Участники процесса минерализации в специализированных видах соединительной ткани

Важным компонентом межклеточного матрикса являются минеральные соединения

Специализированные виды соединительной ткани (костная ткань, дентин, цемент и зубная эмаль) характеризуются высоким содержанием минерального компонента, главной составной частью которого являются фосфорнокислые соли кальция. Образование и распад минерального компонента тесно связаны с обменом кальция и фосфора в организме. В межклеточном матриксе кальций выполняет лишь одну функцию - структурную. В то же время, кальций минерального компонента межклеточного матрикса является депо для внутриклеточного кальция, где он выполняет роль посредника в механизмах внутриклеточного переноса сигналов, поступающих к клетке.

Между внутри- и внеклеточным пространствами существует градиент концентрации кальция

Концентрация кальция во внеклеточной жидкости составляет около 5 ммоль/л и является жестко регулируемой величиной. Внутриклеточная концентрация ионов кальция, наоборот, колеблется от 0,1 до 10 мкмоль/л, во внутриклеточных органеллах - от 1 до 20 мкмоль/л. При таком 5000-10000 кратном различии концентраций создаются условия для возникновения трансмембранных электрических градиентов.

Кальций выполняет важную роль в клетке. Он принимает участие в (1) формировании нейромышечной возбудимости, (2) свертывании крови, (3) процессах секреции, (4) транспорте через мембраны и (5) межклеточных контактах, (6) активности ферментов. (7) Он является посредником в действии гормонов и медиаторов. Кроме того, (8) кальций и фосфор обеспечивают процессы минерализации. Для выполнения всего комплекса этих функций требуется надежная регуляция уровня кальция в жидкостных пространствах организма. Нарушения гомеостаза кальция отмечаются у 3% всех госпитализированных людей.

В организме содержится примерно 1 кг кальция. 99% этой массы сосредоточено в костях, где вместе с фосфатами кальций формирует кристаллы гидроксиапатита - неорганического компонента скелета. Кость является достаточно динамической тканью. Процессы распада и образования костной ткани протекают постоянно. Основная масса кальция обычно не участвует в обменных процессах. Только около 1% его вовлекается в метаболизм, выполняя важную роль источника кальция для внеклеточной жидкости.

В плазме кальций находится в 3 формах (рис. 3.1.1): (1) в виде комплексов с органическими кислотами; (2) связанный с белками; (3) в форме ионов.