Parathormón: funkcie hormónu, norma, odchýlky. Parathormón a kalcitonín. Chemická povaha. Mechanizmus účinku na molekulárnej úrovni. Vplyv na Čo je parathormón

Paratyroidný hormón

Parathormón (PTH) je jednoreťazcový polypeptid pozostávajúci z 84 aminokyselinových zvyškov (asi 9,5 kDa), ktorého pôsobenie je zamerané na zvýšenie koncentrácie vápenatých iónov a zníženie koncentrácie fosfátov v krvnej plazme.

1. Syntéza a sekrécia PTH

PTH sa syntetizuje v prištítnych telieskach ako prekurzor – preprohormón obsahujúci 115 aminokyselinových zvyškov. Počas prenosu do ER sa signálny peptid obsahujúci 25 aminokyselinových zvyškov odštiepi z preprohormónu. Výsledný prohormón je transportovaný do Golgiho aparátu, kde sa prekurzor premení na zrelý hormón, vrátane 84 aminokyselinových zvyškov (PTH 1-84). Parathormón je balený a skladovaný v sekrečných granulách (vezikuly). Intaktný parathormón sa môže štiepiť na krátke peptidy: N-koncový, C-koncový a stredný fragment. N-terminálne peptidy obsahujúce 34 aminokyselinových zvyškov majú plnú biologickú aktivitu a sú vylučované žľazami spolu so zrelým parathormónom. Je to N-terminálny peptid, ktorý je zodpovedný za väzbu na receptory na cieľových bunkách. Úloha C-koncového fragmentu nebola jasne stanovená. Rýchlosť odbúravania hormónov sa znižuje, keď je koncentrácia iónov vápnika nízka, a zvyšuje sa, keď je koncentrácia iónov vápnika vysoká.

sekrécia PTH regulované hladinou iónov vápnika v plazme: hormón sa vylučuje ako odpoveď na zníženie koncentrácie vápnika v krvi.

2. Úloha parathormónu v regulácii metabolizmu vápnika a fosfátov

Cieľové orgány pre PTH - kosti a obličky. Špecifické receptory sú lokalizované v obličkových a kostných bunkách, ktoré interagujú s parathormónom, čo vedie ku kaskáde udalostí, ktoré iniciujú a vedú k aktivácii adenylátcyklázy. Vo vnútri bunky sa zvyšuje koncentrácia molekúl cAMP, ktorých pôsobenie stimuluje mobilizáciu iónov vápnika z vnútrobunkových zásob. Vápnikové ióny aktivujú kinázy, ktoré fosforylujú špecifické proteíny, ktoré indukujú transkripciu špecifických génov.

V kostnom tkanive sú PTH receptory lokalizované na osteoblastoch a osteocytoch, ale nenachádzajú sa na osteoklastoch. Keď sa parathormón naviaže na receptory cieľových buniek, osteoblasty začnú intenzívne vylučovať inzulínu podobný rastový faktor 1 a cytokíny. Tieto látky stimulujú metabolickú aktivitu osteoklastov. Urýchľuje sa najmä tvorba enzýmov, akými sú alkalická fosfatáza a kolagenáza, ktoré pôsobia na zložky kostnej matrice a spôsobujú jej rozpad, čo vedie k mobilizácii Ca2+ a fosfátov z kosti do extracelulárnej tekutiny (obr. 1).

V obličkách PTH stimuluje reabsorpciu vápnika v distálnych stočených tubuloch a tým znižuje vylučovanie vápnika močom a znižuje reabsorpciu fosfátov.

Parathormón navyše indukuje syntézu kalcitriolu (1,25(OH) 2 D 3), ktorý zvyšuje vstrebávanie vápnika v čreve.

Parathormón teda obnovuje normálnu hladinu iónov vápnika v extracelulárnej tekutine jednak priamym pôsobením na kosti a obličky, jednak pôsobením nepriamo (prostredníctvom stimulácie syntézy kalcitriolu) na črevnú sliznicu, v tomto prípade zvyšuje účinnosť Ca 2+ vstrebávanie v čreve. Znížením reabsorpcie fosfátov z obličiek pomáha parathormón znižovať koncentráciu fosfátov v extracelulárnej tekutine.

3. Hyperparatyreóza

Pri primárnej hyperparatyreóze je narušený mechanizmus supresie sekrécie parathormónu v reakcii na hyperkalcémiu. Toto ochorenie sa vyskytuje s frekvenciou 1:1000. Príčinou môže byť nádor prištítneho telieska (80 %) alebo difúzna hyperplázia žliaz, v niektorých prípadoch rakovina prištítnych teliesok (menej ako 2 %). Nadmerná sekrécia parathormónu vedie k zvýšenej mobilizácii vápnika a fosfátu z kostného tkaniva, zvýšenej reabsorpcii vápnika a vylučovaniu fosfátov v obličkách. V dôsledku toho dochádza k hyperkalciémii, ktorá môže viesť k zníženiu nervovosvalovej dráždivosti a svalovej hypotenzii. U pacientov sa objavuje celková a svalová slabosť, únava a bolesti určitých svalových skupín, zvyšuje sa riziko zlomenín chrbtice, stehennej kosti a kostí predlaktia. Zvýšenie koncentrácie fosfátových a vápenatých iónov v obličkových tubuloch môže spôsobiť tvorbu obličkových kameňov a vedie k hyperfosfatúrii a hypofosfatémii.

Sekundárna hyperparatyreóza vyskytuje sa pri chronickom zlyhaní obličiek a nedostatku vitamínu D3 a je sprevádzaná hypokalciémiou, spojenou najmä s poruchou absorpcie vápnika v čreve v dôsledku inhibície tvorby kalcitriolu postihnutými obličkami. V tomto prípade sa zvyšuje sekrécia parathormónu. Zvýšené hladiny parathormónu však nemôžu normalizovať koncentráciu iónov vápnika v krvnej plazme v dôsledku narušenej syntézy kalcitriolu a zníženej absorpcie vápnika v čreve. Spolu s hypokalciémiou sa často pozoruje hyperfostatémia. U pacientov sa rozvinie poškodenie skeletu (osteoporóza) v dôsledku zvýšenej mobilizácie vápnika z kostného tkaniva. V niektorých prípadoch (s rozvojom adenómu alebo hyperplázie prištítnych teliesok) autonómna hypersekrécia parathormónu kompenzuje hypokalciémiu a vedie k hyperkalcémii ( terciárna hyperparatyreóza).

4. Hypoparatyreóza

Hlavným príznakom hypoparatyreózy spôsobenej nedostatočnosťou prištítnych teliesok je hypokalciémia. Zníženie koncentrácie iónov vápnika v krvi môže spôsobiť neurologické, oftalmologické a kardiovaskulárne poruchy, ako aj poškodenie spojivového tkaniva. U pacienta s hypoparatyreoidizmom je zaznamenané zvýšenie nervovosvalového vedenia, záchvaty tonických kŕčov, kŕče dýchacích svalov a bránice a laryngospazmus.

kalcitriol

Rovnako ako iné steroidné hormóny, aj kalcitriol sa syntetizuje z cholesterolu.

Ryža. 1. Biologické pôsobenie parathormónu. 1 - stimuluje mobilizáciu vápnika z kostí; 2 - stimuluje reabsorpciu iónov vápnika v distálnych tubuloch obličiek; 3 - aktivuje tvorbu kalcitriolu, 1,25(OH) 2 D 3 v obličkách, čo vedie k stimulácii absorpcie Ca 2+ v čreve; 4 - zvyšuje koncentráciu vápnika v medzibunkovej tekutine, inhibuje sekréciu PTH. ICF - medzibunková tekutina.

Pôsobenie hormónu je zamerané na zvýšenie koncentrácie vápnika v krvnej plazme.

1. Štruktúra a syntéza kalcitriolu

V koži sa 7-dehydrocholesterol (provitamín D3) premieňa na bezprostredný prekurzor kalcitriolu – cholekalciferol (vitamín D3). Pri tejto neenzymatickej reakcii sa vplyvom UV žiarenia preruší väzba medzi deviatym a desiatym atómom uhlíka v molekule cholesterolu, otvorí sa kruh B a vznikne cholekalciferol (obr. 2). Takto sa väčšina vitamínu D3 tvorí v ľudskom tele, no malé množstvo pochádza z potravy a vstrebáva sa v tenkom čreve spolu s ďalšími vitamínmi rozpustnými v tukoch.

Ryža. 2. Schéma syntézy kalcitriolu. 1 - cholesterol je prekurzorom kalcitriolu; 2 - v koži sa 7-dehydrocholesterol neenzymaticky mení na cholekalciferol; 3 - v pečeni 25-hydroxyláza premieňa cholekalciferol na kalcidiol; 4 - v obličkách je tvorba kalcitriolu katalyzovaná 1α-hydroxylázou.

V epidermis sa cholekalciferol viaže na špecifický proteín viažuci vitamín D (transkalciferín), dostáva sa do krvi a je transportovaný do pečene, kde na 25. atóme uhlíka dochádza k hydroxylácii za vzniku kalcidiolu. Keď je kalcidiol v komplexe s proteínom viažucim vitamín D, je transportovaný do obličiek a hydroxylovaný na prvom uhlíku za vzniku kalcitriolu. Aktívnou formou vitamínu D3 je 1,25(OH)2D3.

Hydroxylácia, ktorá sa vyskytuje v obličkách, je krokom limitujúcim rýchlosť. Táto reakcia je katalyzovaná mitochondriálnym enzýmom la-hydroxylázou. Parathormón indukuje la-hydroxylázu, čím stimuluje syntézu 1,25(OH)2D3. Nízka koncentrácia fosfátov a iónov Ca2+ v krvi tiež urýchľuje syntézu kalcitriolu a ióny vápnika pôsobia nepriamo cez parathormón.

Pri hyperkalcémii sa aktivita 1α-hydroxylázy znižuje, ale aktivita 24α-hydroxylázy sa zvyšuje. V tomto prípade sa zvyšuje produkcia metabolitu 24,25(OH) 2 D 3, ktorý môže mať biologickú aktivitu, ale jeho úloha nie je úplne objasnená.

2. Mechanizmus účinku kalcitriolu

Kalcitriol má účinky na tenké črevo, obličky a kosti. Podobne ako iné steroidné hormóny sa kalcitriol viaže na intracelulárny receptor cieľovej bunky. Vzniká komplex hormón-receptor, ktorý interaguje s chromatínom a indukuje transkripciu štrukturálnych génov, čo vedie k syntéze proteínov, ktoré sprostredkovávajú pôsobenie kalcitriolu. Napríklad v črevných bunkách kalcitriol vyvoláva syntézu Ca 2+ -transferových proteínov, ktoré zabezpečujú vstrebávanie vápnikových a fosfátových iónov z črevnej dutiny do črevnej epitelovej bunky a ich ďalší transport z bunky do krvi, vďaka čomu koncentrácia iónov vápnika v extracelulárnej tekutine je udržiavaná na úrovni, ktorá je potrebná na mineralizáciu organickej matrice kostného tkaniva. V obličkách kalcitriol stimuluje reabsorpciu vápnikových a fosfátových iónov. Pri nedostatku kalcitriolu je narušená tvorba kryštálov amorfného fosforečnanu vápenatého a hydroxyapatitu v organickej matrici kostného tkaniva, čo vedie k rozvoju rachitídy a osteomalácie. Tiež sa zistilo, že pri nízkych koncentráciách vápnikových iónov kalcitriol podporuje mobilizáciu vápnika z kostného tkaniva.

3. Rachitída

Rachitída je detské ochorenie spojené s nedostatočnou mineralizáciou kostného tkaniva. Zhoršená mineralizácia kostí je dôsledkom nedostatku vápnika. Krivica môže byť spôsobená nasledujúcimi príčinami: nedostatok vitamínu D 3 v potrave, zhoršená absorpcia vitamínu D 3 v tenkom čreve, znížená syntéza prekurzorov kalcitriGolu v dôsledku nedostatočného pobytu na slnku, porucha 1α-hydroxylázy, porucha kalcitriolové receptory v cieľových bunkách. To všetko spôsobuje zníženie absorpcie vápnika v čreve a zníženie jeho koncentrácie v krvi, stimuláciu sekrécie parathormónu a v dôsledku toho mobilizáciu iónov vápnika z kostí. Pri krivici sú postihnuté kosti lebky; hrudník spolu s hrudnou kosťou vyčnieva dopredu; tubulárne kosti a kĺby rúk a nôh sú deformované; brucho sa zväčšuje a vyčnieva; motorický vývoj je oneskorený. Hlavnými spôsobmi prevencie rachitídy je správna výživa a dostatočné slnenie.

Úloha kalcitonínu v regulácii metabolizmu vápnika

Kalcitonín je polypeptid pozostávajúci z 32 aminokyselinových zvyškov s jednou disulfidovou väzbou. Hormón je vylučovaný parafolikulárnymi K bunkami štítnej žľazy alebo C bunkami prištítnych teliesok ako prekurzorový proteín s vysokou molekulovou hmotnosťou. Sekrécia kalcitonínu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou Ca 2+ a klesá so znižujúcou sa koncentráciou Ca 2+ v krvi. Kalcitonín je antagonista parathormónu. Inhibuje uvoľňovanie Ca2+ z kostí, čím znižuje aktivitu osteoklastov. Okrem toho kalcitonín potláča tubulárnu reabsorpciu iónov vápnika v obličkách, čím stimuluje ich vylučovanie obličkami v moči. Rýchlosť sekrécie kalcitonínu u žien veľmi závisí od hladín estrogénu. Pri nedostatku estrogénu klesá sekrécia kalcitonínu. To spôsobuje zrýchlenie mobilizácie vápnika z kostného tkaniva, čo vedie k rozvoju osteoporózy.

K hormónom bielkovinovej povahy patrí aj parathormón (parathormón), presnejšie skupina parathormónov, ktoré sa líšia poradím aminokyselín. Sú syntetizované prištítnymi telieskami. Už v roku 1909 sa ukázalo, že odstránenie prištítnych teliesok spôsobuje u zvierat tetanické kŕče na pozadí prudkého poklesu koncentrácie vápnika v krvnej plazme; zavedenie vápenatých solí zabránilo smrti zvierat. Avšak až v roku 1925 bol z prištítnych teliesok izolovaný aktívny extrakt spôsobujúci hormonálny efekt – zvýšenie hladiny vápnika v krvi. Čistý hormón bol získaný v roku 1970 z prištítnych teliesok dobytka; Zároveň bola určená jeho primárna štruktúra. Zistilo sa, že parathormón sa syntetizuje ako prekurzor (115 aminokyselinových zvyškov) proparatyroidného hormónu, ale primárnym génovým produktom sa ukázal byť preproparathormón, ktorý navyše obsahuje signálnu sekvenciu 25 aminokyselinových zvyškov. Molekula bovinného parathormónu obsahuje 84 aminokyselinových zvyškov a pozostáva z jedného polypeptidového reťazca.

Zistilo sa, že parathormón sa podieľa na regulácii koncentrácie katiónov vápnika a súvisiacich aniónov kyseliny fosforečnej v krvi. Ako je známe, koncentrácia vápnika v krvnom sére je chemická konštanta, jej denné výkyvy nepresahujú 3–5 % (normálne 2,2–2,6 mmol/l). Ionizovaný vápnik sa považuje za biologicky aktívnu formu, jeho koncentrácia sa pohybuje v rozmedzí 1,1–1,3 mmol/l. Vápnikové ióny sa ukázali ako nevyhnutné faktory, ktoré nie sú nahraditeľné inými katiónmi pre celý rad životne dôležitých fyziologických procesov: svalová kontrakcia, nervovosvalová excitácia, zrážanie krvi, priepustnosť bunkových membrán, aktivita množstva enzýmov atď. Preto akékoľvek zmeny v týchto procesoch spôsobené dlhodobým nedostatkom vápnika v potrave alebo porušením jeho absorpcie v čreve vedú k zvýšenej syntéze parathormónu, ktorý podporuje vyplavovanie vápenatých solí (vo forme citrátov a fosforečnanov) z kostného tkaniva, a teda k deštrukcii minerálnych a organických zložiek kostí.

Ďalším cieľovým orgánom parathormónu sú obličky. Parathormón znižuje reabsorpciu fosfátov v distálnych tubuloch obličiek a zvyšuje tubulárnu reabsorpciu vápnika.

Treba poznamenať, že v regulácii koncentrácie Ca2+ v extracelulárnej tekutine hrajú hlavnú úlohu tri hormóny: parathormón, kalcitonín, syntetizovaný v štítnej žľaze, a kalcitriol, derivát D3. Všetky tri hormóny regulujú hladinu Ca 2+, ale mechanizmus ich účinku je odlišný. Hlavnou úlohou kalcitriolu je teda stimulovať absorpciu Ca2+ a fosfátu v čreve proti koncentračnému gradientu, zatiaľ čo parathormón podporuje ich uvoľňovanie z kostného tkaniva do krvi, absorpciu vápnika v obličkách a vylučovanie fosfátov v moči.

Koniec práce -

Táto téma patrí do sekcie:

Biochémia

Federálna agentúra pre vzdelávanie.. Humanitárny a technologický inštitút Buzuluk.. pobočka štátnej vzdelávacej inštitúcie..

Ak potrebujete ďalší materiál k tejto téme, alebo ste nenašli to, čo ste hľadali, odporúčame použiť vyhľadávanie v našej databáze diel:

Čo urobíme s prijatým materiálom:

Ak bol tento materiál pre vás užitočný, môžete si ho uložiť na svoju stránku v sociálnych sieťach:

Všetky témy v tejto sekcii:

Predmet biochémia
Biologická chémia je veda, ktorá študuje chemické zloženie orgánov a tkanív organizmov a chemické procesy a premeny, ktoré sú základom ich životnej činnosti. Moderné biohi

História vývoja biochémie
Môžeme zdôrazniť hlavné etapy vývoja biochemickej vedy. 1. „Protobiochémia“. Pojmy životných procesov a ich povahy, vyvinuté v staroveku, staroveku a stredoveku

Metódy štúdia
Hlavným predmetom biochémie je štúdium metabolizmu a energie. Súbor procesov neoddeliteľne spojených so životom sa nazýva metabolizmus. Výmena vecí

Význam biochémie ako vedy
Teraz si nemožno predstaviť jedinú vedu, ktorá by sa nezaobišla bez úspechov biochémie. Význam biologickej chémie nemožno ignorovať. Má vedecký aj praktický význam

Elementárne zloženie bielkovín
Teraz sa zistilo, že neproteínové organizmy v živej prírode neexistujú. Bielkoviny sú najdôležitejšou súčasťou látok, ktoré tvoria telo. Prvýkrát boli objavené proteíny

Aminokyselinové zloženie bielkovín
Aminokyseliny (aminokarboxylové kyseliny) sú organické zlúčeniny, ktorých molekula súčasne obsahuje karboxylové a amínové skupiny. Aminokyseliny by mohli

Všeobecné chemické vlastnosti
Aminokyseliny môžu vykazovať ako kyslé vlastnosti vďaka prítomnosti karboxylovej skupiny -COOH vo svojich molekulách, tak zásadité vlastnosti vďaka aminoskupine -NH2

Elektrofilno-nukleofilné vlastnosti
1) Acylačná reakcia - interakcia s alkoholmi: NaOH NH3+ – CRH – COO- + CH3OH + HC1 ͛

Intramolekulárna deaminácia
Ok-l NH3+– 0CH – COO- aspartát amoniak lyáza -OOS –-1C – H | || N – S-2H – COO-

Biologické funkcie bielkovín
Funkcie proteínov sú mimoriadne rozmanité. Každý daný proteín, ako látka so špecifickou chemickou štruktúrou, vykonáva jednu vysoko špecializovanú funkciu a iba v niekoľkých individuálnych prípadoch -

Proteínové štruktúry
Získali sa dôkazy o predpoklade K. Linderström-Langa o existencii 4 úrovní štruktúrnej organizácie molekuly proteínu: primárnej, sekundárnej, terciárnej a kvartérnej štruktúry.

Stanovenie C-koncovej aminokyseliny pomocou borohydridu sodného
Je zrejmé, že za týchto podmienok sa iba jedna, a to C-koncová, aminokyselina premení na a-aminoalkohol, ktorý sa dá ľahko identifikovať pomocou chromatografie. Teda pomocou naznačeného

Fyzikálno-chemické vlastnosti bielkovín
Najcharakteristickejšími fyzikálno-chemickými vlastnosťami proteínov sú vysoká viskozita roztokov, nevýznamná difúzia, schopnosť napučiavať vo veľkých medziach, optická aktivita

Chémia nukleových kyselín
V súčasnosti je ťažké pomenovať oblasť prírodných vied, ktorá by sa nezaujímala o problém štruktúry a funkcií nukleových kyselín. Napriek obrovskému pokroku dosiahnutému v posledných desaťročiach,

Spôsoby izolácie nukleových kyselín
Pri štúdiu chemického zloženia a štruktúry nukleových kyselín stojí výskumník vždy pred úlohou izolovať ich od biologických objektov. Nukleové kyseliny sú súčasťou komplexu

Chemické zloženie nukleových kyselín
Nukleové kyseliny (DNA a RNA) patria medzi zložité vysokomolekulárne zlúčeniny, pozostávajúce z malého počtu jednotlivých chemických zložiek jednoduchšej štruktúry. Áno, p

Štruktúra nukleovej kyseliny
Pre pochopenie množstva znakov štruktúry DNA boli obzvlášť dôležité vzorce zloženia a kvantitatívny obsah dusíkatých báz, ktoré prvýkrát stanovil E. Chargaff. Ukázalo sa, že dusík

Primárna štruktúra nukleových kyselín
Primárna štruktúra nukleových kyselín sa týka poradia a sekvencie usporiadania mononukleotidov v polynukleotidovom reťazci DNA a RNA. Takáto reťaz je stabilizovaná 3",5"-phos

Sekundárna štruktúra nukleových kyselín
V súlade s modelom J. Watsona a F. Cricka, navrhnutým v roku 1953. na základe množstva analytických údajov, ako aj röntgenovej difrakčnej analýzy sa molekula DNA skladá z dvoch reťazcov, ktoré tvoria pravý

Terciárna štruktúra nukleových kyselín
Izolovať prirodzenú molekulu DNA z väčšiny zdrojov, najmä chromozómov, je mimoriadne ťažké kvôli vysokej citlivosti molekuly DNA na tkanivové nukleázy a hydrodynamickú deštrukciu.

Preneste RNA
tRNA predstavuje asi 10–15 % z celkového množstva bunkovej RNA. Doteraz bolo objavených viac ako 60 rôznych tRNA. Pre každú aminokyselinu v bunke existuje aspoň jedna špecifická

Messenger RNA
Vo viacerých laboratóriách (najmä v laboratóriu S. Brennera) sa získali údaje o možnosti existencie v bunkách v spojení s ribozómami krátkodobej RNA, tzv.

Charakteristika enzýmov a ich vlastnosti
Všetky životné procesy sú založené na tisíckach chemických reakcií. Prechádzajú telom bez použitia vysokej teploty a tlaku, t.j. v miernych podmienkach. Látky, ktoré sú oxidované v bunkách

Charakteristické znaky enzymatickej a chemickej katalýzy
V princípe bunka využíva rovnaké chemické reakcie, aké používa chemik vo svojom laboratóriu. Podmienky pre reakcie v bunke sú však prísne obmedzené. V laboratóriu pre usko

Priestorová štruktúra
Dôvodom všetkých týchto jedinečných vlastností enzýmov je ich priestorová štruktúra. Všetky enzýmy sú globulárne proteíny, oveľa väčšie ako substrát. Presne taká je situácia

Funkcie koenzýmov a prostetických skupín
5.4.1 Koenzýmy a vitamíny. Koenzýmy sú organické látky, ktorých prekurzormi sú vitamíny. Niektoré z nich sú voľne viazané na proteín (NAD, NSCoA atď.). existuje enzým

Mechanizmus účinku enzýmov
Štruktúra a funkcie enzýmov, ako aj mechanizmus ich pôsobenia sa podrobne rozoberajú takmer každý rok na mnohých medzinárodných sympóziách a kongresoch. Dôležité miesto je venované zváženiu štruktúry celku

Michaelis-Menten a Lineweaver-Burk rovnice
Jedným z charakteristických prejavov života je úžasná schopnosť živých organizmov kineticky regulovať chemické reakcie, potláčajúc túžbu dosiahnuť termodynamickú rovnováhu.

Faktory určujúce aktivitu enzýmov. Závislosť rýchlosti reakcie od času
Táto časť stručne rozoberá všeobecné faktory, najmä závislosť rýchlosti enzymatickej reakcie od času, vplyv koncentrácie substrátu a enzýmu na rýchlosť reakcií katalyzovaných enzýmami.

Vplyv koncentrácie substrátu a enzýmu na rýchlosť enzymatickej reakcie
Z vyššie uvedeného materiálu vyplýva dôležitý záver: jedným z najvýznamnejších faktorov určujúcich rýchlosť enzymatickej reakcie je koncentrácia substrátu (a

Aktivácia a inhibícia enzýmov
Rýchlosť enzymatickej reakcie, ako aj aktivita enzýmu, je tiež do značnej miery určená prítomnosťou aktivátorov a inhibítorov v médiu: prvé zvyšujú rýchlosť reakcie a druhé inhibujú

Molekulový mechanizmus účinku kovov pri enzymatickej katalýze, alebo úloha kovov pri aktivácii enzýmov
V niektorých prípadoch kovové ióny (Co2+, Mg2+, Zn2+, Fe2+) plnia funkcie prostetických skupín enzýmov, alebo slúžia ako akceptory a don

Aplikácia enzýmov
Vysoko selektívne enzýmy používajú živé organizmy na vykonávanie širokej škály chemických reakcií pri vysokej rýchlosti; zachovávajú svoje

Lipidová chémia
Lipidy sú veľkou skupinou zlúčenín, ktoré sa výrazne líšia svojou chemickou štruktúrou a funkciami. Preto je ťažké poskytnúť jedinú definíciu, ktorá by bola vhodná pre všetky spojenia.

Mastné kyseliny
Mastné kyseliny – alifatické karboxylové kyseliny – sa v tele nachádzajú vo voľnom stave (stopové množstvá v bunkách a tkanivách) alebo pôsobia ako stavebné kamene väčšiny

Glyceridy (acylglyceroly)
Glyceridy (acylglyceroly alebo acylglyceroly) sú estery trojsýtneho alkoholu glycerolu a vyšších mastných kyselín. Ak sú mastné kyseliny esterifikované

Fosfolipidy
Fosfolipidy sú estery viacmocných alkoholov glycerolu alebo sfingozínu s vyššími mastnými kyselinami a kyselinou fosforečnou. Fosfolipidy tiež obsahujú dusík

Sfingolipidy (sfingofosfolipidy)
Sfingomyelíny: Toto sú najbežnejšie sfingolipidy. Nachádzajú sa najmä v membránach živočíšnych a rastlinných buniek. Nervové tkanivo je na ne obzvlášť bohaté. Sf

Steroidy
Všetky uvažované lipidy sa zvyčajne nazývajú zmydelnené, pretože ich alkalickou hydrolýzou vznikajú mydlá. Existujú však lipidy, ktoré nie sú hydrolyzované, aby sa uvoľnili mastné kyseliny

Chémia uhľohydrátov
Termín „sacharidy“ prvýkrát navrhol profesor Dorpat (teraz Tartu) University K.G. Schmidt v roku 1844. Vtedy sa predpokladalo, že všetky sacharidy majú všeobecný vzorec C

Biologická úloha uhľohydrátov
Sacharidy sú spolu s bielkovinami a lipidmi najdôležitejšími chemickými zlúčeninami, ktoré tvoria živé organizmy. U ľudí a zvierat sacharidy plnia dôležité funkcie: energiu

Monosacharidy
Monosacharidy možno považovať za deriváty viacmocných alkoholov obsahujúcich karbonylovú (aldehydovú alebo ketónovú) skupinu. Ak je karbonylová skupina na konci reťazca, potom

Základné reakcie monosacharidov, reakčné produkty a ich vlastnosti
Reakcie poloacetálového hydroxylu Už bolo poznamenané, že monosacharidy, ako v kryštalickom stave, tak aj v roztoku, existujú hlavne v poloacetálových formách.

Oligosacharidy
Oligosacharidy sú sacharidy, ktorých molekuly obsahujú 2 až 10 monosacharidových zvyškov spojených glykozidickými väzbami. V súlade s tým sa rozlišujú disacharidy,

Polysacharidy
Polysacharidy sú vysokomolekulárne polykondenzačné produkty monosacharidov, ktoré sú navzájom spojené glykozidickými väzbami a tvoria lineárne alebo rozvetvené reťazce. Najčastejšie po

Heteropolysacharidy
Polysacharidy, ktorých štruktúra je charakterizovaná prítomnosťou dvoch alebo viacerých typov monomérnych jednotiek, sa nazývajú heteropolysacharidy. Všeobecne sa uznáva, že keďže heteropoly

Vitamíny skupiny A
Vitamín A (retinol; antixeroftalmický vitamín) bol dobre študovaný. Známe sú tri vitamíny skupiny A: A1, A2 a cis forma vitamínu A1, tzv

Vitamíny skupiny D
Vitamín D (kalciferol; antirachitický vitamín) existuje vo forme niekoľkých zlúčenín, ktoré sa líšia chemickou štruktúrou aj biologickou aktivitou. Pre muža

Vitamíny K
Vitamíny skupiny K podľa nomenklatúry biologickej chémie zahŕňajú 2 typy chinónov s bočnými reťazcami reprezentovanými izoprenoidovými jednotkami (reťazcami): vitamíny K1

Vitamíny skupiny E
Začiatkom 20. rokov G. Evans ukázal, že zmiešaná potrava obsahuje látku, ktorá je absolútne nevyhnutná pre normálnu reprodukciu zvierat. Teda u potkanov chovaných na syntetike

Vitamíny rozpustné vo vode
Bežne môžeme predpokladať, že charakteristickým znakom vitamínov rozpustných vo vode je účasť väčšiny z nich na konštrukcii molekúl koenzýmov (pozri tabuľku 12), ktoré predstavujú nízku

Vitamín PP
Vitamín PP (kyselina nikotínová, nikotínamid, niacín) sa nazýval aj antipellagritický vitamín (z talianskeho preventívneho pellagra – prevencia pellagra), keďže je z

Biotín (vitamín H)
V roku 1916 pokusy na zvieratách preukázali toxické účinky surových vaječných bielkov; konzumácia pečene alebo kvasníc tento efekt eliminovala. Faktor zabraňujúci rozvoju toxikózy

Kyselina listová
Kyselina listová (pteroylglutámová) (folacín), v závislosti od typu zvieraťa alebo kmeňa baktérií potrebných na normálny rast v prítomnosti tohto nutričného faktora, bola tzv.

Vitamín C
Vitamín C (kyselina askorbová; antiskorbutický vitamín) sa nazýva antiskorbutický, antiskorbutický faktor, ktorý chráni pred vznikom skorbutu, choroby, ktorá je tu už dlho.

Vitamín P
Vitamín P (rutín, citrín; vitamín priepustnosti) izoloval v roku 1936 A. Szent-Gyorgyi z citrónovej kôry. Pod pojmom „vitamín P“, ktorý zvyšuje kapilárnu odolnosť (z latinského permeabi

Všeobecná koncepcia hormónov
Štúdium hormónov je rozdelené do samostatnej vedy - endokrinológie. Moderná endokrinológia študuje chemickú štruktúru hormónov produkovaných v endokrinných žľazách,

Hypotalamické hormóny
Hypotalamus slúži ako miesto priamej interakcie medzi vyššími časťami centrálneho nervového systému a endokrinným systémom. Povaha spojení, ktoré existujú medzi centrálnym nervovým systémom a endokrinným systémom, sa v posledných desaťročiach začala objasňovať.

Hormóny hypofýzy
Hypofýza syntetizuje množstvo biologicky aktívnych hormónov proteínovej a peptidovej povahy, ktoré majú stimulačný účinok na rôzne fyziologické a biochemické procesy v cieľových tkanivách (ako napr.

Vazopresín a oxytocín
Hormóny vazopresín a oxytocín sú syntetizované ribozomálnou cestou. Chemickú štruktúru oboch hormónov rozlúštili klasické práce V. du Vigneaulta a spolupracovníkov, ktorí ako prví identifikovali

Melanocyty stimulujúce hormóny (MSH, melanotropíny)
Melanotropíny sa syntetizujú a vylučujú do krvi stredným lalokom hypofýzy. Boli izolované a dešifrované primárne štruktúry dvoch typov hormónov – α- a β-melanocytové stimuly

Adrenokortikotropný hormón (ACTH, kortikotropín)
Už v roku 1926 sa zistilo, že hypofýza má stimulačný účinok na nadobličky, zvyšuje sekréciu kortikálnych hormónov. ACTH, okrem svojej hlavnej činnosti - stimulácie

Somatotropný hormón (GH, rastový hormón, somatotropín)
Rastový hormón bol objavený v extraktoch z prednej hypofýzy už v roku 1921, ale v chemicky čistej forme bol získaný až v rokoch 1956–1957. GH sa syntetizuje v acidofilných bunkách

Laktotropný hormón (prolaktín, luteotropný hormón)
Prolaktín sa považuje za jeden z „najstarších“ hormónov hypofýzy, pretože sa nachádza v hypofýze zvierat nižších suchozemských zvierat, ktoré nemajú mliečne žľazy, ako aj

Hormón stimulujúci štítnu žľazu (TSH, tyreotropín)
Na rozdiel od uvažovaných peptidových hormónov hypofýzy, ktoré sú zastúpené prevažne jedným polypeptidovým reťazcom, tyreotropín je komplexný glykoproteín a navyše obsahuje dva

Gonadotropné hormóny (gonadotropíny)
Gonadotropíny zahŕňajú folikuly stimulujúci hormón (FSH, folitropín) a luteinizačný hormón (LH, lutropín) alebo hormón, ktorý stimuluje intersticiálne bunky. Oba hormóny s

Lipotropné hormóny (LTH, lipotropíny)
Z hormónov prednej hypofýzy, ktorých štruktúra a funkcia bola objasnená v poslednom desaťročí, treba spomenúť lipotropíny, najmä β- a γ-LTH. Najpodrobnejšie

Hormóny štítnej žľazy
Štítna žľaza zohráva mimoriadne dôležitú úlohu v metabolizme. Dôkazom toho je prudká zmena bazálneho metabolizmu pozorovaná pri poruchách štítnej žľazy, ako aj

Hormóny pankreasu
Pankreas je žľaza so zmiešanou sekréciou. Jeho exokrinná funkcia spočíva v syntéze množstva kľúčových tráviacich enzýmov, najmä amylázy, lipázy, trypsínu,

Hormóny nadobličiek
Nadobličky pozostávajú z dvoch samostatných morfologických a funkčných častí – drene a kôry. Dreň patrí do chromafínového alebo nadobličkového systému

Pohlavné hormóny
Pohlavné hormóny sa syntetizujú hlavne v pohlavných žľazách žien (vaječníky) a mužov (semenníky); určité množstvo pohlavných hormónov sa produkuje aj v placente a kôre nadobličiek

Molekulárne mechanizmy prenosu hormonálnych signálov
Napriek obrovskej rozmanitosti hormónov a hormónom podobných látok je biologický účinok väčšiny hormónov založený na prekvapivo podobných, takmer identických základných princípoch.

Koncept metabolizmu
Životnú činnosť organizmu zabezpečuje úzke prepojenie s vonkajším prostredím, ktoré dodáva kyslík a živiny a neustála premena týchto látok v bunkách tela. Produkty Ra

Biologická oxidácia
Počas biologickej oxidácie sa z organickej molekuly pôsobením príslušného enzýmu odstránia dva atómy vodíka. V niektorých prípadoch medzi enzýmami a oxidovaným mo

Trávenie a vstrebávanie
Trávenie sacharidov sa začína v ústnej dutine pod vplyvom slín obsahujúcich enzýmy amylázu a maltázu, ktoré zabezpečujú rozklad sacharidov na glukózu. V dutine žalúdka

Nepriame priame
glukóza (6 uhlíkov) ↓ glukóza-6-fosfát (6 uhlíkov)

Anaeróbny rozklad
Anaeróbny rozklad začína rozkladom glukózy – glykolýzou alebo rozkladom glykogénu – glykogenolýzou. Táto cesta rozpadu sa vyskytuje predovšetkým vo svaloch. Podstata tohto procesu

Izomerizácia 3-fosfoglycerátu
fosfoizomeráza 2 O = C – CH – CH2OP2O = C – CH – CH2OH | | | | O-OH O-OF

Aeróbne odbúravanie
Pyruvát, ktorý vzniká pri anaeróbnom rozklade sacharidov, sa dekarboxyluje pôsobením pyruvátdehydrogenázy (NAD+ a koenzým HSCoA) za vzniku acetylkoenzýmu A. &nb

Štruktúra a syntéza glykogénu
Glykogén je rozvetvený polysacharid, ktorého monomérom je glukóza. Glukózové zvyšky sú spojené v lineárnych úsekoch 1-4 glykozidickými väzbami a v miestach vetvenia

Regulácia syntézy a jej poruchy
K rozkladu glykogénu dochádza najmä medzi jedlami a zrýchľuje sa pri fyzickej aktivite. Tento proces prebieha postupnou elimináciou glukózových zvyškov vo forme glukózy

Glukoneogenéza
Glukoneogenéza je proces syntézy glukózy z nesacharidových látok. Hlavnými substrátmi glukoneogenézy sú pyruvát, laktát, glycerol a aminokyseliny. Najdôležitejšia funkcia glukoneogenézy

Metabolizmus lipidov
Lipidy sú štruktúrne rôznorodou skupinou organických látok, ktoré majú spoločnú vlastnosť – hydrofóbnosť. Tuky – triglyceridy – sú najkompaktnejšou a energeticky najnáročnejšou formou skladovania energie.

Konverzia triglyceridov a oxidácia glycerolu
Trávenie tukov je hydrolýza tukov enzýmom pankreatická lipáza. Neutrálny tuk vstupujúci do buniek sa pôsobením tkanivových lipáz hydrolyzuje na glycerol a mastné kyseliny.

Oxidácia mastných kyselín
Mastné kyseliny sú nasýtené aj nenasýtené vyššie karboxylové kyseliny, ktorých uhľovodíkový reťazec obsahuje viac ako 12 atómov uhlíka. V tele prebieha oxidácia mastných kyselín prostredníctvom

Biosyntéza mastných kyselín
Spolu s rozkladom mastných kyselín v organizme dochádza aj k ich tvorbe. Biosyntéza mastných kyselín je viacstupňový, cyklický proces. Etapa I. 1) Kondenzácia CO2.

Transformácie glycerofosfatidov
V bunkách sa pôsobením špecifických fosfolipázových enzýmov hydrolyzujú glycerofosfatidy na ich zložky: Glycerofosfatidy sa hydrolyzujú fosfolipázami na glycerol, mastné kyseliny

Význam bielkovín v tele
Proteíny sú enzýmy, hormóny atď., ktorých syntéza z anorganických látok je možná len v tele rastlín. V živočíšnych organizmoch sa proteín syntetizuje z aminokyselín, z ktorých niektoré sa tvoria v

Trávenie a vstrebávanie bielkovín
V ústnej dutine sa bielkoviny nerozkladajú, pretože neexistujú žiadne proteolytické enzýmy. V žalúdku sa pôsobením žalúdočnej šťavy rozkladajú bielkoviny, ktorých sa denne vylúči 2,5 litra. IN

Biosyntéza bielkovín
Biosyntéza bielkovín má zásadný vedecký a klinický význam. Rozdiel medzi jedným a druhým proteínom je určený povahou a sekvenciou striedania aminokyselín zahrnutých v jeho zložení.

Deaminácia aminokyselín
Deaminácia je štiepenie aminokyselín pôsobením deamináz (oxidáz) s uvoľňovaním dusíka vo forme amoniaku. 1. Pre α-aminokyseliny je typická priama deaminácia (

Transaminácia (transaminácia) aminokyselín
Transaminácia je reakcia prenosu aminoskupiny z aminokyseliny na α-ketokyselinu. Iba Liz a Tre nepodliehajú predraminácii. R R" R R"

Dekarboxylácia aminokyselín
K dekarboxylácii dochádza pôsobením dekarboxyláz s odstránením oxidu uhličitého z aminokyseliny a tvorbou amínov.

Metabolizmus komplexných bielkovín
16.1 Metabolizmus nukleoproteínov Nukleoproteíny a ich deriváty plnia v organizme rôzne funkcie, podieľajú sa na: - syntéze nukleových kyselín

Výmena hemoglobínu
Z rôznych chromoproteínov je najdôležitejší hemoglobín. Hemoglobín dodávaný s potravou v gastrointestinálnom trakte sa rozkladá na jeho zložky - globín a hem. Globín ako proteín, hydrolyty

Konečné produkty rozkladu aminokyselín
V ľudskom tele sa rozkladá asi 70 g aminokyselín denne a v dôsledku deaminačných a oxidačných reakcií biogénnych amínov sa uvoľňuje veľké množstvo

Syntéza močoviny, ornitínový cyklus
Hlavným mechanizmom na neutralizáciu amoniaku v tele je biosyntéza močoviny. Ten sa vylučuje močom ako hlavný konečný produkt metabolizmu bielkovín, respektíve aminokyselín

Metabolizmus jednotlivých aminokyselín
Hlavná časť aminokyselín sa využíva na syntézu bielkovín, zvyšok prechádza premenami a podieľa sa na tvorbe mnohých látok, ktoré sú pre telo veľmi dôležité. Uhlík

Vzťah medzi metabolizmom bielkovín, tukov a sacharidov. Výmena vody a minerálnych solí
Živý organizmus a jeho fungovanie sú neustále závislé od prostredia. Intenzita výmeny s vonkajším prostredím a rýchlosť intracelulárnych metabolických procesov

Vzťah medzi metabolizmom sacharidov a tukov
Konečnými produktmi metabolizmu sú CO2, H2O a močovina. Oxid uhličitý vznikajúci pri dekarboxylácii sacharidov, tukov, bielkovín, nukleových kyselín vstupuje

Vzťah medzi metabolizmom sacharidov a bielkovín
Rozkladom bielkovín vznikajú aminokyseliny, z ktorých väčšina sa nazýva glykogénne a slúžia ako zdroj látok potrebných na syntézu sacharidov. Po prvé, aminokyseliny podstupujú

Vzťah medzi metabolizmom bielkovín a tukov
Málo sa vie o vzťahu medzi týmto typom metabolizmu. Je možné, že k premene aminokyselín na mastné kyseliny dochádza najskôr tvorbou uhľohydrátov, hoci niektoré aminokyseliny sa nazývajú

Koncept homeostázy
Telo je termodynamický otvorený systém, čo mu umožňuje udržiavať stabilitu, úroveň výkonu, ako aj relatívnu stálosť vnútorného prostredia, tzv.

Vodný metabolizmus a jeho regulácia
Voda je neoddeliteľnou súčasťou tela. Všetky metabolické reakcie prebiehajú vo vodnom prostredí, v ktorom bunky existujú, a komunikácia medzi nimi je udržiavaná prostredníctvom kvapaliny. Hlavná časť biologického života

Metabolizmus minerálov
Minerály sú pre telo nevyhnutné látky, aj keď nemajú žiadnu nutričnú hodnotu a nie sú zdrojom energie. Ich význam je určený tým, že sú súčasťou všetkých

Referenčná koncentrácia (normálna) parathormónu v krvnom sére u dospelých je 8-24 ng/l (RIA, N-terminálny PTH); intaktná molekula PTH - 10-65 ng/l.

Parathormón je polypeptid pozostávajúci z 84 aminokyselinových zvyškov, ktorý tvoria a vylučujú prištítne telieska vo forme prohormónu s vysokou molekulovou hmotnosťou. Po opustení buniek prohormón podlieha proteolýze za vzniku parathormónu. Produkcia, sekrécia a hydrolytické štiepenie parathormónu reguluje koncentráciu vápnika v krvi. Jeho zníženie vedie k stimulácii syntézy a uvoľňovania hormónu a jeho zníženie spôsobuje opačný efekt. Parathormón zvyšuje koncentráciu vápnika a fosfátu v krvi. Parathormón pôsobí na osteoblasty, čo spôsobuje zvýšenú demineralizáciu kostného tkaniva. Aktívny je nielen samotný hormón, ale aj jeho amino-terminálny peptid (1-34 aminokyselín). Vzniká pri hydrolýze parathormónu v hepatocytoch a obličkách vo väčšom množstve, čím nižšia je koncentrácia vápnika v krvi. Enzýmy, ktoré ničia intermediárnu kostnú substanciu, sú aktivované v osteoklastoch a reverzná reabsorpcia fosfátov je inhibovaná v bunkách proximálnych tubulov obličiek. Zvyšuje sa absorpcia vápnika v črevách.

Vápnik je jedným zo základných prvkov v živote cicavcov. Podieľa sa na množstve dôležitých extracelulárnych a intracelulárnych funkcií.

Koncentrácia extracelulárneho a intracelulárneho vápnika je prísne regulovaná riadeným transportom cez bunkovú membránu a membránu intracelulárnych organel. Tento selektívny transport vedie k obrovskému rozdielu v koncentráciách extracelulárneho a intracelulárneho vápnika (viac ako 1000-krát). Takýto významný rozdiel robí vápnik vhodným intracelulárnym poslom. V kostrových svaloch teda dočasné zvýšenie koncentrácie vápnika v cytosóle vedie k jeho interakcii s proteínmi viažucimi vápnik - troponínom C a kalmodulínom, čo spúšťa svalovú kontrakciu. Proces excitácie a kontrakcie v myokardiocytoch a hladkých svaloch je tiež závislý od vápnika. Okrem toho intracelulárna koncentrácia vápnika reguluje množstvo ďalších bunkových procesov aktiváciou proteínkináz a fosforylujúcich enzýmov. Vápnik sa podieľa aj na pôsobení ďalších bunkových poslov – cyklického adenozínmonofosfátu (cAMP) a inozitol 1,4,5-trifosfátu a sprostredkúva tak bunkovú odpoveď na mnohé hormóny, vrátane epinefrie, glukagónu, vasonressínu, cholecystokinínu.

Celkovo ľudské telo obsahuje asi 27 000 mmol (približne 1 kg) vápnika vo forme hydroxyapatitu v kostiach a len 70 mmol v intracelulárnej a extracelulárnej tekutine. Extracelulárny vápnik je prítomný v troch formách: neionizovaný (alebo viazaný na bielkoviny, najmä albumín) - asi 45-50%, ionizovaný (dvojmocné katióny) - asi 45% a ako súčasť komplexov vápnika a aniónu - asi 5%. Preto je koncentrácia celkového vápnika výrazne ovplyvnená obsahom albumínu v krvi (pri stanovení koncentrácie celkového vápnika sa vždy odporúča upraviť tento ukazovateľ v závislosti od obsahu albumínu v sére). Fyziologické účinky vápnika sú spôsobené ionizovaným vápnikom (Ca++).

Koncentrácia ionizovaného vápnika v krvi sa udržiava vo veľmi úzkom rozmedzí - 1,0-1,3 mmol/l reguláciou prietoku Ca++ do a von z kostry, ako aj cez epitel obličkových tubulov a čriev. Okrem toho, ako je možné vidieť na diagrame, takáto stabilná koncentrácia Ca++ v extracelulárnej tekutine sa môže udržať napriek značnému množstvu vápnika dodávaného s potravou, mobilizovaného z kostí a filtrovaného obličkami (napríklad z 10 g Ca++ v primárnom renálnom filtráte sa reabsorbuje späť do krvi 9,8 g).

Homeostáza vápnika je veľmi zložitý, vyvážený a viaczložkový mechanizmus, ktorého hlavnými článkami sú vápnikové receptory na bunkových membránach, ktoré rozpoznávajú minimálne kolísanie hladín vápnika a spúšťajú bunkové kontrolné mechanizmy (napríklad zníženie vápnika vedie k zvýšeniu sekrécie parathormónu a zníženie sekrécie kalcitonínu) a efektorové orgány a tkanivá (kosti, obličky, črevá), ktoré reagujú na vápnik-tropné hormóny zodpovedajúcou zmenou transportu Ca++.

Metabolizmus vápnika úzko súvisí s metabolizmom fosforu (hlavne fosforečnanu - -PO4) a ich koncentrácie v krvi sú nepriamo úmerné. Tento vzťah je obzvlášť dôležitý pre anorganické zlúčeniny fosforečnanu vápenatého, ktoré predstavujú bezprostredné nebezpečenstvo pre telo v dôsledku ich nerozpustnosti v krvi. Súčin koncentrácií celkového vápnika a celkového fosforečnanu v krvi sa teda udržiava vo veľmi prísnom rozmedzí, zvyčajne nepresahuje 4 (pri meraní v mmol/l), pretože keď je tento ukazovateľ nad 5, začína sa aktívne zrážanie solí fosforečnanu vápenatého. , čo spôsobuje poškodenie krvných ciev (a rýchly rozvoj aterosklerózy), kalcifikáciu mäkkých tkanív a blokádu malých tepien.

Hlavnými hormonálnymi mediátormi kalciovej homeostázy sú parathormón, vitamín D a kalcitonín.

Parathormón, produkovaný sekrečnými bunkami prištítnych teliesok, hrá ústrednú úlohu v homeostáze vápnika. Jeho koordinované pôsobenie na kosti, obličky a črevá vedie k zvýšeniu transportu vápnika do extracelulárnej tekutiny a zvýšeniu koncentrácie vápnika v krvi.

Parathormón je 84-aminokyselinový proteín s hmotnosťou 9500 Da, kódovaný génom umiestneným na krátkom ramene chromozómu 11. Vzniká ako 115-aminokyselinový pre-pro-paratyroidný hormón, ktorý po vstupe do endoplazmatického retikula stráca 25-aminokyselinovú oblasť. Intermediárny proparathormón je transportovaný do Golgiho aparátu, kde sa z neho odštiepi hexapeptidový N-koncový fragment a vznikne finálna molekula hormónu. Parathormón má extrémne krátky polčas v cirkulujúcej krvi (2-3 min), v dôsledku čoho sa štiepi na C-terminálne a N-terminálne fragmenty. Fyziologickú aktivitu si zachováva iba N-koncový fragment (1-34 aminokyselinových zvyškov). Priamym regulátorom syntézy a sekrécie parathormónu je koncentrácia Ca++ v krvi. Parathormón sa viaže na špecifické receptory cieľových buniek: obličkové a kostné bunky, fibroblasty. chondrocyty, vaskulárne myocyty, tukové bunky a placentárne trofoblasty.

Účinok parathormónu na obličky

Receptory parathormónu aj vápnikové receptory sa nachádzajú v distálnom nefrone, čo umožňuje extracelulárnemu Ca++ nielen priamy (prostredníctvom vápnikových receptorov), ale aj nepriamy (prostredníctvom modulácie hladiny parathormónu v krvi) vplyv na obličková zložka kalciovej homeostázy. Intracelulárnym mediátorom účinku parathormónu je c-AMP, ktorého vylučovanie močom je biochemickým markerom činnosti prištítnych teliesok. Renálne účinky parathormónu zahŕňajú:

zvýšenie reabsorpcie Ca++ v distálnych tubuloch (súčasne s nadmerným uvoľňovaním parathormónu sa zvyšuje vylučovanie Ca++ močom v dôsledku zvýšenej filtrácie vápnika v dôsledku hyperkalcémie);
zvýšené vylučovanie fosfátov (pôsobením na proximálne a distálne tubuly parathormón inhibuje transport fosfátov závislý od Na);
zvýšenie exkrécie bikarbonátu v dôsledku inhibície jeho reabsorpcie v proximálnych tubuloch, čo vedie k alkalizácii moču (a pri nadmernej sekrécii parathormónu - k určitej forme tubulárnej acidózy v dôsledku intenzívneho vylučovania alkalického aniónu z tubulov) ;
zvýšenie klírensu voľnej vody a tým aj objemu moču;
zvýšenie aktivity vitamínu D-la-hydroxylázy, ktorá syntetizuje aktívnu formu vitamínu D3, ktorá katalyzuje mechanizmus vstrebávania vápnika v čreve, čím ovplyvňuje tráviacu zložku metabolizmu vápnika.

V súlade s vyššie uvedeným sa pri primárnej hyperparatyreóze v dôsledku nadmerného pôsobenia parathormónu prejavia jeho renálne účinky vo forme hyperkalciúrie, hypofosfatémie, hyperchloremickej acidózy, polyúrie, polydipsie a zvýšeného vylučovania nefrogénnej frakcie cAMP.

Pôsobenie parathormónu na kosti

Parathormón má anabolické aj katabolické účinky na kostné tkanivo, ktoré možno rozlíšiť na skorú fázu účinku (mobilizácia Ca++ z kostí na rýchle obnovenie rovnováhy s extracelulárnou tekutinou) a neskorú fázu, počas ktorej dochádza k syntéze kostných enzýmov (ako napr. lyzozomálne enzýmy), ktoré podporujú resorpciu a remodeláciu kostí. Primárnym miestom aplikácie parathormónu v kostiach sú osteoblasty, pretože sa nezdá, že by osteoklasty mali receptory parathormónu. Pod vplyvom parathormónu produkujú osteoblasty rôzne mediátory, medzi ktorými osobitné miesto zaujíma prozápalový cytokín interleukín-6 a diferenciačný faktor osteoklastov, ktoré majú silný stimulačný účinok na diferenciáciu a proliferáciu osteoklastov. Osteoblasty môžu tiež inhibovať funkciu osteoklastov produkciou osteoprotegerínu. Resorpcia kosti osteoklastmi je teda stimulovaná nepriamo prostredníctvom osteoblastov. To zvyšuje uvoľňovanie alkalickej fosfatázy a vylučovanie hydroxyprolínu močom, čo je marker deštrukcie kostnej matrice.

Jedinečný duálny účinok parathormónu na kostné tkanivo bol objavený už v 30-tych rokoch 20. storočia, kedy sa podarilo preukázať nielen jeho resorpčný, ale aj anabolický účinok na kostné tkanivo. Až o 50 rokov neskôr sa však na základe experimentálnych štúdií s rekombinantným parathormónom zistilo, že dlhodobý neustály vplyv nadbytku parathormónu má osteoresorpčný účinok a jeho pulzný prerušovaný vstup do krvi stimuluje remodeláciu kostného tkaniva. K dnešnému dňu má terapeutický účinok proti osteoporóze (a nezastaví jednoducho jej progresiu) iba syntetický parathormón (teriparatid) spomedzi tých, ktoré schválila americká FDA na použitie.

Účinok parathormónu na črevá

Prathormón nemá priamy vplyv na gastrointestinálnu absorpciu vápnika. Tieto účinky sú sprostredkované reguláciou syntézy aktívneho (l,25(OH)2D3) vitamínu D v obličkách.

Ďalšie účinky parathormónu

Experimenty in vitro odhalili aj ďalšie účinky parathormónu, ktorého fyziologická úloha ešte nie je úplne objasnená. Tak bola objasnená možnosť zmeny prietoku krvi v črevných cievach, zvýšenie lipolýzy v adipocytoch a zvýšenie glukoneogenézy v pečeni a obličkách.

Vitamín D3, už spomenutý vyššie, je druhým silným humorálnym činidlom v systéme regulácie homeostázy vápnika. Jeho silný jednosmerný účinok spôsobujúci zvýšenie absorpcie vápnika v čreve a zvýšenie koncentrácie Ca++ v krvi ospravedlňuje ďalší názov tohto faktora - hormón D. Biosyntéza vitamínu D je zložitý viacstupňový proces. V ľudskej krvi môže byť súčasne prítomných asi 30 metabolitov, derivátov alebo prekurzorov najaktívnejšej 1,25(OH)2-dihydroxylovanej formy hormónu. Prvým krokom syntézy je hydroxylácia na pozícii 25 uhlíkového atómu styrénového kruhu vitamínu D, ktorý sa buď dodáva potravou (ergokalciferol), alebo sa tvorí v koži pod vplyvom ultrafialových lúčov (cholekalciferol). V druhom štádiu je molekula rehydroxylovaná v polohe 1a špecifickým enzýmom proximálnych renálnych tubulov - vitamínom D-la-hydroxylázou. Spomedzi mnohých derivátov a izoforiem vitamínu D majú výraznú metabolickú aktivitu iba tri - 24,25(OH)2D3, l,24,25(OH)3D3 a l,25(OH)2D3, ale iba ten druhý pôsobí jednosmerne a sú 100-krát silnejšie iné vitamínové možnosti. Pôsobením na špecifické receptory v jadre enterocytu vitamín Dg stimuluje syntézu transportného proteínu, ktorý transportuje vápnik a fosfát cez bunkové membrány do krvi. Inverzný negatívny vzťah medzi koncentráciou 1,25(OH)2 vitamínu Dg a aktivitou la-hydroxylázy zabezpečuje autoreguláciu, ktorá zabraňuje nadbytku aktívneho vitamínu D4.

Existuje aj mierny osteoresorpčný účinok vitamínu D, ktorý sa vyskytuje výlučne v prítomnosti parathormónu. Vitamín Dg má tiež od dávky závislý, reverzibilný inhibičný účinok na syntézu parathormónu prištítnymi telieskami.

Kalcitonín je treťou z hlavných zložiek hormonálnej regulácie metabolizmu vápnika, ale jeho účinok je oveľa slabší ako u predchádzajúcich dvoch prostriedkov. Kalcitonín je proteín s 32 aminokyselinami, ktorý je vylučovaný parafolikulárnymi C bunkami štítnej žľazy v reakcii na zvýšené extracelulárne koncentrácie Ca++. Jeho hypokalcemický účinok sa prejavuje inhibíciou aktivity osteoklastov a zvýšeným vylučovaním vápnika močom. Fyziologická úloha kalcitonínu u ľudí nebola doteraz úplne stanovená, pretože jeho účinok na metabolizmus vápnika je nevýznamný a prekrýva sa s inými mechanizmami. Úplná absencia kalcitonínu po totálnej tyreoidektómii nie je sprevádzaná fyziologickými abnormalitami a nevyžaduje substitučnú liečbu. Významný nadbytok tohto hormónu, napríklad u pacientov s medulárnou rakovinou štítnej žľazy, nevedie k významným poruchám homeostázy vápnika.

Regulácia sekrécie parathormónu je normálna

Hlavným regulátorom rýchlosti sekrécie parathormónu je extracelulárny vápnik. Už mierny pokles koncentrácie Ca++ v krvi spôsobuje okamžité zvýšenie sekrécie parathormónu. Tento proces závisí od závažnosti a trvania hypokalcémie. Počiatočný krátkodobý pokles koncentrácie Ca++ vedie k uvoľneniu parathormónu nahromadeného v sekrečných granulách v priebehu niekoľkých prvých sekúnd. Po 15-30 minútach hypokalcémie sa zvyšuje aj skutočná syntéza parathormónu. Ak stimul naďalej pôsobí, potom sa počas prvých 3-12 hodín (u potkanov) pozoruje mierne zvýšenie koncentrácie mediátorovej RNA génu parathormónu. Dlhodobá hypokalciémia stimuluje hypertrofiu a proliferáciu buniek prištítnych teliesok, ktorá sa zistí po niekoľkých dňoch až týždňoch.

Vápnik pôsobí na prištítne telieska (a iné efektorové orgány) prostredníctvom špecifických vápnikových receptorov. Brown prvýkrát navrhol existenciu takýchto štruktúr v roku 1991 a neskôr bol receptor izolovaný, klonovaný a boli študované jeho funkcie a distribúcia. Toto je prvý receptor nájdený u ľudí, ktorý priamo rozpoznáva ión a nie organickú molekulu.

Ľudský Ca++ receptor je kódovaný génom na chromozóme 3ql3-21 a pozostáva z 1078 aminokyselín. Molekula receptorového proteínu pozostáva z veľkého N-koncového extracelulárneho segmentu, centrálneho (membránového) jadra a krátkeho C-koncového intracytoplazmatického konca.

Objav receptora umožnil vysvetliť vznik familiárnej hypokalciurickej hyperkalcémie (u nositeľov tohto ochorenia už bolo objavených viac ako 30 rôznych mutácií receptorového génu). Nedávno boli tiež identifikované mutácie aktivujúce Ca++ receptor vedúce k familiárnemu hypoparatyreoidizmu.

Receptor Ca++ je v organizme široko exprimovaný, a to nielen na orgánoch podieľajúcich sa na metabolizme vápnika (prištítne telieska, obličky, C-bunky štítnej žľazy, kostné bunky), ale aj na iných orgánoch (hypofýza, placenta, keratinocyty, prsná žľaza žľazy, bunky vylučujúce gastrín).

Nedávno bol objavený ďalší membránový kalciový receptor, lokalizovaný na prištítnych telieskach, placente a proximálnych renálnych tubuloch, ktorých úloha si stále vyžaduje ďalšie štúdium kalciového receptora.

Z ďalších modulátorov sekrécie parathormónu treba poznamenať horčík. Ionizovaný horčík má na sekréciu parathormónu podobný účinok ako vápnik, ale oveľa menej výrazný. Vysoká hladina Mg++ v krvi (môže sa vyskytnúť pri zlyhaní obličiek) vedie k inhibícii sekrécie parathormónu. Hypomagneziémia zároveň nespôsobuje zvýšenie sekrécie parathormónu, ako by sa dalo očakávať, ale paradoxný pokles, ktorý je evidentne spojený s intracelulárnou inhibíciou syntézy parathormónu s nedostatkom horčíkových iónov.

Vitamín D, ako už bolo spomenuté, tiež priamo ovplyvňuje syntézu parathormónu prostredníctvom genetických transkripčných mechanizmov. Okrem toho 1,25-(OH)D potláča sekréciu parathormónu pri nízkej hladine vápnika v sére a zvyšuje intracelulárnu degradáciu jeho molekuly.

Iné ľudské hormóny majú určitý modulačný účinok na syntézu a sekréciu parathormónu. Katecholamíny, pôsobiace najmä prostredníctvom 6-adrenergných receptorov, teda zvyšujú sekréciu parathormónu. Toto je obzvlášť výrazné pri hypokalciémii. Antagonisty 6-adrenergných receptorov normálne znižujú koncentráciu parathormónu v krvi, ale pri hyperparatyreóze je tento účinok minimálny v dôsledku zmien citlivosti buniek prištítnych teliesok.

Glukokortikoidy, estrogény a progesterón stimulujú sekréciu parathormónu. Okrem toho môžu estrogény modulovať citlivosť buniek prištítnych teliesok na Ca++ a stimulovať transkripciu génu parathormónu a jeho syntézu.

Sekrécia parathormónu je regulovaná aj rytmom jeho uvoľňovania do krvi. Tak sa popri stabilnej tonickej sekrécii ustálilo jej pulzné uvoľňovanie, ktoré zaberá celkovo 25 % celkového objemu. Pri akútnej hypokalciémii alebo hyperkalcémii najskôr reaguje pulzová zložka sekrécie a následne po prvých 30 minútach reaguje aj tonická sekrécia.

Látka produkovaná prištítnymi telieskami, ktorá je bielkovinovej povahy vrátane niekoľkých častí (fragmentov), ktoré sa navzájom líšia v poradí aminokyselinových zvyškov (I, II, III), spolu tvoria parathormón.

Paratyrokrín, paratyrín, C-terminál, PTH, PTH a nakoniec parathormón alebo parathormón - pod takýmito názvami a skratkami v lekárskej literatúre môžete nájsť hormón vylučovaný malými ("veľkosť hrášku") párovými žľazami (horná a nižšie páry), ktoré sa zvyčajne nachádzajú na povrchu najväčšej ľudskej endokrinnej žľazy - štítnej žľazy.

Parathormón, produkovaný týmito prištítnymi telieskami, riadi reguláciu metabolizmu vápnika (Ca) a (P), pod jeho vplyvom sa zvyšuje obsah tak dôležitého makronutrientu pre kostrový systém (nielen) v krvi.

Nemá ani 50...

aminokyselinová sekvencia PTH u ľudí a niektorých zvierat

Dohady o význame prištítnych teliesok a látky, ktorú produkujú, vyslovil na úsvite 20. storočia (1909) americký profesor biochémie McCollum. Pri pozorovaní zvierat s odstránenými prištítnymi telieskami sa zistilo, že v podmienkach výrazného poklesu vápnika v krvi ich prekonajú tetanické kŕče, ktoré v konečnom dôsledku spôsobia smrť tela. Injekcie roztokov vápenatej soli podávané experimentálnym „našim bratom“ trpiacim kŕčmi z vtedy neznámeho dôvodu však pomohli zmierniť kŕčovú aktivitu a pomohli im nielen prežiť, ale aj vrátiť sa do takmer normálnej existencie.

Určité objasnenie týkajúce sa záhadnej látky sa objavilo o 16 rokov neskôr (1925), keď bol objavený extrakt, ktorý mal biologicky aktívne (hormonálne) vlastnosti a zvýšil hladinu Ca v krvnej plazme.

Prešlo však mnoho rokov a až v roku 1970 bol z prištítnych teliesok hovädzieho dobytka izolovaný čistý parathormón. Súčasne bola označená atómová štruktúra nového hormónu spolu s jeho spojeniami (primárna štruktúra). Okrem toho sa ukázalo, že molekuly PTH pozostávajú z 84 aminokyselín usporiadaných v špecifickej sekvencii a jedného polypeptidového reťazca.

Čo sa týka samotnej „továrne“ parathormónu, bolo by náročné nazvať ju továrňou, je taká malá. Celkový počet „hrachov“ v hornej a dolnej časti sa pohybuje od 2 do 12 kusov, ale za klasickú možnosť sa považujú 4. Hmotnosť každého kusu železa je tiež veľmi malá - od 25 do 40 miligramov. Keď je štítna žľaza (TG) odstránená v dôsledku vývoja onkologického procesu, prištítne telieska (PTG) spravidla opúšťajú telo pacienta spolu s ním. V iných prípadoch, počas operácií na štítnej žľaze, sa tieto „hrašky“ omylom odstránia kvôli ich veľkosti.

Normálny parathormón

Normálna hladina parathormónu v krvnom teste sa meria v rôznych jednotkách: mcg/l, ng/l, pmol/l, pg/ml a má veľmi malé digitálne hodnoty. S vekom sa množstvo produkovaného hormónu zvyšuje, takže u starších ľudí môže byť jeho obsah dvakrát vyšší ako u mladých ľudí. Na uľahčenie čitateľovi je však vhodnejšie uviesť najčastejšie používané jednotky merania parathormónu a normálne limity podľa veku v tabuľke:

Je zrejmé, že nie je možné určiť žiadnu (presnú) normu parathormónu, pretože každé klinické diagnostické laboratórium, ktoré študuje tento laboratórny indikátor, používa svoje vlastné metódy, jednotky merania a referenčné hodnoty.

Medzitým je tiež zrejmé, že neexistujú žiadne rozdiely medzi mužskými a ženskými prištítnymi telieskami a ak fungujú správne, potom sa normy PTH u mužov aj žien menia iba s vekom. A dokonca aj v takých dôležitých obdobiach života, ako je tehotenstvo, by parathormón mal jednoznačne nasledovať vápnik a neprekračovať hranice všeobecne uznávaných noriem. Avšak u žien s latentnou patológiou (poruchy metabolizmu vápnika) sa môže hladina PTH počas tehotenstva zvýšiť. A to nie je normálna možnosť.

Čo je parathormón?

V súčasnosti sa o tomto zaujímavom a dôležitom hormóne vie pomerne veľa, ak nie všetko.

Jednoreťazcový polypeptid obsahujúci 84 aminokyselinových zvyškov vylučovaných epitelovými bunkami prištítnych teliesok sa nazýva tzv. intaktný parathormón. Pri tvorbe sa však najskôr neobjaví samotný PTH, ale jeho predchodca (preprohormón) - pozostáva zo 115 aminokyselín a až po vstupe do Golgiho aparátu sa premení na plnohodnotný parathormón, ktorý vo svojom zabalená forma sa usadzuje a nejaký čas sa uchováva v sekrečných vezikulách, aby sa odtiaľ dostala, keď koncentrácia Ca 2+ klesne.

Intaktný hormón (PTH 1-84) je schopný štiepiť sa na kratšie peptidy (fragmenty), ktoré majú rôzny funkčný a diagnostický význam:

N-koncový, N-koncový, N-koncový (fragmenty 1 – 34) – plnohodnotný fragment, keďže svojou biologickou aktivitou nie je horší ako peptid obsahujúci 84 aminokyselín, nachádza receptory cieľových buniek a interaguje s ich;

Stredná časť (44 – 68 zlomkov);

C-koniec, C-koncová časť, C-koniec (53 – 84 fragmentov).

Najčastejšie na identifikáciu porúch endokrinného systému v laboratórnej práci sa uchýlia k štúdiu intaktného hormónu. Spomedzi troch častí je C-terminálna časť považovaná za najvýznamnejšiu z diagnostického hľadiska; je výrazne lepšia ako ostatné dve (stredná a N-terminálna), a preto sa používa na určenie chorôb spojených s poruchou metabolizmu fosforu a vápnika. .

Vápnik, fosfor a parathormón

Kostrový systém je hlavnou štruktúrou ukladajúcou vápnik; obsahuje až 99 % celkovej hmotnosti prvku nachádzajúceho sa v tele, zvyšok, pomerne malé množstvo (asi 1 %), sa koncentruje v krvnej plazme, ktorá je nasýtený Ca, prijíma ho z čriev (kam sa dostáva s potravou a vodou) a kostí (v procese ich degradácie). Treba však poznamenať, že vápnik v kostnom tkanive existuje prevažne v mierne rozpustnej forme (kryštály hydroxyapatitu) a iba 1 % celkového vápnika v kostiach tvoria zlúčeniny fosforu a vápnika, ktoré sa môžu ľahko rozpadnúť a uvoľniť sa do krvi.

Je známe, že obsah vápnika neumožňuje žiadne zvláštne denné výkyvy v krvi, pričom zostáva na viac-menej konštantnej úrovni (od 2,2 do 2,6 mmol/l). Hlavnú úlohu v mnohých procesoch (koagulačná funkcia krvi, nervovosvalové vedenie, aktivita mnohých enzýmov, priepustnosť bunkových membrán), zaisťujúcich nielen normálne fungovanie, ale aj samotný život organizmu, má však vápnik. ionizované, ktorého norma v krvi je 1,1 – 1,3 mmol/l.

V podmienkach nedostatku tohto chemického prvku v organizme (buď nie je dodávaný potravou, alebo prechádza črevným traktom pri tranzite?) prirodzene nastupuje zvýšená syntéza parathormónu, ktorej účelom je akýmikoľvek prostriedkami zvýšiť hladinu Ca 2+ v krvi. V každom prípade, pretože k tomuto zvýšeniu dôjde predovšetkým v dôsledku odstránenia prvku zo zlúčenín fosforu a vápnika kostnej hmoty, odkiaľ odchádza pomerne rýchlo, pretože tieto zlúčeniny nie sú obzvlášť silné.

Zvýšenie hladiny vápnika v plazme znižuje produkciu PTH a naopak: akonáhle množstvo tohto chemického prvku v krvi klesne, produkcia parathormónu začne okamžite vykazovať tendenciu k zvýšeniu. Parathormón v takýchto prípadoch zvyšuje koncentráciu vápenatých iónov jednak priamym pôsobením na cieľové orgány - obličky, kosti, hrubé črevo, jednak nepriamym pôsobením na fyziologické procesy (stimulácia tvorby kalcitriolu, zvýšenie účinnosti absorpcie vápenatých iónov v črevnom trakte).

Akcia PTH

Bunky cieľových orgánov nesú receptory vhodné pre PTH a interakcia parathormónu s nimi zahŕňa sériu reakcií, ktoré vedú k presunu Ca zo zásob umiestnených v bunke do extracelulárnej tekutiny.

V kostnom tkanive sú PTH receptory umiestnené na mladých (osteoblastoch) a zrelých (osteocytoch) bunkách. Hlavnú úlohu pri rozpúšťaní kostných minerálov však zohráva osteoklasty– obrie viacjadrové bunky patriace do makrofágového systému? Je to jednoduché: ich metabolickú aktivitu stimulujú látky produkované osteoblastmi. Parathormón spôsobuje intenzívnu prácu osteoklastov, čo vedie k zvýšeniu produkcie alkalickej fosfatázy a kolagenázy, ktoré svojim vplyvom spôsobujú deštrukciu základnej hmoty kostí a napomáhajú tak presunu Ca a P do extracelulárneho priestoru. z kostného tkaniva.

Mobilizácia Ca z kostí do krvi, stimulovaná PTH, zvyšuje reabsorpciu (reverznú absorpciu) tohto makroprvku v obličkových tubuloch, čím sa znižuje jeho vylučovanie močom a absorpcia v črevnom trakte. V obličkách parathormón stimuluje tvorbu kalcitriolu, ktorý sa spolu s parathormónom a kalcitonínom podieľa aj na regulácii metabolizmu vápnika.

Parathormón znižuje reabsorpciu fosforu v obličkových tubuloch, čo podporuje jeho zvýšené odstraňovanie obličkami a zníženie obsahu fosfátov v extracelulárnej tekutine, čo zase zvyšuje koncentráciu Ca2+ v krvnej plazme.

Parathormón je teda regulátorom vzťahu medzi fosforom a vápnikom (obnovuje koncentráciu ionizovaného vápnika na úroveň fyziologických hodnôt), čím zabezpečuje normálny stav:

Neuromuskulárne vedenie;

Funkcie kalciového čerpadla;

Enzymatická aktivita;

Regulácia metabolických procesov pod vplyvom hormónov.

Samozrejme, ak sa pomer Ca/P odchyľuje od normálnych hraníc, objavia sa príznaky ochorenia.

Kedy sa choroba vyskytuje?

Absencia prištítnych teliesok (chirurgický zákrok) alebo ich nedostatočnosť z akéhokoľvek dôvodu vedie k patologickému stavu tzv. hypoparatyreóza (Hladina PTH v krvi je znížená). Za hlavný príznak tohto stavu sa považuje neprijateľne nízka hladina vápnika v krvnom teste (hypokalciémia), ktorá prináša telu rôzne vážne ťažkosti:

Neurologické poruchy;

Ochorenia orgánov zraku (katarakta);

Patológia kardiovaskulárneho systému;

Choroby spojivového tkaniva.

Pacient s hypotyreózou má zvýšené nervovosvalové vedenie, sťažuje sa na tonické kŕče, ako aj kŕče (laryngospazmus, bronchospazmus) a kŕče svalového aparátu dýchacieho systému.

Medzitým zvýšená produkcia parathormónu spôsobuje pacientovi ešte väčšie problémy ako jeho nízka hladina.

Ako už bolo spomenuté vyššie, vplyvom parathormónu dochádza k zrýchlenej tvorbe obrovských buniek (osteoklastov), ktoré majú za úlohu rozpúšťať minerály kostí a ničiť ich. („požieranie“ kostného tkaniva).
V prípadoch nedostatočnej produkcie parathormónu (vysoké hladiny hormónu v krvnom teste) a následne zvýšenej tvorby osteoklastov sa tieto bunky neobmedzujú len na zlúčeniny fosforu a vápnika a na „potravu“, ktorá by zabezpečila normálny pomer vápnika a fosforu v tele. Osteoklasty môžu viesť k deštrukcii komplexných zlúčenín (mukopolysacharidov), ktoré sú súčasťou hlavnej látky kostného tkaniva. Tieto obrovské bunky sú vo veľkom počte mylne považované za mierne rozpustné vápenaté soli a začnú ich „požierať“, čo vedie k odvápňovaniu kostí. Kosti, ktoré zažívajú obrovské utrpenie, sa stávajú mimoriadne zraniteľnými, pretože taký chemický prvok, ako je vápnik, potrebný pre ich pevnosť, opúšťa kostné tkanivo. Samozrejme, že hladina vápnika v krvi začne stúpať.
Je zrejmé, že pokles Ca 2+ v krvnej plazme dáva signál prištítnym telieskam, aby zvýšili produkciu hormónu, „myslia si“, že je ho málo a začnú aktívne pracovať. Obnovenie normálnej hladiny vápnika v krvi by preto malo slúžiť aj ako signál na zastavenie takejto energickej aktivity. Nie vždy to však platí.

Vysoká úroveň PTH

Patologický stav, pri ktorom nie je potlačená tvorba parathormónu v reakcii na zvýšenie vápnika v krvi, sa nazýva tzv. hyperparatyreóza(v krvnom teste je zvýšený parathormón). Choroba môže byť primárny, sekundárny alebo dokonca terciárny charakter.

Príčiny primárnej hyperparatyreózy môže byť:

Nádorové procesy priamo ovplyvňujúce prištítne telieska (vrátane rakoviny pankreasu);

Difúzna hyperplázia žliaz.

Nadmerná produkcia parathormónu vedie k zvýšenému pohybu vápnika a fosfátu z kostí, zrýchlenej reabsorpcii Ca a zvýšenému vylučovaniu solí fosforu močovým systémom (močom). V takýchto prípadoch sa pozoruje vysoká hladina vápnika (hyperkalcémia) v krvi na pozadí zvýšeného PTH. Takéto stavy sú sprevádzané množstvom klinických príznakov:

Celková slabosť, letargia svalového systému, ktorá je spôsobená znížením neuromuskulárnej vodivosti a svalovou hypotenziou;

Znížená fyzická aktivita, rýchly nástup únavy po menšej námahe;

Bolestivé pocity lokalizované v jednotlivých svaloch;

Zvýšené riziko zlomenín v rôznych častiach kostrového systému (chrbtica, bedra, predlaktia);

Vývoj urolitiázy (v dôsledku zvýšenej hladiny fosforu a vápnika v obličkových tubuloch);

Zníženie množstva fosforu v krvi (hypofosfatémia) a výskyt fosfátov v moči (hyperfosfatúria).

Dôvody zvýšenej sekrécie parathormónu počas sekundárna hyperparatyreóza Spravidla sa objavujú ďalšie patologické stavy:

CRF (chronické zlyhanie obličiek);

Nedostatok kalciferolu (vitamín D);

Zhoršené vstrebávanie Ca v čreve (v dôsledku toho, že choré obličky nie sú schopné zabezpečiť dostatočnú tvorbu kalcitriolu).

V tomto prípade nízka hladina vápnika v krvi stimuluje prištítne telieska, aby aktívne produkovali svoj hormón. Nadbytok PTH však stále nemôže viesť k normálnemu pomeru fosforu a vápnika, pretože syntéza kalcitriolu nie je veľmi žiaduca a Ca2+ sa v čreve veľmi zle absorbuje. Nízka hladina vápnika je za takýchto okolností často sprevádzaná zvýšením fosforu v krvi (hyperfosfatémia) a prejavuje sa rozvojom osteoporózy (poškodenie kostry zvýšeným pohybom Ca 2+ z kostí).

Zriedkavý variant hyperparatyreózy je terciárny, sa tvorí v niektorých prípadoch nádoru pankreasu (adenóm) alebo hyperplastického procesu lokalizovaného v žľazách. Nezávislá zvýšená produkcia PTH neutralizuje hypokalciémiu (hladina Ca v krvnom teste je znížená) a vedie k zvýšeniu obsahu tohto makroprvku, teda k hyperkalcémii.

Všetky dôvody zmien hladín PTH v krvnom teste

Zhrnutím pôsobenia parathormónu v ľudskom tele by som rád uľahčil úlohu čitateľom, ktorí hľadajú dôvody na zvýšenie alebo zníženie hodnôt ukazovateľa (PTH, PTH) vo vlastnom krvnom teste, a znova uveďte možné možnosti.

Zvýšenie koncentrácie hormónu v krvnej plazme sa teda pozoruje, keď:

Zvýšená funkcia prištítnej žľazy (primárna), sprevádzajúca hyperpláziu prištítnej žľazy spôsobenú nádorovým procesom (rakovina, karcinóm, adenóm);

Sekundárna hyperfunkcia prištítnych teliesok, ktorá môže byť spôsobená nádorom tkaniva ostrovčekov pankreasu, rakovinou, chronickým zlyhaním obličiek, malabsorpčným syndrómom;

Uvoľňovanie látok podobných parathormónu nádormi inej lokalizácie (uvoľňovanie týchto látok je najtypickejšie pre bronchogénnu rakovinu a rakovinu obličiek);

Vysoká hladina vápnika v krvi.

Malo by sa pamätať na to, že nadmerná akumulácia Ca2+ v krvi je spojená s ukladaním zlúčenín fosforu a vápnika v tkanivách (predovšetkým tvorba obličkových kameňov).

Znížená hladina PTH v krvnom teste sa vyskytuje v nasledujúcich prípadoch:

Vrodená patológia;

Chybné odstránenie prištítnych teliesok počas operácie na „štítnej žľaze“ (Albrightova choroba);

Tyreoidektómia (úplné odstránenie štítnej žľazy aj prištítnych teliesok v dôsledku malígneho procesu);

Vystavenie rádioaktívnemu žiareniu (terapia rádioaktívnym jódom);

Zápalové ochorenia v pankrease;

Autoimunitná hypoparatyreóza;

sarkoidóza;

nadmerná konzumácia mliečnych výrobkov („mliečny alkalický syndróm“);

Mnohopočetný myelóm (niekedy);

Závažná tyreotoxikóza;

Idiopatická hyperkalcémia (u detí);

Predávkovanie kalciferolom (vitamín D);

Zvýšenie funkčných schopností štítnej žľazy;

Atrofia kostného tkaniva po dlhom pobyte v stacionárnom stave;

Malígne novotvary, ktoré sú charakterizované produkciou prostaglandínov alebo faktorov, ktoré aktivujú rozpúšťanie kostí (osteolýza);

Akútny zápalový proces lokalizovaný v pankrease;

Znížená hladina vápnika v krvi.

Ak je hladina parathormónu v krvi nízka a nereaguje na zníženie koncentrácie vápnika v nej, môže sa vyvinúť hypokalcemická kríza, ktorej hlavným príznakom sú tetanické kŕče.

Kŕče dýchacích svalov (laryngospazmus, bronchospazmus) predstavujú nebezpečenstvo pre život, najmä ak sa podobný stav vyskytuje u malých detí.

Krvný test na PTH

Krvný test, ktorý odhaľuje konkrétny stav PTH (hormón prištítnych teliesok je zvýšený alebo znížený v krvnom teste), zahŕňa nielen štúdium tohto indikátora (zvyčajne pomocou metódy enzýmového imunosorbentu). Na dokončenie obrazu sa spravidla spolu s testom PTH stanovujú hladiny vápnika a fosforu. Okrem toho sa všetky tieto ukazovatele (PTH, Ca, P) musia stanoviť v moči.

Krvný test na PTH je predpísaný pre:

Zmeny koncentrácie vápnika v jednom alebo druhom smere (nízka alebo vysoká hladina Ca2+);

Osteoskleróza tiel stavcov;

osteoporóza;

Cystické útvary v kostnom tkanive;

Urolitiáza;

Podozrenie na neoplastický proces ovplyvňujúci endokrinný systém;

Neurofibromatóza (Recklinghausenova choroba).

Tento krvný test nevyžaduje špeciálnu prípravu. Krv sa odoberá ráno na prázdny žalúdok z kubitálnej žily, ako pri akejkoľvek inej biochemickej štúdii.

Metabolizmus vápnika, hyperkalcémia a hypokalciémia.

Medzi proteínové hormóny patrí aj parathormón (parathormón). Oni

syntetizované prištítnymi telieskami. Molekula bovinného parathormónu obsahuje 84 aminokyselín

zvyšok a pozostáva z jedného polypeptidového reťazca. Zistilo sa, že parathormón sa podieľa na regulácii

koncentrácie katiónov vápnika a súvisiacich aniónov kyseliny fosforečnej v krvi. Biologicky

Za aktívnu formu sa považuje ionizovaný vápnik, ktorého koncentrácia sa pohybuje v rozmedzí 1,1–1,3 mmol/l.

Vápnikové ióny sa ukázali ako základné faktory, ktoré nie sú nahraditeľné inými katiónmi pre množstvo životne dôležitých vecí

dôležité fyziologické procesy: svalová kontrakcia, nervosvalová excitácia, koagulácia

krv, priepustnosť bunkovej membrány, aktivita množstva enzýmov a pod. Preto akékoľvek zmeny týchto

procesy spôsobené dlhodobým nedostatkom vápnika v potrave alebo porušením jeho vstrebávania v

čriev, vedú k zvýšenej syntéze parathormónu, ktorý podporuje vyplavovanie vápenatých solí (in

forma citrátov a fosfátov) z kostného tkaniva, a teda k deštrukcii minerálnych a organických

kostné zložky. Ďalším cieľovým orgánom parathormónu sú obličky. Parathormón znižuje reabsorpciu

fosfátu v distálnych tubuloch obličky a zvyšuje tubulárnu reabsorpciu vápnika.V špeciálnych bunkách - tzv.

nazývané parafolikulárne bunky alebo C-bunky štítnej žľazy, syntetizujú peptidový hormón

prírody, zabezpečujúcej stálu koncentráciu vápnika v krvi – kalcitonínu.

Kalcitonín obsahuje disulfidový mostík (medzi 1. a 7. aminokyselinovým zvyškom) a je charakterizovaný

N-koncový cysteín a C-koncový prolínamid. Biologický účinok kalcitonínu je priamy

oproti účinku parathormónu: spôsobuje potlačenie resorpčných procesov v kostnom tkanive a

hypokalciémia, respektíve hypofosfatémia. Teda stálosť hladín vápnika v krvi

človeka a zvieratá zabezpečuje najmä parathormón, kalcitriol a kalcitonín, t.j.

hormóny štítnej žľazy a prištítnych teliesok a hormón odvodený od vitamínu D3. Nasleduje to

pri chirurgických terapeutických manipuláciách na týchto žľazách.

Anaeróbne štiepenie glukózy. Etapy tohto procesu. Glykolytická oxidácia, substrát

Fosforylácia. Energetická hodnota anaeróbneho rozkladu glukózy. Regulačné mechanizmy

Účasť na tomto procese.

Glykolýza je synonymom pre kyselinu mliečnu

fermentácia – komplexná enzymatická

proces premeny glukózy na dve

prúdenie molekúl kyseliny mliečnej

v ľudských a zvieracích tkanivách bez

spotreba kyslíka. Glykolýza

zahŕňa 11 enzymatických reakcií,

vyskytujúce sa v cytoplazme bunky.

Glykolýzne reakcie prebiehajú v 2 stupňoch. IN

počas prvej etapy -

energeticky náročné - používajú sa 2

ATP v 1. a 3. reakcii. Prebieha 7-

1. a 10. reakcia druhého stupňa -

dodáva energiu - tvoria sa 4 ATP. Z 11

reakcie - 3 nezvratné (1., 3. a 10

Vitamín PP, štruktúra koenzýmov, účasť na metabolických procesoch. Hypo- a nedostatok vitamínov RR. Jedlo

Zdroje, denná potreba.

Vitamín PP (kyselina nikotínová, nikotínamid, vitamín B3)

Zdroje. Vitamín PP je široko distribuovaný v rastlinnej potrave, je ho vysoko

obličky hovädzieho dobytka a ošípaných. Denná požiadavka v tomto vitamíne

dodáva 15-25 mg pre dospelých, 15 mg pre deti . Biologické

funkcie. Kyselina nikotínová v tele je súčasťou NAD a NADP, ktoré plnia funkcie koenzýmov

rôzne dehydrogenázy. Nedostatok vitamínu PP vedie k chorobe "pellagra", pre ktorú

Existujú 3 hlavné príznaky: dermatitída, hnačka, demencia („tri D“), Pellagra sa prejavuje vo forme

symetrická dermatitída na oblastiach kože vystavených slnečnému žiareniu, gastrointestinálne poruchy (hnačka) a

zápalové lézie slizníc úst a jazyka. V pokročilých prípadoch sa pozoruje pellagra

Poruchy CNS (demencia): strata pamäti, halucinácie a bludy.

Biosyntéza tukov v tele: resyntéza tuku v endoteli čreva, syntéza tukov v pečeni a podkoží

Tuková vláknina. Transport tukov krvnými lipoproteínmi. Rezervovanie tukov. Fyziologické

Význam tukov pre ľudský organizmus. Porušenie procesu syntézy tukov: obezita, tuk

Degenerácia pečene.

Metabolizmus tukov- súbor procesov trávenia a vstrebávania neutrálnych tukov

(triglyceridy) a produkty ich rozkladu v gastrointestinálnom trakte, intermediárny metabolizmus tukov a

mastných kyselín a odstraňovanie tukov, ako aj ich metabolických produktov z tela. koncepty" metabolizmus tukov"A

„metabolizmus lipidov“ sa často používa zameniteľne, pretože zložky živočíšnych a rastlinných tkanív

zahŕňa neutrálne tuky a tukom podobné zlúčeniny, spojené pod všeobecným

nazývané lipidy . Porušenie bytového poriadku slúžiť ako príčina alebo výsledok mnohých patologických

štátov. Telo dospelého človeka dostane v priemere 70 Gživočíšne tuky a

rastlinného pôvodu. V ústnej dutine neprechádzajú tuky žiadnymi zmenami, pretože sliny nie sú

obsahuje enzýmy tráviace tuky . Čiastočný rozklad tukov na glycerol alebo mono-,

Diglyceridy a mastné kyseliny začínajú v žalúdku. Vyskytuje sa však pri nízkej rýchlosti

keďže v žalúdočnej šťave dospelého človeka a cicavcov aktivita enzýmu lipázy,

katalyzuje hydrolytické štiepenie tukov , je extrémne nízka a hodnota pH žalúdočnej šťavy

je ďaleko od optimálneho účinku tohto enzýmu (optimálna hodnota pH pre žalúdočnú lipázu

je v rozmedzí 5,5-7,5 jednotiek pH). Okrem toho neexistujú žiadne podmienky na emulgáciu v žalúdku

tuky a lipáza môže aktívne hydrolyzovať iba tuk vo forme tukovej emulzie. Preto

u dospelých tuky, ktoré tvoria väčšinu tuku v potrave, nevykazujú žiadne zvláštne zmeny v žalúdku

podstúpiť. Vo všeobecnosti však trávenie žalúdka veľmi uľahčuje následné trávenie

tuku v črevách. V žalúdku dochádza k čiastočnej deštrukcii lipoproteínových komplexov bunkových membrán

potraviny, čím sú tuky prístupnejšie pre následné pôsobenie na ne pankreatickou lipázou

šťava Okrem toho, aj malé rozdelenie tukov v žalúdku vedie k vzhľadu

voľné mastné kyseliny, ktoré sa bez toho, aby sa vstrebali v žalúdku, dostávajú do čriev a tam

podporuje emulgáciu tuku. Najsilnejší emulgačný účinok majú žlčové žlčové kyseliny.

kyseliny , vstup do dvanástnika s žlčou. Do dvanástnika spolu s jedlom

hmota zavádza určité množstvo žalúdočnej šťavy obsahujúcej kyselinu chlorovodíkovú, ktorá

dvanástnika je neutralizovaný najmä hydrogénuhličitanmi obsiahnutými v pankrease a

črevná šťava a žlč. Bublinky oxidu uhličitého vznikajúce pri reakcii hydrogénuhličitanov s kyselinou chlorovodíkovou

plyn uvoľňuje potravinovú kašu a podporuje úplnejšie premiešanie s trávením

šťavy Súčasne začína emulgácia tuku. Žlčové soli sa adsorbujú v prítomnosti

malé množstvá voľných mastných kyselín a monoglyceridov na povrchu tukových kvapôčok vo forme

najtenší film, ktorý zabraňuje splynutiu týchto kvapiek.

Poruchy metabolizmu tukov. Jedna z príčin nedostatočného vstrebávania tukov v tenkom čreve

môže byť ich neúplné štiepenie v dôsledku buď zníženej sekrécie pankreatickej šťavy

(nedostatok pankreatickej lipázy) alebo v dôsledku zníženej sekrécie žlče (nedostatok žlče

kyseliny potrebné na emulgáciu tuku a tvorbu tukových miciel). Ďalší, najbežnejší

príčinou nedostatočného vstrebávania tuku v čreve je dysfunkcia črevného epitelu,

pozorované pri enteritíde, hypovitaminóze, hypokortizolizme a niektorých ďalších patologických stavoch.

V tomto prípade sa monoglyceridy a mastné kyseliny nemôžu normálne absorbovať v čreve

poškodenie jeho epitelu. Zhoršená absorpcia tukov sa pozoruje aj pri pankreatitíde, mechanickej

žltačka po subtotálnej resekcii tenkého čreva, ako aj vagotómia, čo vedie k zníženiu tonusu

žlčníka a pomalého toku žlče do čriev. Malabsorpcia tuku v tenkom čreve

vedie k výskytu veľkého množstva tuku a mastných kyselín vo výkaloch - steatorea. Na dlhú dobu

Ak je vstrebávanie tukov narušené, telo dostáva aj nedostatočné množstvo vitamínov rozpustných v tukoch.

Páčil sa vám článok? Zdieľaj to

Vytlačte si tento článok