.3.1. În reglarea formării urinei ca răspuns la semnale osmotice și alte semnale, sunt implicate următoarele:

a) hormon antidiuretic;

b) sistemul renină-angiotensină-aldosteron;

c) sistemul de factori natriuretici atriali (sistemul atriopeptidic).

34.3.2. Hormon antidiuretic (ADH, vasopresină). ADH este sintetizat predominant în hipotalamus ca o proteină precursoare, se acumulează în terminațiile nervoase ale glandei pituitare posterioare, din care hormonul este secretat în fluxul sanguin.

Semnalul pentru secreția de ADH este creșterea presiunii osmotice a sângelui. Acest lucru poate apărea atunci când aportul de apă este insuficient, transpirație abundentă sau după ce a luat multă sare. Celulele țintă pentru ADH sunt celulele tubulare renale, celulele musculare netede vasculare și celulele hepatice.

Efectul ADH asupra rinichilor este de a reține apa în organism prin stimularea reabsorbției acesteia în tubii distali și canalele colectoare. Interacțiunea hormonului cu receptorul activează adenilat ciclaza și stimulează formarea cAMP. Sub acțiunea protein kinazei dependente de cAMP, proteinele membranei care se confruntă cu lumenul tubului sunt fosforilate. Acest lucru conferă membranei capacitatea de a transporta apă fără ioni în celule. Apa intră de-a lungul unui gradient de concentrație, deoarece urina tubulară este hipotonă în raport cu conținutul celulei.

După ce luați o cantitate mare de apă, presiunea osmotică a sângelui scade și sinteza ADH se oprește. Pereții tubilor distali devin impermeabili la apă, reabsorbția apei scade și, ca urmare, se excretă un volum mare de urină hipotonă.

Boala cauzată de deficitul de ADH se numește diabet insipid. Se poate dezvolta cu infecții virale neurotrope, leziuni cerebrale traumatice, tumori ale hipotalamusului. Principalul simptom al acestei boli este o creștere bruscă a diurezei (până la 10 sau mai mulți litri pe zi) cu o densitate relativă redusă (1,001-1,005) a urinei.

34.3.3. Renină-angiotensină-aldosteron. Menținerea unei concentrații stabile a ionilor de sodiu în sânge și a volumului sângelui circulant este reglată de sistemul renină-angiotensină-aldosteron, care afectează și reabsorbția apei. Scăderea volumului sanguin cauzată de pierderea de sodiu stimulează un grup de celule situate în pereții arteriolelor aferente - aparatul juxtaglomerular (JGA). Include receptori specializati și celule secretoare. Activarea JGA duce la eliberarea enzimei proteolitice renina din celulele sale secretoare. Renina este, de asemenea, eliberată din celule ca răspuns la scăderea tensiunii arteriale.

Renina acționează asupra angiotensinogenului (o proteină a fracțiunii α2-globulină) și o scindează pentru a forma decapeptida angiotensină I. Apoi o altă enzimă proteolitică scindează două resturi terminale de aminoacizi din angiotensina I pentru a forma angiotensina II. Această octapeptidă este una dintre cele mai multe fonduri active, contribuind la îngustarea vaselor de sânge, inclusiv a arteriolelor. Ca urmare, crește tensiune arteriala, atât fluxul sanguin renal cât și filtrarea glomerulară sunt reduse.

În plus, angiotensina II stimulează secreția de hormon aldosteron de către celulele cortexului suprarenal. Aldosteronul este un hormon cu acțiune directă care acționează asupra tubului contort distal al nefronului. Acest hormon induce sinteza în celulele țintă:

a) proteine ​​implicate în transportul Na+ pe suprafața luminală a membranei celulare;

b) Na + ,K+ -ATPaza, care se integrează în membrana contraluminală și participă la transportul Na+ din celulele tubulare în sânge;

c) enzime mitocondriale, de exemplu, citrat sintaza;

d) enzime implicate în formarea fosfolipidelor membranare, care facilitează transportul Na + în celulele tubulare.

Astfel, aldosteronul crește rata de reabsorbție a Na + din tubii renali (ionii Na + sunt urmați pasiv de ionii Cl -) și, în cele din urmă, reabsorbția osmotică a apei, stimulează transferul activ al K + din plasma sanguină în urină.

34.3.4. factori natriuretici atriali. Celulele musculare atriale sintetizează și secretă în sânge hormoni peptidici reglarea diurezei, a excreției urinare de electroliți și a tonusului vascular. Acești hormoni se numesc atriopeptide (de la cuvântul atrium - atrium).

Atriopeptidele de la mamifere, indiferent de dimensiunea moleculară, au o structură caracteristică comună. În toate aceste peptide, legătura disulfură dintre cele două reziduuri de cisteină formează o structură ineală cu 17 membri. Această structură ciclică este esențială pentru manifestarea activității biologice: reducerea grupării disulfură duce la pierderea proprietăților active. Două lanțuri peptidice pleacă de la reziduurile de cisteină, reprezentând regiunile N- și C-terminale ale moleculei. Numărul de reziduuri de aminoacizi din aceste zone diferă unul de celălalt atriopeptide.

Figura 34.3. Schema structurii peptidei α-natriuretice.

Proteinele receptorului specific pentru atriopeptide sunt localizate pe membrana plasmatică a ficatului, rinichilor și glandelor suprarenale, pe endoteliul vascular. Interacțiunea atriopeptidelor cu receptorii este însoțită de activarea guanilat-ciclazei legate de membrană, care transformă GTP în guanozin monofosfat ciclic (cGMP).

La rinichi, sub influența atriopeptidelor, filtrarea glomerulară și diureza cresc, crește excreția de Na + în urină. În același timp, tensiunea arterială scade, tonusul organelor musculare netede scade și secreția de aldosteron este inhibată.

Astfel, în normă, ambele sisteme de reglare - atriopeptidă și renină-angiotensină - se echilibrează reciproc. Cu încălcarea acestui echilibru, cele mai severe condiții patologice sunt asociate - hipertensiune arteriala din cauza stenozei arterelor renale, insuficienta cardiaca.

În ultimii ani, au existat din ce în ce mai multe rapoarte despre utilizarea hormonilor atriopeptidici în insuficiența cardiacă, deja în stadiile incipiente ale cărora se înregistrează o scădere a producției acestui hormon.

98. Cei mai importanți biopolimeri ai țesutului conjunctiv și matricei intercelulare (colagen, elastina, proteoglicani), compoziție, structură spațială, biosinteză, funcții.

Principalele componente ale matricei extracelulare sunt proteinele structurale colagenul și elastina, glicozaminoglicanii, proteoglicanii, precum și proteinele structurale noncolagenului (fibronectină, laminină, tenascină, osteonectină etc.). Colagenii sunt o familie de proteine ​​fibrilare înrudite secretate de celulele țesutului conjunctiv. Colagenii sunt cele mai comune proteine ​​nu numai în matricea intercelulară, ci și în organismul în ansamblu; ele reprezintă aproximativ 1/4 din toate proteinele din corpul uman. Moleculele de colagen sunt formate din trei lanțuri polipeptidice numite lanțuri α. Au fost identificate mai mult de 20 de lanțuri α, dintre care majoritatea au 1000 de resturi de aminoacizi în compoziția lor, dar lanțurile diferă oarecum în secvența de aminoacizi. Colagenul poate conține trei lanțuri identice sau diferite. Structura primară a lanțurilor α de colagen este neobișnuită, deoarece fiecare al treilea aminoacid din lanțul polipeptidic este reprezentat de glicină, aproximativ 1/4 reziduuri de aminoacizi sunt prolină sau 4-hidroxiprolină, aproximativ 11% este alanină. Structura primară a lanțului α de colagen conține, de asemenea, un aminoacid neobișnuit - hidroxilizină. Lanțurile polipeptidice spiralate, împletindu-se unele în jurul celeilalte, formează o moleculă supercoiled cu trei catenele drepte - tropocolagen. Sinteză și maturare: hidroxilarea prolinei și lizinei pentru a forma hidroxiprolină (Hyp) și hidroxilizină (Hyl); glicozilarea hidroxilizinei; proteoliză parțială - scindarea peptidei „semnal”, precum și a propeptidelor N- și C-terminale; formarea unui triplu helix. Colagenii sunt principalele componente structurale ale organelor și țesuturilor care suferă stres mecanic (oase, tendoane, cartilaje, discuri intervertebrale, vase de sânge), și, de asemenea, participă la formarea stromei organelor parenchimatoase.

Elastina are proprietăți asemănătoare cauciucului. Filamentele de elastină conținute în țesuturile plămânilor, în pereții vaselor de sânge, în ligamentele elastice, pot fi întinse de mai multe ori față de lungimea obișnuită, dar după ce sarcina este îndepărtată, revin la o conformație pliată. Elastina conține aproximativ 800 de resturi de aminoacizi, printre care predomină aminoacizii cu radicali nepolari, precum glicina, valina, alanina. Elastină conține destul de multă prolină și lizină, dar doar puțină hidroxiprolină; hidroxilizina este complet absentă. Proteoglicanii sunt compuși macromoleculari formați din proteine ​​(5-10%) și glicozaminoglicani (90-95%). Ele formează substanța principală a matricei intercelulare a țesutului conjunctiv și pot reprezenta până la 30% din masa uscată a țesutului. Proteoglicanul principal al matricei cartilajului se numește agrecan. Aceasta este o moleculă foarte mare, în care până la 100 de lanțuri de sulfați de condroitină și aproximativ 30 de lanțuri de sulfați de keratan (perie) sunt atașate la un lanț polipeptidic. În țesutul cartilajului, moleculele de agrecan se adună în agregate cu acid haaluronic și o mică proteină de legare.

Proteoglicanii mici sunt proteoglicani cu greutate moleculară mică. Se găsesc în cartilaje, tendoane, ligamente, meniscuri, piele și alte tipuri de țesut conjunctiv. Acești proteoglicani au o proteină de bază mică de care sunt atașate unul sau două lanțuri de glicozaminoglicani. Cele mai studiate sunt decorina, biglicanul, fibromodulina, lumicanul, perlecanul. Ele se pot lega de alte componente ale țesutului conjunctiv și pot afecta structura și funcția acestora. De exemplu, decorina și fibromodulina se atașează la fibrilele de colagen de tip II și limitează diametrul acestora. Proteoglicanii membranei bazale sunt foarte eterogene. Aceștia sunt predominant proteoglicani care conțin sulfat de heparan (SHPG).

99. Caracteristici ale metabolismului în mușchii scheletici și miocard: caracteristicile principalelor proteine, mecanismele moleculare ale contracției musculare, alimentarea cu energie a contracției musculare.

Țesutul muscular reprezintă 40-42% din greutatea corporală. Funcția dinamică principală a mușchilor este de a oferi mobilitate prin contracție și relaxare ulterioară. Când mușchii se contractă, se efectuează lucrări legate de conversia energiei chimice în energie mecanică.

Există trei tipuri de țesut muscular: scheletic, cardiac și țesut muscular neted.

Există, de asemenea, o împărțire în mușchi netezi și striați (striați). Mușchii striați, pe lângă cei scheletici, includ mușchii limbii și treimea superioară a esofagului, mușchii externi ai globului ocular și alții. Din punct de vedere morfologic, miocardul aparține mușchilor striați, dar în multe alte moduri ocupă o poziție intermediară între mușchii netezi și striați.

ORGANIZAREA MORFOLOGICĂ A MUSCHIULUI DURGAT

Mușchiul striat este format din numeroase fibre alungite sau celule musculare. Nervii motori intră în fibra musculară în diferite puncte și îi transmit un impuls electric, determinând contracția. O fibră musculară este de obicei considerată ca o celulă uriașă multinucleată acoperită cu o membrană elastică - o sarcolemă (Fig. 20.1). Diametrul unei fibre musculare striate mature funcțional este de obicei între 10 și 100 µm, iar lungimea fibrei corespunde adesea cu lungimea mușchiului.

În fiecare fibră musculară din sarcoplasma semi-lichidă, de-a lungul lungimii fibrei, există multe formațiuni filamentoase - miofibrile (de obicei mai mici de 1 micron grosime), care, la fel ca întreaga fibră în ansamblu, au o striație transversală, adesea sub formă de mănunchiuri. Striația transversală a fibrei, care depinde de eterogenitatea optică a substanțelor proteice localizate în toate miofibrilele la același nivel, este ușor de detectat la examinarea fibrelor musculare scheletice într-un microscop polarizant sau cu contrast de fază.

Țesutul muscular al animalelor adulte și al oamenilor conține între 72 și 80% apă. Aproximativ 20-28% din masa mușchiului cade pe reziduul uscat, în principal proteine. În plus față de proteine, compoziția reziduului uscat include glicogen și alți carbohidrați, diverse lipide, substanțe extractive care conțin azot, săruri ale acizilor organici și anorganici și alți compuși chimici.

Elementul care se repetă al miofibrilei striate este sarcomerul, o secțiune a miofibrilei, ale cărei limite sunt linii Z înguste. Fiecare miofibrilă este formată din câteva sute de sarcomere. Lungimea medie a sarcomerului este de 2,5-3,0 μm. În mijlocul sarcomerului există o zonă cu o lungime de 1,5-1,6 μm, care este întunecată într-un microscop cu contrast de fază. În lumina polarizată, dă birefringență puternică. Această zonă este de obicei numită disc A (disc anizotrop). În centrul discului A se află linia M, care poate fi observată numai în microscop electronic. Partea mijlocie a discului A este ocupată de o zonă H cu birefringență mai slabă. În cele din urmă, există discuri izotrope, sau discuri I, cu birefringență foarte scăzută. Într-un microscop cu contrast de fază, acestea par mai ușoare decât discurile A. Lungimea discurilor I este de aproximativ 1 µm. Fiecare dintre ele este împărțit în două jumătăți egale de o membrană Z sau linie Z.

Proteinele care alcătuiesc sarcoplasma sunt proteine ​​solubile în medii de sare cu putere ionică scăzută. Diviziunea acceptată anterior a proteinelor sarcoplasmatice în miogen, globulină X, mioalbumină și proteine ​​pigmentare și-a pierdut în mare măsură sensul, deoarece existența globulinei X și a miogenului ca proteine ​​individuale este în prezent negata. S-a stabilit că globulina X este un amestec de diferite substanțe proteice cu proprietățile globulinelor. Termenul „miogen” este, de asemenea, un termen colectiv. În special, compoziția proteinelor grupului miogen include un număr de proteine ​​dotate cu activitate enzimatică: de exemplu, enzimele de glicoliză. Proteinele sarcoplasmatice includ, de asemenea, pigmentul respirator mioglobina și diverse proteine ​​​​enzimatice localizate în principal în mitocondrii și catalizând procesele de respirație tisulară, fosforilarea oxidativă, precum și multe aspecte ale metabolismului azotului și lipidelor. Recent, a fost descoperit un grup de proteine ​​sarcoplasmatice, paravalbuminele, care sunt capabile să lege ionii de Ca2+. Rolul lor fiziologic este încă neclar.

Grupul de proteine ​​miofibrilare include miozina, actina și actomiozina - proteine ​​solubile în medii de sare cu putere ionică mare, precum și așa-numitele proteine ​​reglatoare: tropomiozina, troponina, α- și β-actinina, care formează un singur complex cu actomiozina în muşchi. Proteinele miofibrilare enumerate sunt strâns legate de funcția contractilă a mușchilor.

Luați în considerare la ce se reduc ideile despre mecanismul de contracție și relaxare musculară alternativă. În prezent este acceptat faptul că ciclul biochimic al contracției musculare constă din 5 etape (Fig. 20.8):

1) „capul” miozinei poate hidroliza ATP la ADP și H3PO4 (Pi), dar nu asigură eliberarea produselor de hidroliză. Prin urmare, acest proces este de natură mai stoichiometric decât catalitic (vezi Fig.);

3) această interacțiune asigură eliberarea de ADP și H3PO4 din complexul actină-miozină. Legătura actomiozină are cea mai mică energie la un unghi de 45°, prin urmare, unghiul miozinei cu axa fibrilei se schimbă de la 90° la 45° (aproximativ) și actina avansează (cu 10-15 nm) spre centrul sarcomerului. (vezi fig.);

4) o nouă moleculă de ATP se leagă de complexul miozină-F-actină

5) complexul miozină-ATP are o afinitate scăzută pentru actină și, prin urmare, are loc separarea „capului” miozinei (ATP) de F-actina. Ultima etapă este de fapt relaxarea, care depinde în mod clar de legarea ATP la complexul actină-miozină (vezi Fig. 20.8, e). Apoi ciclul se reia.

100. Caracteristici ale schimbului în tesut nervos. Molecule biologic active ale țesutului nervos.

Caracteristici ale metabolismului în țesutul nervos: multe lipide, puțini carbohidrați, lipsă de rezervă, metabolism ridicat al acizilor dicarboxilici, glucoza este principala sursă de energie, puțin glicogen, astfel încât creierul depinde de aprovizionarea cu glucoză din sânge, intens metabolismul respirator, oxigenul este utilizat în mod constant și nivelul nu se modifică, procesele metabolice sunt izolate datorită barierei hemato-encefalice, sensibilității ridicate la hipoxie și hipoglicemie. proteine ​​neurospecifice (NSP) - molecule biologic active specifice țesuturilor nervoase și care îndeplinesc funcții caracteristice sistem nervos. Proteina de bază a mielinei. Enolaza specifică neuronului. Proteina S-100 etc.

101. Relația dintre metabolismul aminoacizilor, grăsimilor și carbohidraților. Schema transformărilor glucozei și aminoacizilor în grăsimi. Schema pentru sinteza glucozei din aminoacizi. Schema formării scheletului de carbon al aminoacizilor din carbohidrați și glicerol.

În ficat are loc cea mai importantă transformare a acizilor grași din care se sintetizează grăsimile caracteristice acestui tip de animal. Sub acțiunea enzimei lipaze, grăsimile sunt descompuse în acizi grași și glicerol. Soarta ulterioară a glicerolului este similară cu soarta glucozei. Transformarea sa începe cu participarea ATP și se termină cu descompunerea în acid lactic, urmată de oxidarea în dioxid de carbon și apă. Uneori, dacă este necesar, ficatul poate sintetiza glicogenul din acidul lactic.Ficatul sintetizează și grăsimile și fosfatidele, care intră în sânge și sunt transportate în tot organismul. Joacă un rol semnificativ în sinteza colesterolului și a esterilor săi. Oxidarea colesterolului din ficat produce acizi biliari, care sunt excretate în bilă și sunt implicate în procesele de digestie.

102. Valoarea diagnostică a determinării metaboliților în sânge și urină.

Glucoza se găsește în mod normal în urina unei persoane sănătoase în doze extrem de mici, aproximativ 0,03-0,05 g/l. Glicozurie patologică: diabet renal, diabet zaharat, pancreatită acută, hipertiroidism, diabet steroizi, sindrom de dumping, infarct miocardic, arsuri, afectare tubulointerstițială renală, sindrom Cushing. Proteinele nu ar trebui să fie prezente în urina unei persoane sănătoase. Proteinurie patologică: cu boala tractului urinar(exsudație inflamatorie), cu patologie renală (leziuni ale glomerulilor), diabet zaharat, diferite tipuri de boli infecțioase, intoxicații etc. În mod normal, conținutul de uree variază de la 333 la 587 mmol/zi (de la 20 la 35 g/zi). La depășirea ureei, după anumite medicamente sunt diagnosticate febră, hiperfuncție a glandei tiroide, anemie pernicioasă. O scădere a ureei se observă cu toxemie, icter, ciroză hepatică, boli de rinichi, în timpul sarcinii, cu insuficiență renală, în timpul unei diete sărace în proteine. Analiza urinei pentru acid uric este indicată pentru deficiența suspectată acid folic, diagnosticarea tulburărilor metabolismului purinelor, bolilor de sânge, diagnosticarea bolilor endocrine etc. Cu valori reduse ale acidului uric în testul de urină, creșterea atrofiei musculare, xantinurie, intoxicație cu plumb, luarea de iodură de potasiu, chinină, atropină, cu deficit de acid folic sunt determinate. Valori crescute ale acidului uric sunt observate în epilapsii, hepatita virala, cistinoză, sindrom Lesch-Nigan, pneumonie lobară, anemie falciforme, boala Wilson-Konovalov, olicitemie adevărată. Creatinina în analiza urinei la adulți variază de la 5,3 la femei și de la 7,1 la bărbați până la 15,9 și, respectiv, 17,7 mmol / zi. Acest indicator este utilizat în evaluarea funcției renale, este, de asemenea, prescris pentru sarcină, diabet, boli ale glandelor endocrine, scădere în greutate și boli renale acute și cronice. Valori crescute față de normă apar în timpul efortului fizic, diabet zaharat, o dietă proteică, anemie, metabolism crescut, infecții, sarcină, arsuri, hipotiroidism, intoxicații cu monoxid de carbon etc. boli inflamatorii care implică mușchi etc. Se prescrie analiza urinei pentru fosfor. pentru boli ale sistemului osos, rinichi, glandele paratiroide, imobilizare și tratament cu vitamina D. Dacă nivelul este depășit de la normă, este diagnosticată leucemie, predispoziție la formarea de pietre urinare, rahitism, afectarea tubilor renali, non -acidoza renala, hiperparatiroidism, hipofosfatemie familiala. Când nivelul scade, se diagnostichează: diverse boli infecțioase (de ex. tuberculoză), paratiroidectomie, metastaze osoase, acromegalie, hipoparatiroidism, atrofie galbenă acută etc. Analiza este prescrisă pentru patologie. a sistemului cardio-vascular, patologia neurologică și insuficiența renală. Cu o creștere a conținutului de magneziu din normă, se determină următoarele: alcoolism, sindromul Bartter, boala Addison, primele etape boli renale cronice, etc. Reducere: magneziu insuficient în alimente, pancreatită, diaree acută sau cronică, deshidratare, sindrom de malabsorbție, etc. Analiza calciului este prescrisă pentru evaluarea glandelor paratiroide, diagnosticarea rahitismului, osteoporozei, bolilor osoase, bolii tiroidei și hipofizare. Activitatea normală este de 10-1240 U/L. Analiza este prescrisă pentru infecții virale, leziuni ale pancreasului și glandelor parotide, diabet decompensat.

Standard analiza biochimică sânge.

Glucoza poate fi scăzută în unele boli endocrine, afectarea funcției hepatice. O creștere a conținutului de glucoză se observă în diabetul zaharat. Bilirubina, poate determina modul în care funcționează ficatul. O creștere a nivelului bilirubinei totale este un simptom al icterului, hepatitei, blocării căilor biliare. Dacă conținutul de bilirubină legată crește, atunci, cel mai probabil, ficatul este bolnav. Nivelul proteinelor totale scade cu boli ale ficatului, rinichilor, proceselor inflamatorii prelungite, înfometării. O creștere a conținutului de proteine ​​totale poate fi observată în unele boli, boli și afecțiuni ale sângelui însoțite de deshidratare. O scădere a nivelului de albumină poate indica boli ale ficatului, rinichilor sau intestinelor. De obicei, această cifră este redusă în diabet zaharat, alergii severe, arsuri și procese inflamatorii. Albumina crescută este un semnal al tulburărilor sistemului imunitar sau ale metabolismului. O creștere a nivelului de γ-globuline indică prezența infecției și inflamației în organism. O scădere poate indica imunodeficiență. O creștere a conținutului de α1-globuline se observă în procesele inflamatorii acute. Nivelul de α2-globuline poate crește în procesele inflamatorii și neoplazice, boli de rinichi și scăderea pancreatitei și diabetului zaharat. O modificare a cantității de β-globuline este de obicei observată în tulburările metabolismului grăsimilor. Proteina C-reactivă în procese inflamatorii, infecții, tumori, conținutul acesteia crește. Definirea acestui indicator este de mare importanță în reumatism și artrita reumatoida. O creștere a nivelului de colesterol semnalează dezvoltarea aterosclerozei, boala coronariană boli de inimă, boli vasculare și accident vascular cerebral. Nivelul de colesterol crește, de asemenea, odată cu diabetul, bolile cronice de rinichi și scăderea funcției tiroidiene. Colesterolul devine mai puțin decât normal cu creșterea funcției tiroidiene, insuficiență cardiacă cronică, acută boli infecțioase, tuberculoza, pancreatita acuta si boli hepatice, unele tipuri de anemie, epuizare. Dacă conținutul de β-lipoproteine ​​este mai mic decât în ​​mod normal, aceasta indică o afectare a funcției hepatice. Nivel îmbunătățit Acest indicator indică ateroscleroza, metabolismul afectat al grăsimilor și diabetul zaharat. Trigliceridele cresc cu boli renale, scăderea funcției tiroidiene. Creștere bruscă acest indicator indică inflamația pancreasului. O creștere a ureei indică o boală de rinichi. O creștere a nivelului de creatinine indică o încălcare a rinichilor, diabet zaharat, boli ale mușchilor scheletici. Nivelul acidului uric din sânge poate crește cu gută, leucemie, infectii acute, boli hepatice, pietre la rinichi, diabet zaharat, eczeme cronice, psoriazis.O modificare a nivelului de amilază indică o patologie a pancreasului. Crește fosfataza alcalină indică boli ale ficatului și ale căilor biliare. O creștere a unor indicatori precum ALT, AST, γ-GT indică o încălcare a funcției hepatice. O modificare a concentrației de fosfor și calciu din sânge indică o încălcare a metabolismului mineral, care se întâmplă cu boli de rinichi, rahitism și unele tulburări hormonale.

O substanță produsă de glandele paratiroide, care este de natură proteică, cuprinzând mai multe părți (fragmente) care diferă unele de altele prin succesiunea resturilor de aminoacizi (I, II, III), alcătuiesc împreună hormonul paratiroidian.

Paratireocrină, paratirina, C-terminal, PTH, PTH și, în sfârșit, hormon paratiroidian sau parathormon - sub aceste denumiri și abreviere în literatura medicala puteți găsi un hormon secretat de glande pereche mici („de mărimea unui bob de mazăre”) (perechile superioare și inferioare), care sunt de obicei situate pe suprafața celei mai mari glande endocrine umane - „glanda tiroidă”.

Hormonul paratiroidian produs de aceste glande paratiroide controlează reglarea metabolismului calciului (Ca) și (P), sub influența acestuia conținutul unui macroelement atât de important pentru sistemul osos (și nu numai) ca creșteri în sânge.

nici nu are 50 de ani...

secvența de aminoacizi a PTH umană și a unor animale

Ghicirile despre importanța glandelor paratiroide și a substanței pe care le produc au fost făcute în zorii secolului al XX-lea (1909) de profesorul american de biochimie McCollum. La observarea animalelor cu glande paratiroide îndepărtate, s-a observat că, în condițiile unei scăderi semnificative a calciului din sânge, acestea sunt depășite de convulsii tetanice, provocând în cele din urmă moartea organismului. Cu toate acestea, injecțiile cu soluții saline de calciu, administrate „fraților mai mici” experimentali care sufereau de convulsii, dintr-un motiv necunoscut la acea vreme, au contribuit la scăderea activității convulsive și i-au ajutat nu numai să supraviețuiască, ci și să revină la o existență aproape normală. .

Unele precizări cu privire la substanța misterioasă au apărut 16 ani mai târziu (1925), când s-a descoperit un extract care avea proprietăți biologic active (hormonale) și creștea nivelul de Ca din plasma sanguină.

Cu toate acestea, au trecut mulți ani și abia în 1970 hormonul paratiroidian pur a fost izolat din glandele paratiroide ale unui taur. În același timp, a fost indicată structura atomică a noului hormon împreună cu legăturile acestuia (structura primară). În plus, s-a dovedit că moleculele PTH constau din 84 de aminoacizi aranjați într-o anumită secvență și un lanț polipeptidic.

În ceea ce privește „fabrica” hormonului paratiroidian în sine, poate fi numită o fabrică cu o întindere foarte mare, este atât de mică. Numărul de „mazăre” din părțile superioare și inferioare în total variază de la 2 la 12 bucăți, dar este considerată opțiunea clasică 4. Greutatea fiecărei bucăți de fier este, de asemenea, foarte mică - de la 25 la 40 de miligrame. Când glanda tiroidă (TG) este îndepărtată din cauza dezvoltării procesului oncologic, glandele paratiroide (PTG), de regulă, părăsesc corpul pacientului împreună cu ea. În alte cazuri, în timpul operațiilor asupra glandei tiroide, aceste „mazăre” sunt îndepărtate eronat din cauza dimensiunii lor.

Norma hormonului paratiroidian

Rata hormonului paratiroidian într-un test de sânge se măsoară în diferite unități: μg/l, ng/l, pmol/l, pg/ml și are valori digitale foarte mici. Odată cu vârsta, cantitatea de hormon produsă crește, astfel încât la persoanele în vârstă, conținutul acestuia poate fi de două ori mai mare decât la tineri. Cu toate acestea, pentru a facilita înțelegerea cititorului, este mai oportun să prezentați în tabel cele mai utilizate unități de măsură ale hormonului paratiroidian și limitele normei în funcție de vârstă:

Evident, nu este posibilă determinarea unei rate (exacte) a hormonului paratiroidian, deoarece fiecare laborator de diagnostic clinic care studiază acest indicator de laborator folosește propriile metode, unități de măsură și valori de referință.

Între timp, este, de asemenea, clar că nu există diferențe între glandele paratiroide masculine și feminine și, dacă acestea funcționează corect, nivelurile de PTH atât la bărbați, cât și la femei se schimbă doar cu vârsta. Și chiar și în perioade atât de cruciale ale vieții precum sarcina, hormonul paratiroidian trebuie să urmeze clar calciul și să nu depășească limitele normelor general acceptate. Cu toate acestea, la femeile cu o patologie latentă (o încălcare a metabolismului calciului), în timpul sarcinii, nivelul PTH poate crește. Și asta nu este o optiune normala.

Ce este hormonul paratiroidian?

În prezent, se cunosc destul de multe, dacă nu chiar toate, despre acest hormon interesant și important.

O polipeptidă cu un singur lanț care conține 84 de resturi de aminoacizi secretate de celulele epiteliale ale glandelor paratiroide se numește hormon paratiroidian intact. Cu toate acestea, în timpul formării, nu PTH-ul în sine apare pentru prima dată, ci precursorul său (preprohormon) - este format din 115 aminoacizi și, abia după ce intră în aparatul Golgi, se transformă într-un hormon paratiroidian cu drepturi depline, care se instalează într-un sub formă ambalată și se păstrează ceva timp în vezicule secretoare pentru a ieși de acolo când concentrația de Ca 2+ scade.

Hormonul intact (PTH 1-84) este capabil să se descompună în peptide (fragmente) mai scurte care au semnificații funcționale și diagnostice diferite:

• N-terminal, N-terminal, N-terminal (fragmente 1 - 34) - un fragment cu drepturi depline, deoarece nu este inferior în activitatea sa biologică unei peptide care conține 84 de aminoacizi, găsește receptorii celulei țintă și interacționează cu aceștia ;
• Partea mijlocie (44 - 68 fragmente);
• C-terminal, parte C-terminal, C-terminal (53–84 fragmente).

Cel mai adesea folosit pentru a detecta tulburări Sistemul endocrinîn laborator recurg la studiul unui hormon intact. Dintre cele trei părți, C-terminalul este recunoscut ca fiind cel mai semnificativ în planul de diagnostic, le depășește vizibil pe celelalte două (mijloc și N-terminal) și, prin urmare, este utilizat pentru a determina bolile asociate cu metabolismul afectat al fosforului și calciului.

Calciu, fosfor și parathormon

Sistemul osos este structura principală care depune calciu, acesta conține până la 99% din masa totală a elementului din organism, restul, o cantitate destul de mică (aproximativ 1%), este concentrată în plasma sanguină, care este saturată. cu Ca, primindu-l din intestin (unde intră cu mâncare și apă), și oase (în timpul degradării lor). Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că în țesutul osos, calciul este predominant într-o formă ușor solubilă (cristale de hidroxiapatită) și doar 1% din totalul de Ca al oaselor este compuși fosfor-calciu, care se pot descompune cu ușurință și ajung în sânge. .

Se știe că conținutul de calciu nu-și permite fluctuații zilnice speciale în sânge, rămânând la un nivel mai mult sau mai puțin constant (de la 2,2 la 2,6 mmol/l). Dar totuși, rolul principal în multe procese (funcția de coagulare a sângelui, conducerea neuromusculară, activitatea multor enzime, permeabilitatea membranelor celulare), oferind nu numai functionare normala, dar și viața însăși a organismului, aparține calciului ionizat, a cărui normă în sânge este de 1,1 - 1,3 mmol / l.

În condițiile lipsei acestui element chimic în organism (fie nu vine cu alimente, fie trece prin tractul intestinal?), în mod firesc, va începe sinteza îmbunătățită a hormonului paratiroidian, al cărui scop prin orice mijloace crește nivelul de Ca 2+ din sânge. În orice fel, deoarece această creștere se va produce în primul rând datorită eliminării elementului din compușii fosfor-calciu ai substanței osoase, de unde pleacă destul de repede, deoarece acești compuși nu diferă în mod deosebit de rezistență.

O creștere a calciului plasmatic reduce producția de PTH și invers: de îndată ce cantitatea acestui element chimic din sânge scade, producția de hormon paratiroidian începe imediat să prezinte o tendință de creștere. Creșterea concentrației de ioni de calciu în astfel de cazuri, hormonul paratiroidian are loc atât datorită unui efect direct asupra organelor țintă - rinichi, oase, intestinul gros, cât și un efect indirect asupra procese fiziologice(stimularea producției de calcitriol, o creștere a eficienței de absorbție a ionilor de calciu în tractul intestinal).

Acțiunea PTH

Celulele organelor țintă poartă receptori adecvați pentru PTH, iar interacțiunea hormonului paratiroidian cu aceștia duce la o serie de reacții care au ca rezultat mișcarea Ca din depozitele celulare în lichidul extracelular.

În țesutul osos, receptorii PTH sunt localizați pe celulele tinere (osteoblaste) și mature (osteocite). Cu toate acestea, rolul principal în dizolvarea mineralelor osoase îl joacă osteoclaste- celule gigantice multinucleate aparținând sistemului macrofagic? E simplu: activitatea lor metabolică este stimulată de substanțele produse de osteoblaste. Hormonul paratiroidian face ca osteoclastele să lucreze intens, ceea ce duce la o creștere a producției de fosfatază alcalină și colagenază, care prin influența lor provoacă distrugerea substanței osoase de bază și astfel ajută la mutarea Ca și P în spațiul extracelular din țesutul osos.

Mobilizarea Ca din oase în sânge, stimulată de PTH, sporește reabsorbția (reabsorbția) acestui macronutrient în tubii renali, ceea ce reduce excreția acestuia în urină, și absorbția în tractul intestinal. În rinichi, hormonul paratiroidian stimulează formarea calcitriolului, care, împreună cu hormonul paratiroidian și calcitonina, este implicat și în reglarea metabolismului calciului.

Hormonul paratiroidian reduce reabsorbția fosforului în tubii renali, ceea ce contribuie la creșterea eliminării acestuia prin rinichi și la scăderea conținutului de fosfați din lichidul extracelular, iar aceasta, la rândul său, dă o creștere a concentrației de Ca 2+. în plasma sanguină.

Astfel, hormonul paratiroidian este un regulator al relației dintre fosfor și calciu (restaurează concentrația de calciu ionizat la nivelul valorilor fiziologice), asigurând astfel o stare normală:

1. conducere neuromusculară;
2. Funcțiile pompei de calciu;
3. activitate enzimatică;
4. Reglarea proceselor metabolice sub influența hormonilor.

Desigur, dacă raportul Ca / P se abate de la intervalul normal, există semne ale bolii.

Când apare boala?

Absența glandelor paratiroide ( intervenție chirurgicală) sau insuficiența lor din orice motiv presupune stare patologică numit hipoparatiroidism (Nivelurile de PTH din sânge sunt scăzute). Principalul simptom al acestei afecțiuni este un nivel inacceptabil de scăzut de calciu în testul de sânge (hipocalcemie), care aduce diverse probleme grave organismului:

• tulburări neurologice;
• Boli ale organelor de vedere (cataractă);
• Patologia sistemului cardiovascular;
• Boli ale țesutului conjunctiv.

Un pacient cu hipotiroidism are o conducere neuromusculară crescută, se plânge de convulsii tonice, precum și de spasme (laringospasm, bronhospasm) și convulsii ale aparatului muscular al sistemului respirator.

Între timp, producția crescută de hormon paratiroidian îi dă pacientului și mai multe probleme decât nivelul scăzut al acestuia.

După cum am menționat mai sus, sub influența hormonului paratiroidian, are loc o formare accelerată a celulelor gigantice (osteoclaste), care au funcția de a dizolva mineralele osoase și de a le distruge. țesut osos („devoratoare”).

În cazurile de producție inadecvată a hormonului paratiroidian (niveluri ridicate ale hormonului în testul de sânge) și, în consecință, formarea crescută a osteoclastelor, aceste celule nu se limitează la compușii fosfor-calciu și „hrana” care ar oferi un raport normal. de calciu și fosfor din organism. Osteoclastele pot duce la distrugerea compușilor complecși (mucopolizaharide) care fac parte din substanța principală a țesutului osos. Aceste celule gigantice, fiind in numar mare, sunt confundate cu saruri de calciu slab solubile si incep sa le "manca", rezultand decalcificarea osoasa. Oasele, care experimentează o mare suferință, devin extrem de vulnerabile, pentru că este atât de necesar pentru puterea lor element chimic, ca și calciul, părăsește țesutul osos. Desigur, nivelul de calciu din sânge va începe să crească.

Este clar că o scădere a Ca 2+ în plasma sanguină dă un semnal glandelor paratiroide pentru a crește producția de hormon, ei „cred” că nu este suficient și încep să funcționeze activ. Prin urmare, restabilirea unui nivel normal de calciu în sânge ar trebui să servească și ca un semnal pentru oprirea unei astfel de activități viguroase. Cu toate acestea, acesta nu este întotdeauna cazul.

PTH ridicat

Starea patologică în care producția de hormon paratiroidian ca răspuns la creșterea conținutului de calciu din sânge se numește hiperparatiroidism(la testul de sange, hormonul paratiroidian este crescut). Boala poate fi primar, secundar și chiar terțiar.

Cauzele hiperparatiroidismului primar poate fi:

1. Procesele tumorale care afectează direct glandele paratiroide (inclusiv cancerul pancreatic);
2. Hiperplazia difuză a glandelor.

Producția excesivă de hormon paratiroidian duce la o mișcare crescută a calciului și fosfaților din oase, o accelerare a reabsorbției Ca și o creștere a excreției de săruri de fosfor prin sistemul urinar (cu urină). În sânge, în astfel de cazuri, pe fondul creșterii PTH, se observă un nivel ridicat de calciu (hipercalcemie). Astfel de afecțiuni sunt însoțite de o serie de simptome clinice:

• Slăbiciune generală, letargie a aparatului muscular, care se datorează scăderii conducerii neuromusculare și hipotensiunii musculare;
• Scăderea activității fizice, apariția rapidă a unei senzații de oboseală după efort minor;
• Senzații dureroase localizate în mușchii individuali;
• Risc crescut de fracturi în diferite părți ale sistemului osos (coloana vertebrală, șold, antebraț);
• Dezvoltarea urolitiază (datorită creșterii nivelului de fosfor și calciu în tubii rinichi);
• Scăderea cantității de fosfor din sânge (hipofosfatemie) și apariția fosfaților în urină (hiperfosfaturie).

Cauzele creșterii secreției de hormon paratiroidian în hiperparatiroidism secundar, de regulă, alte afecțiuni patologice acționează:

1. CRF (insuficiență renală cronică);
2. Lipsa de calciferol (vitamina D);
3. Încălcarea absorbției Ca în intestin (datorită faptului că rinichii bolnavi nu sunt capabili să asigure o formare adecvată a calcitriolului).

În acest caz, nivelul scăzut de calciu din sânge încurajează glandele paratiroide să-și producă în mod activ hormonul. Cu toate acestea, excesul de PTH nu poate duce la un raport normal fosfor-calciu, deoarece sinteza calcitriolului lasă mult de dorit, iar Ca 2+ este absorbit foarte slab în intestin. Un nivel scăzut de calciu în aceste circumstanțe este adesea însoțit de o creștere a fosforului în sânge (hiperfosfatemie) și se manifestă prin dezvoltarea osteoporozei (lezarea scheletului datorită mișcării crescute a Ca 2+ din oase).

O variantă rară a hiperparatiroidismului este terțiară, se formează în unele cazuri dintr-o tumoră a pancreasului (adenoame) sau un proces hiperplazic localizat în glande. Producția independentă crescută de PTH elimină hipocalcemia (nivelul de Ca din testul de sânge este scăzut) și duce la o creștere a conținutului acestui macroelement, adică deja la hipercalcemie.

Toate cauzele modificărilor nivelului de PTH într-un test de sânge

Rezumând acțiunile hormonului paratiroidian în corpul uman, aș dori să le facilitez cititorilor care caută motive pentru creșterea sau scăderea valorilor indicatorului (PTH, PTH) în sine. test de sânge și enumerați din nou opțiunile posibile.

Astfel, se observă o creștere a concentrației hormonului în plasma sanguină cu:

• Funcția îmbunătățită a pancreasului (primar), însoțitoare de hiperplazie a glandei paratiroide, cauzată de un proces tumoral (cancer, carcinom, adenom);
• Hiperfuncția secundară a glandelor paratiroide, cauza căreia poate fi o tumoare a țesutului insular al pancreasului, cancer, insuficiență renală cronică, sindrom de malabsorbție;
• Eliberarea de substanțe asemănătoare hormonului paratiroidian de către tumori de alte localizări (eliberarea acestor substanțe este cea mai caracteristică cancerului bronhogen și cancerului de rinichi);
• Niveluri ridicate de calciu în sânge.

Trebuie amintit că acumularea excesivă de sânge Ca 2+ este plină de depunerea de compuși fosfor-calciu în țesuturi (în primul rând formarea de pietre la rinichi).

Un nivel scăzut de PTH într-un test de sânge apare în următoarele cazuri:

1. Patologia congenitală;
2. Îndepărtarea eronată a glandelor paratiroide în timpul unei operații chirurgicale pe „glanda tiroidă” (boala Albright);
3. Tiroidectomia (eliminarea completă atât a glandei tiroide, cât și a glandelor paratiroide din cauza unui proces malign);
4. Expunerea la radiații radioactive (terapie cu iod radioactiv);
5. Boli inflamatorii ale pancreasului;
6. hipoparatiroidism autoimun;
7. Sarcoidoza;
8. Consumul excesiv de produse lactate („sindromul alcalin al laptelui”);
9. mielom multiplu (uneori);
10. tireotoxicoză severă;
11. Hipercalcemie idiopatică (la copii);
12. Supradozaj de calciferol (vitamina D);
13. Creșterea abilităților funcționale ale glandei tiroide;
14. Atrofia țesutului osos după o lungă ședere în stare staționară;
15. Neoplasme maligne, care se caracterizează prin producerea de prostaglandine sau factori care activează dizolvarea osoasă (osteoliza);
16. proces inflamator acut localizat în pancreas;
17. Scăderea nivelului de calciu în sânge.

Dacă nivelul hormonului paratiroidian din sânge este scăzut și nu există nicio reacție la o scădere a concentrației de calciu în acesta, este posibil să se dezvolte o criză hipocalcemică, care are ca simptom principal convulsiile tetanice.

Spasmele mușchilor respiratori (laringospasm, bronhospasm) pun viața în pericol, mai ales dacă o astfel de afecțiune apare la copiii mici.

Test de sânge pentru PTH

Un test de sânge care dezvăluie o anumită stare a PTH (hormonul paratiroidian este crescut sau scăzut într-un test de sânge) implică nu doar studiul acestui indicator (de obicei prin imunotest enzimatic). De regulă, pentru completitudine, împreună cu testul pentru PTH (PTH), se determină conținutul de calciu și fosfor. În plus, toți acești indicatori (PTH, Ca, P) urmează să fie determinați în urină.

Un test de sânge pentru PTH este prescris pentru:

• Modificări ale concentrației de calciu într-o direcție sau alta (nivel scăzut sau ridicat de Ca 2+);
• Osteoscleroza corpurilor vertebrale;
• osteoporoza;
• Formațiuni chistice în țesutul osos;
• Urolitiaza;
• Suspiciunea unui proces neoplazic care afectează sistemul endocrin;
• Neurofibromatoza (boala Recklinghausen).

Acest test de sânge nu necesită pregătire specială. Sângele se ia dimineața pe stomacul gol din vena cubitală, ca în orice alt studiu biochimic.