Биохимия человека Том 2 - Марри Р. 1993

Биохимия внутри- и межклеточных коммуникаций
Гормоны, регулирующие метаболизм кальция
Общие характеристики

Содержание кальция в организме человека составляет примерно 1 кг. 99% кальция локализовано в костях, где вместе с фосфатом он образует кристаллы гидроксиапатита, составляющие неорганический структурный компонент скелета. Кость — это динамическая ткань, претерпевающая перестройку в зависимости от нагрузки; в состоянии динамического равновесия процессы образования и резорбции костной ткани сбалансированы. Большая часть кальция кости не может свободно обмениваться с кальцием внеклеточной жидкости (ВЖ). Итак, в дополнение к своей роли механической опоры кости служат огромным резервуаром кальция. Около 1 % кальция скелета составляет легкообменивающий пул, еще 1% общего количества находится в периостальном пространстве (надкостнице), и вместе эти два источника составляют мобильный (смешанный) пул Са²⁺. Обсуждаемые в этой главе гормоны регулируют количество кальция во ВЖ путем изменения транспорта Са²⁺ через мембрану, отделяющую ВЖ от периостальной жидкости. Паратиреоидный гормон оказывает стимулирующий эффект на этот транспорт; кальцитриол тоже участвует в стимуляции. Кальцитонин (КТ) способен предотвращать этот эффект.

В плазме крови кальций присутствует в трех формах; 1) в комплексе с органическими и неорганическими кислотами, 2) в связанной с белками форме, 3) в ионизированном виде. В комплексы с цитратом, фосфатом и другими анионами вовлечено около 6% общего кальция. Остальное количество распределяется почти поровну между связанной с белками (в первую очередь альбумином) формой и ионизированной (несвязанной) формой. Ионизированный кальций (Са²⁺), концентрация которого у большинства млекопитающих, птиц и пресноводных рыб поддерживается в пределах 1,1—1,3 ммоль/л, — это биологически активная фракция. Организм обладает очень малой толерантностью к значительным отклонениям уровня Са²⁺ от указанных границ нормы. В случаях снижения уровня Са²⁺ у животного нарастают явления повышенной возбудимости вплоть до возникновения тетанических судорог. Заметное повышение Са²⁺ в плазме может привести к смерти из-за паралича мышц и комы.

Ион кальция и парный ему ион фосфата присутствуют в плазме крови в концентрациях, близких к пределу растворимости их соли; отсюда следует, что связывание Са²⁺ с белками предупреждает возможность образования осадка и эктопической кальцификации. Изменения концентрации плазменных белков (прежде всего альбумина, хотя глобулины тоже связывают кальций) сопровождаются соответствующими сдвигами уровня общего кальция в плазме крови. Например, при гипоальбуминемии падение уровня общего кальция в плазме составляет 0,8 мг% на каждый г% снижения концентрации альбумина. Соответственно при возрастании количества альбумина плазмы наблюдается противоположное явление. Связывание кальция с белками плазмы зависит от pH: ацидоз способствует переходу кальция в ионизированную форму, а алкалоз повышает связывание с белками, т. е. снижает концентрацию Са²⁺. Вероятно, этим обусловлены звон в ушах и потеря кожной чувствительности, возникающие при синдроме гипервентиляции, которая вызывает острый респираторный алкалоз.