Витамины. Факторы, влияющие на метаболизм костей

Гормоны

Факторы, влияющие на метаболизм костей

Остеолиз

Остеолиз – разрушение органических и неорганических структур костной ткани. Для разрушения минерального компонента в остеокластах активируется синтез органических кислот: лактата (в гликолизе), угольной кислоты (с участием карбоангидразы), которые растворяют гидроксиаппатит.

Для разрушения органического компонента остеокласты активируют кислые гидроксилазы лизосом, секретируют в матрикс коллагеназу.

Парат-гормон – сильно активирует остекласты и остеолиз, слабо остеобласты и остеогенез, повышает концентрацию кальция в крови.

Парат-гормон ингибирует синтез коллагена в остеобластах, стимулирует превращение остеобластов в остеоциты. Высокие дозы парат-гормона ведут к фиброзному оститу.

Кальцитриол – при высокой концентрации парат-гормона активирует остекласты и остеолиз, при низкой концентрации парат-гормона активирует остеобласты и остеогенез, повышает концентрацию кальция в крови. Стимулирует синтез кальцийсвязывающих белков. Дефицит кальцитриола – неполная кальцификация кости, остеомаляция, у детей рахит. Избыток кальцитриола – остеолиз и увеличение Са²⁺ в сыворотке крови.

Кальцитонин – подавляет выход кальция и фосфора из костей, ингибирует остеолиз, стимулирует включение кальция и фосфора в кости, активирует остеогенез, понижает концентрацию кальция в крови.

Тироксин слабо стимулирует образование кости и сильнее разрушение кости. Снижение вызывает замедление роста длинных трубчатых костей (за счет снижения активности остеобластов и торможения осификации), снижение регенерации костей.

Тестостерон. Дефицит тестостерона приводит к задержке окостенения метаэпифизарной пластинки, в результате руки и ноги становятся непропорционально длинными.

Избыток тестостерона вызывает задержку роста вследствие преждевременного диафизоэпифизарного сращения.

Эстрогены. Эстрогены блокируют образование лактата остеокластами. Дефицит эстрогенов после климакса вызывает остеопороз.

Кортикостероиды ингибируют синтез протеогликанов, вызывают деминерализацию костей, ингибируют остеогенез, активируют остеолиз.

Витамин С – кофермент пролиноксидазы, лизиноксидазы, необходим для образования оксипролина и оксилизина в составе коллагена, что придает коллагеновым волокнам высокую механическую прочность. Необходим для синтеза хондроитинсульфатов. Дефицит витамина С ведет к остановке роста кости, нарушению кальцификации кости и снижению ее прочности.

Витамин К – кофермент карбоксилаз, обеспечивает карбоксилирование глутаминовой кислоты до γ-карбоксиглутаминовой кислоты в составе кальцийсвязывающих белков.

Витамина А – необходим для роста костей. Обеспечивает синтез хондроитинсульфатов.

Дефицит витамина А вызывает раннюю остановку роста костей, что может вызвать повреждение растущих тканей (например, остановка роста костей позвоночника приводит к сдавливанию растущих нервных корешков спин­ного мозга и ведет к нарушению функц0ионирования иннервируемых ими органов и тканей).

Избыток витамина А вызывает развитие множе­ственных переломов длинных костей их деформацию костей (обусловлено деполимеризацией и гидролизом хондроитинсульфата).

Рост скелета задерживается в условиях любой недостаточности, в том числе и при недостаточной калорийности пищи. Однако только при недостатке Са, Pн и витаминов A, D и С наблюдаются характерные поражения костей, отличные от на­блюдаемых при истощении.

Локальные химические факторы, влия­ющие на процесс минерализации, изучены неполно. Костные клетки дышат и гликолизируют, постоянно образуя молочную кислоту. Введение паратгормона увеличивает образование лактата, что может приводить к локальной деминерализации вследствие пони­жения рН. По мере растворения кристаллов кости освобождается цитрат, который затем поступает в плазму крови. Эстрогены инги-бируют образование лактата, что согласуется с данными, свиде­тельствующими об увеличении плотности костей при длительном введении эстрогенов (см. ниже).

Поскольку величина локального образования Н+ может влиять
на минерализацию и деминерализацию костей, было высказано
предположение о возможном участии в этих процессах карбоангид-
разы, которая играет важную роль при переносе или накоплении
Н+ в некоторых органах, например почках (разд. 35.2.1.3) и же­
лудке (разд. 34.10.2). Этот фермент имеется в клетках вторичной
губчатой ткани метафиза. Введение ингибиторов карбоангидразы
нефрэктомированным крысам вызывает гипокальцемию, ингиби-
рует гиперкальцемию, индуцируемую паратгормоном

(разд. 43.1.2.3), а также ингибирует гипокальцемическое действие кальцитонина (разд. 43.2.2.2). Добавление ингибиторов карбоан­гидразы к культуре костной ткани головы мышиных эмбрионов блокирует секрецию Са²⁺, индуцируемую паратгормоном. Было высказано предположение, что наряду с цитратом и лактатом (см. выше) карбоангидраза, участвуя в процессе секреции Н⁺, может существенно влиять на приток Са²⁺ в костные клетки и выход его из них. В связи с этим следует отметить, что не наблю­дается адекватной корреляции между интенсивностью образова­ния этих двух кислот и размером наблюдаемой деминерализации. Некоторые простагландины (гл. 19), например PGEi, заметно ускоряют выход Са²⁺ из кости. Ингибиторы биосинтеза простаглан-динов, например ацетилсалициловая кислота, снимают этот эффект простагландинов (гл. 19). Деминерализация костей происходит также при введении кортикостероидов (гл. 45) вследствие их ингибирующего действия на синтез протеогликанов.

Дата добавления: 2014-01-20