Гормоны тимуса (вилочковой железы), их физиологическое значение

ПАРАТИРИН, ТИМОЗИН(са), ТИМОПОЭТИН(иммун к-ки)

Из Д3 – кальцийтриол – синтез печенью(ультрафиолет) увелич минераз костей и кол-во кальция и фосфора

Тимус – парный дольчатый орган, расположенный в верхнем отделе переднего средостения. В каждой его доле различают корковый и мозговой слой. Масса органа при рождении 324 составляет 10–15 г, достигает максимума к началу полового созревания (30–40 г), а затем уменьшается (возрастная инволюция). Ф у н к ц и и т и м у с а в о р г а н и з м е. Он является центральным органом иммунной системы, в котором проходит созревание, развитие и дифференцирование Т-лимфоцитов, ответственных за осуществление клеточного иммунитета. Эндокринная функция тимуса проявляется синтезом более 20 видов пептидов, обладающих гормональной и другими видами биологической активности. Среди них тимозин, тимопоэтины I и II, тимин и другие пептиды, которые играют важную роль в регуляции развития Т-лимфоцитов, осуществлении защитных иммунологических реакций организма. Они оказывают регуляторные влияния на ряд физиологических процессов. Так, тимозин увеличивает скорость роста твердых и мягких тканей организма, а тимин замедляет передачу информации в нервно-мышечных синапсах. Полагают, что гормоны тимуса стимулируют рост организма в детском возрасте и тормозят развитие половой системы. Вилочковую железу рассматривают как орган интеграции функций иммунной и эндокринной систем. Регуляция функциональной активности тимуса и его взаимодействие с другими эндокринными железами происходит следующим образом. Пролактин и гормон роста аденогипофиза способствуют развитию тимуса и стимулируют выделение его гормонов в кровь. Стимулирующее влияние на рост тимуса оказывают гормоны щитовидной железы. Это наблюдается при гиперфункции щитовидной железы и тиреотоксикозе при базедовой болезни, когда часто наблюдается увеличение массы (гиперплазия) тимуса. Глюкокортикоиды и половые гормоны вызывают инволюцию тимуса и снижают секрецию его гормонов. Врожденное недоразвитие или отсутствие тимуса проявляется гиперплазией лимфатических узлов, угнетением клеточного иммунитета и синтеза иммуноглобулинов. Острое уменьшение массы тимуса и угнетение иммунитета может иметь место при тяжелом стрессе. С гиперфункцией вилочковой железы связывают развитие ряда аутоиммунных заболеваний, в том числе эндокринных желез. Так, повреждение β-клеток поджелудочной железы и развитие сахарного диабета чаще встречается при гиперфункции тимуса. Увеличение вилочковой железы у детей часто сви- 325 детельствует о надпочечниковой недостаточности секреции глюкокортикоидов. При увеличении тимуса у детей часто развивается так называемый «тимико-лимфатический статус», который может проявляться беспричинной повторной рвотой, изменением дыхания, острой сердечно-сосудистой недостаточностью и падением давления крови (коллапс).

39. Физиологическое значение Ca2+ и Р в организме, Ca2+ как структурный основной компонент твердых тканей зуба. Роль костной ткани, ЖКТ и почек в обмене Ca2+ и фосфора.

Г. Н. Пахомов (1982), исследовавший структуру кристаллов, считает, что эмаль зубов состоит из апатитов многих типов, однако основным является гидроксиапатит — Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂. Неорганическое вещество в эмали представлено (%): гидроксиапатитом — 75,04; карбонатапатитом — 12,06; хлорапатитом — 4,39; фторапатитом — 0,63; карбонатом кальция — 1,33; карбонатом магния — 1,62. В составе химических неорганических соединений кальций составляет 37 %, а фосфор — 17 %.

Состояние эмали зуба во многом определяется соотноше­нием Са/Р как элементов, составляющих основу эмали зуба. Это соотношение непостоянно и может изменяться под воз­действием ряда факторов. Здоровая эмаль молодых людей имеет более низкий коэффициент Са/Р, чем эмаль зубов взрослых; этот показатель уменьшается также при деминера­лизации эмали. Более того, возможны существенные различия соотношения Са/Р в пределах одного зуба, что послужило основанием для утверждения о неоднородности структуры эмали зуба и, следовательно, о неодинаковой подверженности различных участков поражению кариесом.

Для апатитов, каковыми являются кристаллы эмали зуба, молярное соотношение Са/Р составляет 1,67. Однако, как это установлено в настоящее время, соотношение этих ком­понентов может изменяться как в сторону уменьшения (1,33), так и в сторону увеличения (2,0). При соотношении Са/Р 1,67 разрушение кристаллов происходит при выходе 2 ионов Са²⁺, при соотношении 2,0 гидроксиапатит способен противостоять разрушению до замещения 4 Са²⁺, тогда как при соотношении Са/Р 1,33 его структура разрушается. По существующим представлениям, коэффициент Са/Р можно использовать для оценки состояния эмали зуба.

В результате многочисленных исследований, проведенных как в нашей стране, так и за рубежом, установлено, что микроэлементы в эмали располагаются неравномерно. В наружном слое отмечается большое содержание фтора, свинца, цинка, железа при меньшем содержании в этом слое натрия, магния, карбонатов. Равномерно по слоям распреде­ляются стронций, медь, алюминий, калий.

Роль желудочно-кишечного тракта в обмене кальция и фосфатов Абсорбция ионов Са2+ и РО4 3– зависит от их поступления и варьирует в разных участках ЖКТ. Показано, что при приеме 20 мг ионов Са2+ его всасывание приближается к 100%, при 100 мг – снижается до 60%, 500 мг – 50%, 1500 мг – 30%. Фосфаты же всасываются гораздо эффективнее: на 80–90% при их поступлении в дозе 2 мг/кг (100–200 мг) и 70% – в дозе, в 5 раз большей (10 мг/кг, или 500–1000 мг). Наиболее активно абсорбция ионов Са2+ и РО4 3– происходит в тонком кишечнике. Выделяют два механизма абсорбции: активный (трансцеллюлярный) при прохождении веществ через клетку; пассивный – между клетками (персорбция). Эффективность активного всасывания очень велика и достигает 70–100%. Поэтому гипофосфатемии из-за недостаточного всасывания фосфатов, абсорбция которых в кишечнике происходит в основном активно, практически не наблюдается. Исключение составляет прием человеком больших количеств невсасывающихся антацидов, которые могут связывать фосфаты и препятствовать их всасыванию. Однако для ионов Ca2+ величина активной абсорбции быстро достигает плато, так как она ограничена количеством транспортеров и прежде всего кальциевых каналов на люминальной мембране энтероцитов. Кальций поступает в энтероцит по электрохимическому градиенту, диффундирует через цитоплазму клетки и выкачивается из нее на базолатеральной мембране Ca2+--АТФ-азой и Na+-, Ca2+-обменником. Внутри клетки ионизированный Ca2+ связывается белком кальбиндином-D9K. Кальбиндины защищают клетку от токсических концентраций ионизированного иона Ca2+, поддерживают электрохимический градиент, что облегчает его поступление в цитоплазму, а также способствуют его диффузии. Активное всасывание обеспечивает только 10–20% суточной абсорбции иона Ca2+. Основным же способом его поступления из кишечника в кровь является пассивная абсорбция, эффективность которой существенно ниже. Активный транспорт ионов Ca2+ очень важен при его низком поступлении с пищей (обеспечивая почти 100% его усвоение), а пассивный транспорт является основным способом всасывания ионов Ca2+ при его достаточном поступлении. Поступление ионов Са2+ и РО4 3– в организм здорового взрослого человека (мужчин 25–65 лет и женщин 25–50 лет) должно составлять за сутки около 1000 и 1400 мг соответственно. Их особенно много в молочных продуктах, рыбе, мясе. Достаточное количество фосфатов содержится в овощах и фруктах. Кроме того, следует учитывать качественный состав пищи и возможности химического взаимодействия ее составных элементов. Так, например, биодоступность ионов Са2+ из его солей с фитином практически нулевая. Следовательно, людям увлекающимся строгими вегетарианскими диетами с большим потреблением фруктов и овощей, содержащих высокое количество пищевых волокон и фитина, грозит дефицит поступления ионов Са2+ из-за его связывания пищевыми волокнами или образования нерастворимого фитата кальция. При этом следует помнить, что увеличение объема принятой растительной пищи вызывает повышение секреции соков ЖКТ и дополнительное выведение с ними ионов Са2+, 467 что усугубляет угрозу развития гипокальциемии у вегетарианцев. Наконец, следует учитывать, что кишечник является не только органом поступления ионов Са2+ (в среднем около 300 мг/день) и РО4 3– (в среднем около 1300 мг/день) в кровь, но и органом их экскреции из организма. Желчь и кальцитриол способствуют абсорбции ионов Са2+ и РО4 3–, а кортизол угнетает их всасывание. Кальцитриол стимулирует размножение и дифференцирование энтероцитов, а также синтез в них кальцийтранспортирующих и кальцийсвязывающих белков для транспорта ионов Са2+ через мембраны и цитоплазму клеток. Оксалаты, железо, избыток кофеина и алкоголя препятствуют всасыванию кальция из кишечника. Гипофосфатемия, вызванная дефицитом поступления фосфатов в организм, у здорового человека любого возраста практически не встречается, что обусловлено достаточным их содержанием в пищевых продуктах и высокой биодоступностью. В то же время гипокальциемия, обусловленная низким содержанием ионов Са2+ в пищевом рационе и (или) его недостаточной абсорбцией, достаточно распространенное явление, которое может привести к развитию остеопороза и его тяжелым осложнениям. В связи с этим определены оптимальные суточные дозы потребления кальция здоровым человеком в зависимости от возраста, пола и состояния организма.

Важную роль в гомеостазе ионов Са2+ и РО4 3– играют почки. Ежесуточно в них фильтруется огромное количество ионов Са2+ (6000–10000 мг) и РО4 3– (4000–6000 мг). Реабсорбция этих веществ составляет 98–99% для ионов Са2+ и 85–90% для ионов РО4 3–. Они реабсорбируются во многих участках нефрона, но особенно активно в проксимальных канальцах (60–70% от объема фильтрации). Механизмы реабсорбции ионов Са2+ и РО4 3– напоминают таковые при абсорбции этих веществ в кишечнике. Считается, что ключевая активная трансцеллюлярная, регулируемая гормонами, реабсорбция кальция осуществляется на уровне дистального канальца (5–10%); в других же местах (проксимальных канальцах, восходящем колене петли Генле, собирательных трубочках), как правило, имеет место пассивное всасывание, поддерживаемое электрохимическим градиентом. Внутри клетки ионы Са2+ связывают кальбиндины (кальбиндин-D28K и кальбиндин-D9K). На базолатеральной стороне клетки ионы Са2+ удаляются из цитоплазмы с помощью ионных насосов (кальциевого и натрий-кальциевого обменника), обладающих с ним большим сродством по сравнению с кальбиндинами. Реабсорбция фосфатов (механизмом симпорта) во многом зависит от одновременной реабсорбции натрия, однако существенно ограничена за пределами проксимальных канальцев. Почки являются основным местом экскреции для фосфатов, в то время как для ионов Са2+ – это ЖКТ (рис. 10.1). Баланс ионов Са2+ и РО4 3– в организме поддерживается тремя основными процессами – поступлением этих минеральных макроэлементов в организм в составе воды и продуктов питания, их обменом внутри организма и удалением из внутренней среды во внешнюю

Гормоны околощитовидных желез. Регуляция метаболизма кальция, фосфора паратгормоном, кальцитонином. Понятие о ремодулирующей и кальцийгомеостазирующей системах костной ткани, их регуляции.

Паращитовидные (паратиреоидные, или околощитовидные, железы) имеют форму овальных телец и массу от 0,05 до 0,3 г. Их расположение и число индивидуальны. У большинства людей имеется четыре паращитовидные железы (две верхние и две нижние), которые располагаются в рыхлой клетчатке между пищеводом и щитовидной железой. Основным гормоном, продуцируемым этими железами, является паратирин. Известны и другие его названия – паратиреоидный гормон, паратгормон (ПТГ). Паратирин является пептидом, состоящим из 84 аминокислотных остатков, транспортируется в крови в свободной форме, период полураспада – до 20 мин, действует на клетки-мишени, стимулируя 7-ТМS-рецепторы и повышая уровень цАМФ, ИФ3, ДАГ, ионов Са2+. Содержание в крови – 20–90 нг/л. 302 Ф и з и о л о г и ч е с к а я р о л ь ПТГ в о р г а н и з м е. Паратирин участвует в регуляции уровня ионов Са2+ в крови. Эта функция гормона реализуется за счет нескольких механизмов: в физиологических концентрациях ПТГ усиливает процессы новообразования и минерализации кости, увеличивая поглощение ионов Са2+ из крови. В высоких концентрациях ПТГ оказывает резорбтивный эффект с высвобождением ионов Са2+; ПТГ усиливает выделение фосфатов в проксимальных канальцах нефрона почек (вызывает фосфатурию) и увеличивает реабсорбцию Са2+ в дистальных канальцах нефрона; гормон стимулирует синтез активной формы витамина D3 [1,25(ОН)2D3] – гормона кальцитриола, который усиливает всасывание ионов Са2+ и РO4 3– в кишечнике. За счет этих эффектов повышение уровня ПТГ ведет к увеличению содержания кальция в крови, при этом содержание фосфатов не меняется или даже снижается. Регуляция секреции ПТГ осуществляется по механизму отрицательной обратной связи уровнем ионов Са2+ и кальцитриола в крови. Гипокальциемия (снижение уровня ионов кальция в крови) стимулирует продукцию ПТГ. Гиперкальциемия и кальцитриол подавляют секрецию ПТГ. Стимулируют образование и секрецию ПТГ катехоламины через активацию β-АР. Избыточная продукция ПТГ у человека приводит к резорбции и деминерализации костей, что может сопровождаться переломами позвоночника или головки бедренной кости; гиперкальциемией и отложением камней в почках; мышечной слабостью. Недостаточное выделение или отсутствие ПТГ (например, после удаления паращитовидных желез) вызывает гипокальциемию и резкое повышение возбудимости нервов и мышц, вплоть до развития судорожных приступов (тетании)

Вторичными посредниками могут быть:
1) ц-АМФ (АКТГ, АДГ, ФСГ, липотропин, МСГ, ТТГ, Паратгормон, опиоиды, глюкагон, кортиколиберин, кальцитонин, соматостатин);
2) ионы Ca2+ или продукты фосфоинозитолового цикла (катехоламины, холецистокинин, гастрин, вещество Р, тиролиберин, вазопрессин, ангиотензин, гонадолиберин).