Нарушения обмена фосфата кальция - с точки зрения физиологии человека
Оглавление статьи:- Нарушение секреции паратгормона
- Гипокальциемия
- Гиперкальциемия
- Гипофосфатемия
- Гиперфосфатемия
- Резюме
- Список использованной литературы
а) Нарушение секреции паратгормона. Секреция готового гормона при опухолях паращитовидной железы и при почечной недостаточности повышается (гиперпаратиреоидизм), а при недостаточности паращитовидной железы понижается (гипопаратиреоидизм).
1. Первичный гиперпаратиреоидизм. Первичный избыток паратгормона возникает при появлении опухолей, в которых он начинает синтезироваться. Первичный избыток паратгормона ведет к мобилизации Ca2+ из костей и его увеличенному поглощению в кишечнике, из-за чего происходит подъем концентрации Ca2+ в крови, что при нормальном функционировании почек, несмотря на стимуляцию реабсорбции, влечет за собой усиление выведения Ca2+ почками.
Усиленное выведение Ca2+ почками может привести к перенасыщению мочи солями Ca2+ и образованию почечных камней (уролитиазу). Из-за недостаточной минерализации костей при гиперпаратиреоидизме возрастает риск переломов.
2. Вторичный и третичный гиперпаратиреоидизмы. Настолько же часто, насколько первичный избыток паратгормона, встречается и чрезмерная его секреция при почечной недостаточности (вторичный гиперпаратиреоидизм). Нарушенная способность почек к выделению фосфата ведет к увеличению концентрации фосфата, с которым связывается Ca2+, что вызывает падение концентрации свободного Ca2+ (рис. ниже).

Следствием может быть мобилизация секретирующимся паратгормоном минералов из костей, но из-за неспособности почек к его выведению фосфат тем не менее продолжает накапливаться, CaHPO4 выпадает в осадок, что не позволяет подниматься концентрации свободного Ca2+.
Вслед за этим развивается гиперплазия паращитовидной железы (третичный гиперпаратиреоидизм): все возрастающие выбросы паратгормона деминерализуют кости, что влечет кристаллизацию CaHPO4 в различных тканях (в том числе в суставах) и проявления токсичного воздействия паратгормона на сердце, печень, щитовидную железу, В-клетки поджелудочной железы и т. д.
3. Гипопаратиреоидизм. Недостаток паратгормона может быть последствием повреждения или ошибочного удаления паращитовидной железы при проведении операции на щитовидной железе. Кроме того, известны генетические дефекты, при которых мишени паратгормона в различных органах становятся к нему нечувствительными (псевдогипопаратиреоидизм). Недостаток паратгормона или его пониженная эффективность ведут к гипокальциемии и нарушению формирования костной ткани.
б) Гипокальциемия. Концентрация свободного Ca2+ уменьшается, по мере того как все большая его доля вовлекается в образование химических соединений и комплексов с анионами, при ограничении транспорта Ca2+ в почках и кишечнике или при увеличенном потреблении его костями; последствиями служит прежде всего повышенная нервно-мышечная возбудимость и недостаточная минерализация костей.
1. Причины. Концентрация свободного биологически активного Ca2+ может опускаться под влиянием следующих факторов:
- интенсивного депонирования в костях;
- потери Ca2+ через почки;
- активного образования химических связей с Ca2+ в крови. Образуется больше соединений с фосфатом при гиперфосфатемии (см. ниже), а при алкалозе — соединений с белками плазмы. При метаболическом алкалозе свободный Ca2+ также связывается с карбонатом, выпадая в осадок. При воспалении поджелудочной железы (остром панкреатите) среди прочих последствий активируется панкреатический пищеварительный фермент липаза.
Липаза расщепляет ретроперитонеальную жировую ткань, и высвобождающиеся при этом жирные кислоты тоже связываются с Ca2+.
Важнейшей причиной гипокальциемии тем не менее остается недостаток паратгормона (гипопаратиреоидизм) или его пониженная эффективность (псевдогипопаратиреоидизм).
И то и другое ведет к комплексообразованию Ca2+ с накапливающимся фосфатом, потерям Ca2+ в почках из-за сниженной реабсорбции, перераспределению Ca2+ в кости из-за ограниченной его мобилизации и к пониженному его всасыванию в кишечнике из-за уменьшенных объемов синтеза кальцитриола. Гипокальциемию может вызывать недостаток Mg2+, препятствуя секреции паратгормона и его работе.
Гипокальциемия может быть вызвана без выраженного недостатка паратгормона чрезмерной минерализацией костей (синдром «голодной кости», hungry bone syndrome) или потерей его через почки (например, под влиянием мочегонных средств).
2. Воздействие на организм. Самым важным проявлением гипокальциемии является повышенная нервно-мышечная возбудимость (тетания). В сердце увеличивается продолжительность потенциала действия из-за замедления активации чувствительных к Ca2+ K+-каналов. Стимуляция выброса паратгормона при гипокальциемии ведет к деминерализации костей.
в) Гиперкальциемия. Гиперкальциемия — это в большинстве случаев следствие гиперпаратиреоидизма, избытка кальцитриола или деминерализации костей из-за опухолей или обездвиженности; к ее последствиям относятся нарушения нервной проводимости сердца и секреции желудочно-кишечных соков, полиурия и почечные камни.
1. Причины. К увеличению количества свободного Ca2+ могут привести различные причины:
- При гиперпаратиреоидизме увеличивается мобилизация Ca2+ из костей, реабсорбция Ca2+ в почках и благодаря кальцитриолу поглощение Ca2+ в кишечнике.
- Ингибирование фосфодиэстераз обладает гиперкальцимическим эффектом, поскольку повышает внутриклеточную концентрацию цАМФ, что увеличивает силу сигнала от паратгормона, в передаче которого цАМФ служит одним из посредников, способствуя усилению некоторых производимых им эффектов.
- Интоксикация Mg2+ по меньшей мере отчасти приводит к гиперкальциемии из-за стимуляции выброса паратгормона.
- Избыток кальцитриола также ведет к гиперкальциемии. При некоторых воспалительных заболеваниях излишний кальцитриол синтезируется в лимфоцитах.
- Опухоли могут создавать локальные очаги деминерализации костей при развитии в них метастаз, а также вызывать гиперкальциемию за счет секреции гормонов, мобилизирующих кальций из костей. Наряду с кальцитриолом в этом играют роль PTH-ассоциированный белок и фосфатонины (сигнальные факторы, которые поступают только из опухолевых клеток). Гормоны увеличивают реабсорбцию Ca2+ в почках и понижают минерализацию кости.
- Резорбция кости, которая резко усиливается при пониженной нагрузке (гипсовая повязка, постельный режим, невесомость) и при интоксикации витамином A.
- Сниженное выделение через почки, что имеет место при отказе почек или увеличенной реабсорбции Ca2+, например под влиянием диуретиков из группы тиазидов.
- Также гиперкальциемию могут вызывать чрезмерное поступление кальция в кишечник или увеличенное всасывание его в кишечнике.
2. Воздействие на организм. Гиперкальциемия усиливает возбудимость сердечной ткани и из-за стимуляции Ca2+-рецепторов в петле Генле, желудке и поджелудочной железе ведет к полиурии и поражениям желудочно-кишечного тракта. В дальнейшем гиперкальциемия угрожает кристаллизацией кальция прежде всего в моче (нефролитиаз).
г) Гипофосфатемия. Гипофосфатемия возникает из-за отрицательного баланса фосфата или потребления его клетками; к ее последствиям относятся деминерализация костей и выход из строя энергетического баланса клетки.
1. Причины. Концентрация фосфата в плазме снижается при нехватке фосфата в целом или транспорта фосфата оттуда в клетки. Увеличенное потребление фосфата клетками может иметь различные основания:
- при интенсификации гликолиза, как и при алкалозе или под влиянием инсулина;
- гипофосфатемия может возникать под действием глюкагона, адреналина, половых гормонов, глюкокортикостероидов, а также ингибиторов фосфодиэстераз (работающих посредством торможения деградации цАМФ);
- опухолевые клетки поглощают больше фосфата, чем нормальные.
2. Потери фосфата через почки происходят и при заболевании гиперпаратиреоидизмом. Кроме того, гипофосфатемию может вызывать недостаточное содержание фосфата в диете (например, у злоупотребляющих алкоголем) или нарушение его всасывания в кишечнике (мальабсорбция, нехватка витамина D), а также повышенная степень минерализации костей.
3. Воздействие на организм. Гипофосфатемия способствует снижению степени минерализации костей. При остром недостатке фосфата поднимается потенциал фосфорилирования АТФ/(АДФ * P), из-за чего затрудняется синтез АТФ. Расстройство энергетического обмена негативно сказывается на функционировании мускулатуры, сердца, нервной системы, клеток крови и почек.
Исчезновение в эритроцитах 2,3-BPG увеличивает аффинность гемоглобина к O2, препятствуя тем самым отдаче O2 в ткани. Если фосфата становится недостаточно для поддержания буферной системы, может развиваться метаболический ацидоз.
д) Гиперфосфатемия. Избыток фосфата ведет к кристаллизации солей фосфата кальция и падению концентрации свободного Ca2+ в крови.
1. Причины. Избыток фосфата — это в большинстве случаев проявление нарушений его выведения почками, таких как почечная недостаточность, недостаток паратгормона (гипопаратиреоидизм) или недостаточная эффективность воздействия паратгормона на его мишени (псевдопарагипотиреоидизм).
Кроме того, гиперфосфатемию вызывают чрезмерное поступление фосфата с пищей, увеличенное поглощение в кишечнике при избытке кальцитриола, утечка фосфата из клеток и деминерализация костей.
2. Воздействие на организм. Избыток фосфата способствует его комплексообразованию с Ca2+ и дальнейшей кристаллизации в суставах, коже, мышцах и сосудах. Впоследствии подобное интенсивное комплексообразование ведет к гипокальциемии, стимуляции выброса паратгормона, следующей за тем мобилизации фосфата кальция из кости, дальнейшему поднятию концентрации фосфата в плазме и так далее.
1. Нарушения обмена CaHPO4. Первичный парагипертиреоидизм (синтез паратгормона опухолью) ведет прежде всего к пониженной степени минерализации костей (с риском переломов) и перенасыщением мочи солями Ca2+ (почечные камни).
2. Вторичный гиперпаратиреоидизм и третичный гиперпаратиреоидизм (связанные в первую очередь с чрезмерной секрецией паратгормона при почечной недостаточности) ведут к пониженной степени минерализации костей, кристаллизации CaHPO4 в различных тканях (в том числе в суставах) и проявлениям токсичного воздействия паратгормона на сердце, печень, щитовидную железу, В-клетки поджелудочной железы и т. д.
3. Гипопаратиреоидизм (в большинстве случаев результат ошибочного удаления паращитовидной железы при проведении операции на щитовидной железе) и псевдогипопаратиреодизм (более редко встречающаяся пониженная чувствительность к паратгормону его мишеней в различных органах) ведут к гипокальциемии и нарушениям формирования кости.
4. Гипокальциемия (возникающая в том числе из-за активного вовлечения Ca2+ в различные комплексы и химические соединения в крови расстройств процессов транспорта Ca2+ в почках или кишечнике или увеличенного его поступления в кости, и гипопаратиреоидизма) ведет, главным образом, к повышенной нервно-мышечной возбудимости, замедленной реполяризации сердца и в некоторых случаях к пониженной степени минерализации костей.
5. Гиперкальциемия (в большинстве случаев последствие гиперпаратиреоидизма, избытка кальцитриола или деминерализации костей из-за опухолей или гиподинамии) ведет к нарушениям возбудимости сердечной ткани и секреции желудочно-кишечных соков, к полиурии и к образованию камней в почках.
6. Гипофосфатемия (отрицательный баланс фосфата, увеличенная степень минерализации костей или потребление фосфата клетками) ведет в том числе к деминерализации костей и выходу из строя энергетического баланса клеток (из-за чего, помимо прочего, гибнут эритроциты и развивается анемия).
7. Гиперфосфатемия (в большинстве случаев из-за нарушений выведения фосфата почками при почечной недостаточности) ведет к кристаллизации CaHPO4 в суставах, коже, мышцах и сосудах, снижению концентрации свободного Ca2+ в крови и к выбросу паратгормона и мобилизации CaHPO4 из костей, формируя, таким образом, порочный круг.
- Рекомендуем ознакомиться далее "Магниевый обмен - с точки зрения физиологии человека"
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 9.7.2025
