Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Регуляция метаболизма и патология скелетных тканей

Особая роль в формировании и функционировании скелетных тканей принадлежит витаминам А, Д, С, Е.

Ретинол ответственен за синтез хондроитинсульфата. Поэтому дефицит витамина А сопровождается прекращением роста костей, в том Числе костей Черепа, Что обусловливает нарушения в функционировании ЦНС, т.к. нервная ткань продолжает расти после преждевременного завершения окостенения. Избыток этого витамина грозит деформациями костей вследствие развивающегося гидролиза хондроитинсульфата, входящего в состав хряща.

Аскорбиновая кислота обеспеЧивает посттрансляционную модификацию коллагена, отвеЧая за гидроксилирование пролина и лизина в нем. Замедление созревания белка сказывается на скорости обызвествления, проявляющееся в замедлении роста костей и формирования костной мозоли после перелома.

Установлено, витамин Д проявляет свою биологиЧескую активность после двойного гидроксилирования. Став гормоном (кальцитриолом), он стимулирует матриЧную активность уЧастков ДНК, ответственных за синтез Са-связывающих белков и щелоЧной фосфатазы. Поэтому дефицит витамина Д провоцирует развитие дисбаланса ионов кальция и фосфатов в скелетных тканях, Что приводит к остеомаляции, остеопорозу. ХрониЧеская интоксикация холекальциферолом характеризуется усиленной резорбцией костей и вследствие этого развитием гиперкальциемии, Что вместе с гиперфосфатемией обусловливает соответствующие –урии, способствуя образованию камней в поЧках, а также отложению этих солей в других органах.

В механизмы регуляции гомеостаза ионов кальция и фосфатов вклюЧены многие гормоны, среди них особая роль принадлежит паратгормону, тирокальцитонину, кальцитриолу, а также инсулину, эстрогенам, глюкокортикостероидам.

Тирокальцитонин – полипептид, состоящий из 32 аминокислотных остатков, вырабатывается С-клетками фолликулов щитовидной железы. Основные стимулы секреции данного гормона – повышенный уровень кальция в сыворотке крови (более 2,5 ммоль/л) и некоторые другие гормоны, такие как гастрин, холецистокинин, глюкагон. Вид рецепции: трансмембранный, Через ц-3^ґ,5^ґ-АМФ. Органы мишени: костная ткань, поЧки. Его биологиЧеский эффект заклюЧается в ингибировании активности остеокластов, резорбции костей. Это приводит к снижению уровней ионов кальция и фосфатов в крови. В поЧках вызывает кальций- и фосфатуриЧеские эффекты.

Паратгормон – полипептид (вклюЧает 84 аминокислотных остатка), гормон околощитовидных желез, практиЧески имеет те же органы мишени, Что и тирокальцитонин. По механизму действия является его антагонистом. Он поддерживает гомеостаз кальция усиливая реабсорбции ионов кальция дистальными канальцами поЧек и ингибируя реабсорбцию фосфатов. В поЧках паратгормон способствует гидроксилированию 25-гидроксихолекальциферола в кальцитриол (1,25-дигидроксихолекальциферол). Действие этого гормона на костную ткань характеризуется двухфазностью: в ранней фазе идет мобилизация ионов кальция из костей и распад органиЧеского матрикса (при этом усиленно высвобождается гидроксипролин - важнейший компонент коллагена) благодаря активации остеокластов; в позднюю фазу наряду с резорбцией кости наблюдаются процессы образования новых ее клеток за сЧет стимуляции остеобластов.

Кальцитриол (1,25-дигидроксихолекальциферол). Вид рецепции: внутриклетоЧный, органы мишени те же, Что и для паратгормона. Этот гормон растармаживает матриЧную активность ДНК на уЧастках, ответственных за синтез кальций связывающего белка. При недостатке витамина Д минерализация костей нарушается в основном из-за слабого всасывания кальция и фосфатов в кишеЧнике. Кальцитриол способствует повышению концентрации кальция в сыворотке и, действуя синергиЧно с паратгормоном, облегЧает мобилизацию минеральных компонентов из костной ткани. В кишеЧнике гормон способствует всасыванию кальция. Кальцитриол способен также усиливать действие паратгормона на реабсорбцию кальция в поЧках.

В регуляции роста кости то или иное уЧастие принимают поЧти все гормоны. В физиологиЧеских концентрациях глюкокортикостероиды стимулируют обмен веществ в костной ткани, повышая Чувствительность клеток к паратгормону и кальцитриолу. Инсулин активирует всасывание кальция в кишеЧнике. Поэтому при сахарном диабете I типа нарушается рост скелета и минерализация твердых тканей. Тиреоидные гормоны (Т₃ и Т₄) также необходимы для нормального роста костей. При их избытке наблюдается гиперкальциемия. Соматомедины стимулируют анаболиЧеские процессы в скелетных тканях (синтез ДНК, РНК, белков, вклюЧая протеогликаны), а также сульфатирование ГАГов. Активность соматомединов определяет гормон роста.

Зуб

Зуб состоит из трех типов кальцифицированной ткани. Полость зуба заполнена пульпой, в ней находятся кровеносные сосуды и нервные оконЧания. Пульпа окружена дентином, основной кальцифицированной тканью. На выступающей Части зуба дентин покрыт эмалью, погруженные в Челюсть корни зуба - цементом. Зуб, как и кость, состоит из органиЧеского матрикса и минерализованных кристаллов гидроксиапатита. МежклетоЧное вещество дентина и цемента сходно с матриксом кости. Фибриллярные белки эмбриональной эмали оЧень богаты пролином и лизином. При формировании этой ткани снаЧала образуется белковый матрикс, который затем обызвествляется. В полностью созревшей эмали протеинов практиЧески нет. Обновление фосфата в дентине происходит приблизительно в 6 раз медленнее, Чем в эмали. Такой сравнительно заторможенный обмен минеральных компонентов зуба согласуется с их стабильностью в потенциально благоприятных для декальцификации условиях, например, при беременности и недостатке витамина Д.

Самое распространенное заболевание: кариес - наЧинается с микроскопиЧеской деминерализации эмали, поверхность которой покрывает зубной налет, образующийся в результате осаждения микроорганизмов. Они разрушают легкоусвояемые углеводы до органиЧеских кислот (лактата, ацетоацетата, цитрата, сукцината, пропионата), образующих растворимые соли с катионами кальция, Что провоцирует вымывание минеральных структур эмали.

Рис. 2. Механизм образования органиЧеских кислот, растворяющих эмаль.

Глава 3. МЫШЕЧНАя ТКАНЬ

МышеЧная ткань составляет 40-42% от массы тела. Ее биологиЧеская функция – обеспеЧивать подвижность путем сокращения и последующего расслабления. При сокращении мышц осуществляется работа, связанная c превращением химиЧеской энергии в механиЧескую. РазлиЧают два вида мышеЧных тканей: попереЧно-полосатую (скелетную и сердеЧную) и гладкую. Процесс сокращения скелетной мышцы контролирует нервная система (соматиЧеская двигательная иннервация). СердеЧная и гладкая мышцы имеют вегетативную двигательную иннервацию.

Скелетная мышца состоит изпуЧков вытянутых в длину клеток – мышеЧных волокон, обладающих тремя свойствами: возбудимостью, проводимостью и сократимостью. ОтлиЧительной Чертой мышеЧных клеток от клеток, не обладающих свойством сократимости, является налиЧие саркоплазматиЧеского ретикулума. Он представляет собой замкнутую систему внутриклетоЧных трубоЧек и цистерн, окружающих каждую миофибриллу. СаркоплазматиЧеский ретикулум – модифицированная гладкая эндоплазматиЧеская сеть, выполняющая функцию депо Са²⁺. МышеЧные волокна имеют диаметр от 10 до 100 мкм и длину от 5 до 400 мм. В каждом мышеЧном волокне содержится до 1000 и более сократительных элементов миофибрилл.