Nemoci související se změnami metabolismu fosforu a vápníku se vyskytují u lidí obou pohlaví bez ohledu na věk. Fosfor a vápník jsou životně důležité, nepostradatelné chemikálie pro plné zdraví člověka. Každý z nás jistě ví, že kostní tkáň obsahuje více než 90 % vápníku a asi 80 % zásob fosforu z celého těla. V malých množstvích jsou tyto složky přítomny v ionizované krevní plazmě, nukleových kyselinách a fosfolipidech.
Metabolismus vápníku a fosforu v raném věku
Během prvního roku života je riziko metabolických poruch nejvyšší, což souvisí s rychlým růstem a vývojem miminka. Běžně dítě v prvních 12 měsících ztrojnásobí tělesnou hmotnost danou od narození a z 50 průměrných centimetrů při narození vyroste roční batole na 75. U dětí metabolismus fosforu a vápníkuprojevuje se relativním nebo absolutním nedostatkem užitečných minerálů a látek v těle.
K těmto problémům vede mnoho faktorů:
- nedostatek vitaminu D;
- porušení jeho metabolismu v důsledku nezralosti enzymových systémů;
- zhoršená střevní absorpce a renální reabsorpce fosforu a vápníku;
- nemoci endokrinního systému.
Mnohem méně často jsou diagnostikovány hyperkalcemické stavy, což je nadbytek vápníku a fosforu. Nadměrné množství chemikálií v těle není méně nebezpečné pro zdraví dítěte a vyžaduje lékařskou korekci. Dosáhnout takového stavu běžnou stravou je však téměř nemožné. Takže denní potřeba vápníku u kojenců se rovná 50 mg na 1 kg tělesné hmotnosti. Dítě, které váží asi 10 kg, by tedy mělo denně přijímat asi 500 mg Ca. 100 ml mateřského mléka, které je jediným zdrojem živin, obsahuje asi 30 ml Ca a kravské mléko obsahuje více než 100 mg.
Biochemie metabolismu fosforu a vápníku
Poté, co se tyto chemikálie dostanou do těla, jsou absorbovány ve střevech, poté jsou vyměněny mezi krví a kostní tkání, následuje uvolnění vápníku a fosforu z těla močí. Tato fáze se nazývá reabsorpce, která probíhá v renálních tubulech.
Hlavním ukazatelem úspěšné výměny Ca je jeho koncentrace v krvi, která se běžně mění v2, 3–2, 8 mmol/l. Za optimální obsah fosforu v krvi se považuje 1,3-2,3 mmol/l. Důležitými regulátory metabolismu vápníku a fosforu jsou vitamin D, parathormon a kalcitonin produkovaný štítnou žlázou.
Polovina vápníku obsaženého v krvi má přímý vztah s plazmatickými bílkovinami, zejména albuminem. Zbytek tvoří ionizovaný vápník, který prosakuje stěnami kapilár do lymfatické tekutiny. Ionizovaný vápník slouží jako regulátor mnoha intracelulárních procesů, včetně přenosu impulsů přes membránu do buňky. Díky této látce je v těle udržována určitá úroveň nervosvalové dráždivosti. Vápník vázaný na plazmatické bílkoviny je jakousi rezervou pro udržení minimální hladiny ionizovaného vápníku.
Důvod rozvoje patologických procesů
Převážný podíl fosforu a vápníku je koncentrován v anorganických solích kostní tkáně. Během života se tvrdé tkáně tvoří a rozpadají v důsledku interakce několika typů buněk:
- osteoblasty;
- osteocyty;
- osteoklasty.
Kostní tkáň se aktivně podílí na regulaci metabolismu fosforu a vápníku. Biochemie tohoto procesu zaručuje udržení stabilní hladiny v krvi. Jakmile koncentrace těchto látek klesne, což se projeví v hodnotách 4,5-5,0 (počítá se podle vzorce: Ca násobeno P), kost začne rychle kolabovat v důsledku zvýšené aktivityosteoklasty. Pokud tento ukazatel výrazně překročí stanovený koeficient, začnou se v kostech v nadměrném množství ukládat soli.
Všechny faktory, které negativně ovlivňují vstřebávání vápníku ve střevě a zhoršují jeho renální reabsorpci, jsou přímými příčinami hypokalcémie. Často v tomto stavu je Ca vyplavován z kostí do krevního řečiště, což nevyhnutelně vede k osteoporóze. Nadměrné vstřebávání vápníku ve střevě naopak vede k rozvoji hyperkalcémie. V tomto případě je patofyziologie metabolismu fosforu a vápníku kompenzována intenzivním ukládáním Ca v kostech a zbytek odchází z těla močí.
Pokud tělo není schopno udržet normální hladinu vápníku, je to přirozený důsledek onemocnění způsobených nedostatkem chemického prvku (zpravidla je pozorována tetanie) nebo jeho nadbytkem, který se vyznačuje rozvoj toxikózy, ukládání Ca na stěnách vnitřních orgánů, chrupavce.
Role vitaminu D
Ergokalciferol (D2) a cholekalciferol (D3) se podílejí na regulaci metabolismu fosforu a vápníku. První typ látky je v malých množstvích přítomen v olejích rostlinného původu, v pšeničných klíčcích. Vitamin D3 je populárnější - každý ví o jeho roli při vstřebávání vápníku. Cholekalciferol se nachází v rybím tuku (hlavně losos a treska), slepičích vejcích, mléčných a kyselých mléčných výrobcích. Denní lidská potřeba vitamínu Dje přibližně 400-500 IU. Potřeba těchto látek se u žen během těhotenství a kojení zvyšuje, takže může dosáhnout 800-1000 IU.
Plný příjem cholekalciferolu lze zajistit nejen konzumací těchto potravin nebo vitamínových doplňků stravy. Vitamin D se tvoří v kůži pod vlivem UV paprsků. Při minimální délce slunečního záření v epidermis se syntetizuje množství vitamínu D potřebné pro tělo. Podle některých zpráv stačí deset minut pobytu na slunci s otevřenýma rukama.
Důvodem nedostatku přirozeného ultrafialového oslunění jsou zpravidla meteorologické a geografické podmínky oblasti bydliště, jakož i domácí faktory. Nedostatek vitaminu D můžete kompenzovat konzumací potravin s vysokým obsahem cholekalciferolu nebo užíváním léků. U těhotných žen se tato látka hromadí v placentě, což zaručuje ochranu novorozence před křivicí během prvních měsíců života.
Vzhledem k tomu, že hlavním fyziologickým účelem vitaminu D je účastnit se biochemie metabolismu fosforu a vápníku, jeho role při zajišťování plného vstřebávání vápníku střevními stěnami, ukládání solí stopových prvků v kostních tkáních a nelze vyloučit reabsorpci fosforu v renálních tubulech.
Při nedostatku vápníku spouští cholekalciferol procesy demineralizace kostí, zvyšuje vstřebávání Ca, čímž se snaží zvýšit jeho hladinu v krvi. Jednou koncentracestopový prvek dosáhne normy, začnou působit osteoblasty, které snižují resorpci kosti a zabraňují její kortikální porozitě.
Vědcům se podařilo prokázat, že buňky vnitřních orgánů jsou citlivé na kalcitriol, který se podílí na systémové regulaci enzymových systémů. Spuštění odpovídajících receptorů prostřednictvím adenylátcyklázy způsobuje interakci kalcitriolu s proteinem kalmodulinem a podporuje přenos vzruchů do celého vnitřního orgánu. Toto spojení vyvolává imunomodulační účinek, reguluje hormony hypofýzy a také nepřímo ovlivňuje produkci inzulínu slinivkou.
Účast parathormonu v metabolických procesech
Neméně významným regulátorem je parathormon. Tato látka je produkována příštítnými tělísky. Množství parathormonu, který reguluje metabolismus fosforu a vápníku, se v krvi zvyšuje s nedostatečným příjmem Ca, což vede ke snížení plazmatického obsahu ionizovaného vápníku. V tomto případě se hypokalcémie stává nepřímou příčinou poškození ledvin, kostí a trávicího systému.
Parathyroidní hormon vyvolává zvýšení reabsorpce vápníku a hořčíku. Současně je výrazně snížena reabsorpce fosforu, což vede k hypofosfatémii. V průběhu laboratorních studií bylo možné prokázat, že parathormon zvyšuje pravděpodobnost vstupu kalcitriolu do ledvin a v důsledku toho zvyšuje střevní absorpci vápníku.
Přítomný v kostní tkáni pod vlivemparathormon vápník mění svou pevnou formu na rozpustnou, díky čemuž se chemický prvek mobilizuje a uvolňuje do krve. Patofyziologie metabolismu vápníku a fosforu vysvětluje rozvoj osteoporózy.
Parthormon tak pomáhá šetřit správné množství vápníku v těle a podílí se na homeostáze této látky. Současně je vitamín D a jeho metabolity obdařeny funkcí neustálé regulace fosforu a vápníku v těle. Produkce parathormonu je stimulována nízkou hladinou vápníku v krvi.
K čemu se kalcitonin používá
Metabolismus fosforu a vápníku potřebuje třetího nepostradatelného účastníka – kalcitonin. Je to také hormonální látka produkovaná C-buňkami štítné žlázy. Kalcitonin působí jako antagonista parathormonu na homeostázu vápníku. Rychlost produkce hormonů se zvyšuje se zvýšenou koncentrací fosforu a vápníku v krvi a klesá s nedostatečným příjmem odpovídajících látek.
Aktivní sekreci kalcitoninu můžete vyvolat pomocí stravy obohacené o potraviny obsahující vápník. Tento účinek je neutralizován glukagonem, přirozeným stimulátorem tvorby kalcitoninu. Ten chrání tělo před hyperkalcemickými stavy, minimalizuje aktivitu osteoklastů a zabraňuje kostní resorpci intenzivní akumulací Ca v kostní tkáni. Vápník „navíc“se díky kalcitoninu vylučuje z těla močí. Předpokládá se možnost inhibičního účinku steroidu na tvorbu kalcitriolu v ledvinách.
Kromě parathormonu, vitamínu D a kalcitoninu mohou metabolismus fosforu a vápníku ovlivnit i další faktory. Takže například mikroelementy, jako je hořčík, hliník, silné, mohou bránit vstřebávání Ca ve střevě a nahrazovat vápenaté soli kostní tkáně. Při dlouhodobé léčbě glukokortikoidy vzniká osteoporóza, vápník se vyplavuje do krve. V procesu vstřebávání vitaminu A a vitaminu D ve střevech má ten první výhodu, proto je nutné konzumovat potraviny obsahující tyto látky v různou dobu.
Hyperkalcémie: důsledky
Nejčastější poruchou metabolismu fosforu a vápníku je hyperkalcémie. Zvýšený obsah Ca v séru (více než 2,5 mmol/l) je charakteristickým znakem hypersekrece příštítných tělísek a hypervitaminózy D. Při analýze metabolismu fosforu a vápníku může zvýšený obsah vápníku indikovat přítomnost zhoubného nádoru v těle nebo Itsenko-Cushingův syndrom.
Vysoká koncentrace tohoto chemického prvku je charakteristická pro pacienty s peptickým vředem gastrointestinálního traktu. Častou příčinou je nadměrná konzumace mléčných výrobků. Hyperkalcémie je ideální stav pro tvorbu kamenů v ledvinách. Metabolismus fosforu a vápníku ovlivňuje fungování celého močového systému, snižuje nervosvalové vedení. V závažných případech není vyloučena možnost rozvoje parézy a paralýzy.
U dítěte může prodloužená hyperkalcémie způsobit zpožděnírůst, pravidelné poruchy stolice, neustálá žízeň, svalová hypotenze. Při porušení metabolismu fosforu a vápníku u dětí se rozvíjí arteriální hypertenze, je postižen centrální nervový systém, což se projevuje zmateností, výpadky paměti.
Co ohrožuje nedostatek vápníku
Hypokalcémie je diagnostikována mnohem častěji než hyperkalcémie. Ve většině případů se ukazuje, že důvodem nedostatku vápníku v těle je hypofunkce příštítných tělísek, aktivní tvorba kalcitoninu a špatné vstřebávání látky ve střevě. Nedostatek vápníku se často rozvíjí v pooperačním období jako reakce těla na podání působivé dávky alkalického roztoku.
U pacientů s poruchami metabolismu fosforu a vápníku jsou příznaky následující:
- zvýšená vzrušivost nervového systému;
- rozvíjí se tetanie (bolestivé svalové kontrakce);
- pocit „husí kůže“na kůži se stává trvalým;
- možné záchvaty a dýchací problémy.
Funkce průběhu osteoporózy
Toto je nejčastější důsledek poruch spojených s metabolismem fosforu a vápníku v těle. Tento patologický stav je charakterizován nízkou kostní hmotou a změnou struktury kostní tkáně, což vede ke zvýšení její křehkosti a křehkosti, a tím i ke zvýšení rizika zlomenin. Lékaři se téměř jednomyslně shodují, že osteoporóza je nemocí moderního člověka. Riziko rozvoje osteoporózy je zvláště vysoké u starších osob, ale sNegativní dopad technologického pokroku, snížené fyzické aktivity a vystavení řadě nepříznivých environmentálních faktorů zvyšuje podíl pacientů ve zralém věku.
Každý rok je diagnostikována osteoporóza u 15–20 milionů lidí. Převážnou většinu pacientek tvoří ženy v menopauze, dále mladé ženy po odstranění vaječníků, dělohy. Přibližně 2 miliony zlomenin každý rok jsou spojeny s osteoporózou. Jedná se o zlomeniny krčku stehenní kosti, páteře, kostí končetin a dalších částí kostry.
Pokud vezmeme v úvahu informace WHO, pak je patologie kostry a kostní tkáně z hlediska prevalence mezi obyvatelstvem Země na druhém místě po kardiovaskulárních, nádorových onemocněních a diabetes mellitus. Osteoporóza může postihnout různé části kostry, takže může dojít ke zlomenině jakékoli kosti, zvláště pokud je onemocnění doprovázeno významnou ztrátou tělesné hmotnosti.
Metabolická onemocnění skeletu, zejména osteoporóza, se vyznačují výrazným poklesem koncentrace stopových prvků, kdy se kost mnohem rychleji vstřebává, než tvoří. Dochází tak ke ztrátě kostní hmoty a zvyšuje se riziko zlomenin.
Křivice u dětí
Toto onemocnění je přímým důsledkem selhání metabolismu fosforu a vápníku. Ke vzniku křivice dochází zpravidla v raném dětství (do tří let) při nedostatku vitaminu D a poruchách vstřebávání stopových prvků v tenkém střevě a ledvinách, což vede ke změně podílu vápníku a fosforu v krev. Stojí za zmínku, že dospělí žijící v severních zeměpisných šířkách mají často problémy s metabolismem fosforu a vápníku kvůli nedostatku ultrafialového záření a krátkému pobytu na čerstvém vzduchu během roku.
V počáteční fázi onemocnění je diagnostikována hypokalcémie, která spouští práci příštítných tělísek a způsobuje hypersekreci parathormonu. Dále jako v řetězci: aktivují se osteoklasty, je narušena syntéza proteinové báze kosti, minerální soli se ukládají v chybějícím množství, vyplavování vápníku a fosforu vede k hyperkalcémii a hypofosfatémii. V důsledku toho dítě zažívá zpoždění ve fyzickém vývoji.
Charakteristické projevy křivice jsou:
- anémie;
- podrážděnost a podrážděnost;
- křeče končetin a rozvoj svalové hypotonie;
- nadměrné pocení;
- poruchy trávicího systému;
- časté močení;
- Spodní nohy ve tvaru X nebo O;
opožděné prořezávání zoubků a sklon k rychlé progresi orální kazivé infekce
Jak takové nemoci léčit
Metabolické poruchy vyžadují komplexní komplexní léčbu. Metabolismus fosforu a vápníku, normalizovaný, odstraní většinu patologických následků bez jakéhokoli zásahu. Terapie osteoporózy, křivice a dalších metabolických poruch probíhá po etapách. Předevšímspecialisté se snaží zastavit resorpční procesy, aby zabránili zlomeninám, odstranili bolest a vrátili pacienta do pracovního stavu.
Léky pro metabolismus vápníku a fosforu jsou vybírány na základě symptomů sekundárního onemocnění (nejčastěji osteoporóza, křivice) a patogeneze kostní resorpce. Neméně důležité pro rekonvalescenci je dodržování diety postavené na principu rovnováhy bílkovin, solí vápníku a fosforu. Jako pomocné metody terapie se pacientům doporučují masáže, terapeutická cvičení.
Léky pro normalizaci metabolismu fosforu a vápníku
Především jsou pacientům předepisovány léky s vysokým obsahem vitaminu D. Tyto léky jsou podmíněně rozděleny do dvou skupin - léky na bázi cholekalciferolu a ergokalciferolu.
První látka stimuluje střevní absorpci zlepšením propustnosti epiteliálních membrán. Vitamin D3 se v podstatě používá k prevenci a léčbě křivice u kojenců. K dispozici ve vodě rozpustné ("Aquadetrim") a olejové formě ("Vigantol", "Videin").
Ergokalciferol se vstřebává ve střevech s aktivní produkcí žluči, poté se váže na krevní alfa-globuliny, hromadí se v kostní tkáni a zůstává jako neaktivní jaterní metabolit. V nedávné minulosti hojně využívaný rybí tuk dnes pediatři nedoporučují. Důvodem odmítnutí použití tohoto nástroje je pravděpodobnost vedlejších účinkůslinivky břišní, ale navzdory tomu lékárny stále nabízejí rybí tuk ve formě doplňků stravy.
Kromě vitaminu D se při léčbě poruch metabolismu fosforu a vápníku využívá:
- Vápník monopreparáty obsahující nezbytný chemický prvek ve formě solí. Místo dříve oblíbeného „glukonátu vápenatého“, který se ve střevech špatně vstřebává, nyní používají „glycerofosfát vápenatý“, „laktát vápenatý“, „chlorid vápenatý“.
- Kombinované léky. Nejčastěji komplexy, které ve svém složení kombinují vápník, vitamín D a další stopové prvky pro usnadnění vstřebávání vápenatých iontů (Natekal, Vitrum Calcium + Vitamín D3, Orthocalcium s hořčíkem atd.
- Syntetické analogy parathormonu. Používá se injekčně nebo jako nosní sprej. V tabletách takové léky nejsou k dispozici, protože při perorálním podání jsou účinné látky v žaludku zcela zničeny. Tato skupina zahrnuje spreje "Miak altsik", "Vepren", "Osteover", prášek "Calcitonin".
