Минеральный обмен

Минеральный обмен - совокупность процессов всасывания, усвоения, превращения и выведения веществ, находящихся в организме преимущественно в виде неорганических (минеральных) соединений. Функционально эти вещества в организме связаны с белками, углеводами, липидами, в том числе липидами биологических мембран и так далее. Минеральные вещества играют определяющую роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия, осмотического давления клеточных и внеклеточных жидкостей, определяют состояние водно-солевого обмена, свёртывающей системы крови, участвуют в мышечном сокращении, многочисленных ферментативных реакциях так далее. Нарушения минерального обмена приводят к развитию тяжёлых патологических состояний - остеопорозу, остеомаляции, фосфат-диабету, рахиту, повышению нервно-мышечной возбудимости и так далее. Концентрация многих минеральных веществ в крови и моче является существенным диагностическим признаком ряда заболеваний.

Основную часть минеральных веществ в организме составляют хлориды, фосфаты и карбонаты калия, кальция, натрия, магния; существенную роль в минеральном обмене играют хлор и фосфор (Фосфорный обмен), а также микроэлементы. В водных средах организма минеральные соединения находятся в частично или полностью ионизированном состоянии, однако в организме присутствуют и нерастворимые минеральные вещества (например, минеральные компоненты костной, хрящевой и соединительной тканей, в которых сосредоточено около 99% всего кальция, 87% фосфора и 50% магния).

Всасываясь в желудочно-кишечном тракте, минеральные вещества попадают в кровь. Многие из них соединяются там с так называемыми транспортными белками (например, трансферринами, церулоплазмином, альбуминами и так далее) и в виде таких комплексов переносятся к местам активного обмена или депонирования. Из организма растворимые в воде минеральные вещества выводятся большей частью с мочой и потом, нерастворимые - с калом.

Функции каждого минерального вещества или группы минеральных веществ в организме специфичны, что обусловливает многообразие механизмов регуляции минерального обмена. Водно-солевой обмен, тесно связанный с обменом натрия, хлора и калия, регулируется гормонами минераглюкортикоидами (Кортикостероиды), вазопрессином, ренин-ангиотензинной системой и альдостероном (Гиперальдостеронизм). Фосфорно-кальциевый обмен регулируется паратгормоном (Паращитовидные железы), витамином D (см. Витамины) и кальцитонином (Щитовидная железа). Паратгормон и витамин D способствуют повышению концентрации ионов Са2+в крови и тканях. Так, паратгормон стимулирует резорбцию костной ткани с выходом освободившихся ионов Са2+ в кровь. В почках под его действием повышается обратное всасывание (реабсорбция) ионов Са2+, а реабсорбция фосфора понижается, таким образом под влиянием паратгормона выведение кальция с мочой уменьшается, а фосфора - увеличивается. В тонкой кишке под влиянием паратгормона усиливается всасывание кальция, поступающего с пищей. Скорость секреции и выброс в кровь паратгормона в свою очередь регулируются концентрацией ионов Са2+ в крови по принципу обратной связи. Витамин D участвует в регуляции переноса кальция и фосфора через клеточную мембрану эпителиальных клеток слизистой оболочки тонкой кишки в процессе их всасывания, а также в использовании кальция, поступившего в кровь в результате рассасывания предобразованной костной ткани. Витамин D регулирует также обратное всасывание фосфора и кальция в почечных канальцах.

Действие кальцитонина противоположно действию паратгормона и витамина D: он вызывает снижение содержания в крови кальция и фосфора. Секреция самого кальцитонина также регулируется концентрацией кальция в крови по принципу обратной связи. С мочой за сутки выводится от 100 до 300 мг кальция. Регуляция обмена других минеральных веществ изучена в меньшей степени.

В норме общая концентрация кальция в крови составляет 2,3-2,75 ммоль/л (9- 11 мг/100 мл), а концентрация ионизированного кальция равна в среднем 1,33 ммоль/л.

Содержание магния в сыворотке крови в норме составляет 0,7-1,2 ммоль/л; в эритроцитах оно равно 3,4-5,8 мг/100 мл эритроцитной массы. В суточном количестве мочи содержится магния (в миллиграммах): у детей грудного возраста - 20-40, у детей 1-5 лет - 40-60, у взрослых - 100-300. Повышение содержания магния в крови отмечают при уремии, гипотиреозе, метаболическом ацидозе, гипертонической болезни, артритах, рахите; снижение концентрации магния в крови наблюдается при закупорке желчевыводящих путей, тиреотоксикозе, гиперальдостеронизме. Её отмечают при хроническом алкоголизме, а также при нарушении процессов всасывания магния в кишечнике при панкреатите.

Одним из важнейших элементов, определяющих состояние минерального обмена, является калий - "антипод" натрия, основной внутриклеточный катион и потенциалообразующий ион биологических мембран. В норме содержание калия в сыворотке крови равно 3,4-5,3 ммоль/л, в эритроцитах - 77-96 ммоль/л эритроцитной массы. Концентрация калия в моче составляет 80-100 ммоль/л (2-4 г в суточном количестве). Повышение концентрации калия в крови является важным диагностическим признаком ацидоза, печёночной недостаточности, массивного гемолиза эритроцитов, аддисоновой болезни, гипокортицизма, шока. Снижение концентрации калия в крови отмечают при гиперальдостеронизме, поражениях почечных канальцев, обезвоживании организма, голодании, а также при бесконтрольном приёме мочегонных средств и так далее. Резкое возрастание выведения калия с мочой наблюдают при неправильно проводимой гипотензивной терапии.

Содержание хлора в сыворотке крови в норме составляет 97-108 ммоль/л, с мочой за сутки выводится от 150 до 2500 ммоль хлора; во внеклеточных жидкостях содержится в среднем 144 ммоль/л ионов С1-, а в мышечных клетках 2 ммоль/л. Повышенное содержание хлора в сыворотке крови может свидетельствовать об избыточном потреблении поваренной соли, а также быть существенным диагностическим признаком острого гломерулонефрита, непроходимости мочевых путей, хронической недостаточности кровообращения, гипоталамо-гипофизарной недостаточности и так далее. Возрастание выведения хлора с мочой отмечают при массивном схождении отеков, рассасывании транссудата, гиперпаратиреозе, в начальных стадиях острого гломерулонефрита. Уменьшение концентрации хлора в крови свидетельствует о метаболическом алкалозе, обезвоживании организма, его отмечают при полиурии, усиленном потоотделении, бессолевой диете.

Ионы хлора не только участвуют в регуляции водно-солевого обмена и поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме, но и играют важную роль в процессе переноса ионов через биологические мембраны, образовании биоэлектрических потенциалов.

У детей в отличие от взрослых поступление в организм минеральных веществ и их выведение из организма не уравновешены между собой. Растущие ткани и формирующийся скелет ребёнка поглощают поступающие в организм минеральные вещества с высокой интенсивностью. Однако ионный состав плазмы крови и внеклеточной жидкости остается у ребенка постоянным во все возрастные периоды, за исключением периода новорождённости и раннего возраста.

 

Медицинские разделы: обмена веществ нарушения

Лекарственные растения: лимон, морковь посевная

Выздоравливайте!