Слайд 2Роль кальция
Костная ткань
Свертывание крови
Передача сигнала
Неорганические соединения
Ионизированный кальций
Слайд 3Неорганические вещества
Гидроксиапатиты
Карбонатапатиты
Хлорапатиты
Фторапатиты
Слайд 4Ионизированный кальций. Связывание с белками
Слайд 5Ионизированный кальций
Участие в мышечном сокращении
Слайд 6Участие в свертывании крови
Активация факторов свертывания крови
Слайд 7Передача сигнала в клетку
Инозитолфосфатидная система
Регуляция синтеза и распада
гликогена в
печени
адреналином и Са 2+
Слайд 8ФИФ – фосфатидилинози-толбисфосфат; ИФ3 – инозитол-1,4,5-трифосфат; ДАГ – диацилглицерин; ЭР–
эндоплазматический ретикулум.
1– взаимодействие адреналина с 1-рецептором трасформирует сигнал через
активацию G-белка на фосфолипазу С, переводя ее в активное состояние;
2– фосфолипаза С гидролизует ФИФ2 на ИФ3 и Даг;
3– ИФ3 активизирует мобилизацию Са 2+ из ЭР; 4– Са 2+ и ДАГ активируют протенинкиназу С. Протенинкиназа С фосфорилирует гликогенсинтазу, переводя ее в неактивное состояние;
5 – комплекс 4Са 2+ -кальмодулин активирует киназу фосфорилазы и кальмодулин зависимые протеинкиназы; 6 – киназа фосфорилазы фосфорилирует гликоген фосфорилазут и тем самым ее активизирует; 7 – активные формы 3 ферментов (кальмодулинзависимая протеинкиназа, киназа фосфорилазы и фосфолипаза С) фосфорилируют гликогенсинтазу в различных центрах, переводя ее в неактивное состояние
Слайд 9Первичная структура кальмодулина.
Показана структура четыре Са 2+ связывающих домена
Слайд 10Потребность в кальции
800-1200 мг/сутки
(при беременнсти, в период интенсивного
роста до 1600 мг/сутки)
Слайд 12Всасывание кальция
Усиление
Витамин D
Торможение
Цитраты
Оксалаты
Фитаты
Слайд 13Выведение кальция
Кишечник (каловые массы - экскреция)
Почки (моча – фильтрация,
реабсорбция)
Слайд 14Роль фосфата
Костная ткань
Фосфатные эфиры
Нуклеиновые кислоты
Фосфолипиды
Неорганические соединения
Эфирная связь
Макроэргическая связь
Слайд 15Потребность в фосфате
1200-1600 мг/сутки
(оптимальное соотношение Са/Р = 1/1,5)
Потребность
в фосфате
1200-1600 мг/сутки
(оптимальное соотношение Са/Р = 1/1,5)
Слайд 16Регуляция обмена кальция и фосфата
Гормоны
Паратгормон
Кальцитриол
Кальцитонин
Слайд 19Патология фосфорно-кальциевого обмена
Гиперпаратиреоз
Слайд 21Хрящевая ткань
Клетки Хондроциты
Межклеточный матрикс
Коллаген I и III типа
Протеогликаны
Гликопротеины
Клетки
Хондроциты
Межклеточный матрикс
Коллаген I и III типа
Протеогликаны
Гликопротеины
Слайд 22Виды хрящевой ткани
Эластический хрящ – ушные раковины, хрящи гортани
Гиалиновый хрящ
– остов носа, поверхность суставов
Волокнистый хрящ – височно-нижнечелюстной сустав
Слайд 23Волокна хрящевой ткани
Коллаген II типа
– < 1% 5-гидроксилизина,
высокое содержание
углеводов (> 10%),
На С-конце – хондрокальцин, связывающий кальций
Коллаген IX типа
Слайд 24Неколлагеновые белки хряща
Матриксный Gla-протеин ~ 80 АО, 5 остатков -карбоксиглутамата,
ингибитор минерализации хряща
Хондрокальцин – С-пропептид коллагена II типа, 3 остатка
-карбоксиглутамата, обеспечивает минерализацию хряща
Хондроадерин – гликопротеин, богат лейцином, участвует в организации межклеточного матрикса.
Матрилин – адгезивный гликопротеин, связывает коллаген II типа, протеогликаны
Слайд 25Протеогликаны хрящевой ткани
Агрекан – до 10% сухого веса
Богатые лейцином малые
протеогликаны (бигликан, декорин, фибромодулин)
Преобладание хондроитинсульфатов, дерматансульфатов, кератансульфатов
Слайд 26Регуляция метаболизма
Гормоны:
Тироксин
Тестостерон
Соматотропин
Глюкокортикоиды
Фактор роста фибробластов
Инсулиноподобный фактор роста
Слайд 27Возрастные изменения
Укорочение цепей хондроитинсульфата
Снижение содержания хондроитин-6-сульфата
Увеличение содержания хондроитин-4-сульфата
Удлинение цепей кератан-сульфата
Увеличение
содержания свободной гиалуроновой кислоты
Слайд 28Биохимия костной ткани
Клетки:
Остеобласты
Остеоциты
Остеокласты
Межклеточное вещество: минерализованный матрикс
Клетки:
Остеобласты
Остеоциты
Остеокласты
Межклеточное вещество: минерализованный матрикс
Слайд 29Белки костной ткани
Коллаген I типа (содержит алллизин, гидроксипролин, гидроксилизин)
Коллаген
V, XII, VI типов – минорные компоненты
Слайд 33Отложение ГА на коллагеновых волокнах
Слайд 34Неколлагеновые белки -гликопротеины
Фибронектин
Остеопонтин (костный сиалопротеин I) – 300 АО, ¼
- глу и асп, 40 сер, связанного с фосфатом, несколько
олигосахаридов
Костный сиалопротеин II – большое кол-во глу, меньше фосфата, 7-12 сульфатных групп на тир, много углеводных цепей. Высокое сродство к ГА
Остеонектин - ~ 300 АО, большое кол-во цис, 7 дисульфидных мостиков, глу, асп – связывание кальция. Участвует в регуляции роста клеток, ремоделироваия кости
Остеокальцин – 50 АО, содержит -карбоксиглутамат, связывает кальций, ГА
Матриксный Gla-протеин – 80 АО, 5 -карбоксиглутамата, 3 радикала фосфосерина
Слайд 38Минеральные компоненты
Гидроксиапатит Са10(РО4)6(ОН)2
Магниевый апатит Cа9Мg(РО4)6(ОН)2
Карбонатапатит Са10(РО4)6СО3
Гидроксифторапатит Са10(РО4)6(ОН)F
Фторапатит Са10(РО4)6F2
Слайд 39Реакции внутрикристаллического обмена ионов:
- фосфатный ион Р043- замещается гидрогенфосфатом (НРО42-),
карбонатом (С032-) или цитратом (С6Н3O63-);
- место Са2+ занимает ион Mg2+,
Sr2+, Na+, реже – Ва2+, Pb2+, Мо2+;
- гидроксильный ион обменивается на F+ ,Сl-, Вг+, J-, а иногда - на СО22- или Н20.
Слайд 40Регуляция метаболизма
Паратгормон – стимулирует дифференциацию остеокластов, усиливает реабсорбцию кальция, тормозит
реабсорбцию фосфатов
Кальцитонин – подавляет активацию остеокластов, стимулирует остеобласты
Глюкокортикоиды
Половые гормоны
Кальцитриол
Слайд 46Ремоделирование скелетной ткани
Перестройка костей протекает постоянно:
В детском и юношеском
возрасте новообразование кости происходит значительно интенсивнее, чем ее резорбция.
У
взрослых обновление ткани резко замедляется и в пожилом возрасте может составлять всего лишь от 2 до 5% костной массы в год.
При этом развивается некоторое преобладание резорбции над выработкой новой ткани. Особенно заметна эта разница у женщин после наступления менопаузы. В результате избыточной потери костной ткани развивается ее разрежение - остеопороз.
Слайд 47Ремодели-рование начинает
-ся с резорбции участка костной ткани
Слайд 48Патологии возникающие при дисбалансе процессов ремоделирования
Остеопороз, как уменьшение количества костной
ткани
Остеомаляция, как уменьшение степени минерализации костей
Появление множественных очагов остеолиза,
что ведет к гиперкальциемии
Болезнь Педжета, как увеличение скорости ремоделирования в 10-20 раз
Слайд 4986% костной массы формируется в 10-14 лет
Пик костной массы –
17-25 лет
Снижение плотности – у мужчин – 1%, у женщин
– 1-4% в год
Соотношение органических и минеральных компонентов не меняется, повышается активность остеокластов, распад идет быстрее минерализации
Слайд 50Патология костной ткани
Переломы.
Консолидация
– стадия биосинтеза органического матрикса (увеличение
содержания коллагена, синтез гликозаминогликанов, усиление окислительных процессов)
- стадия минерализации
Слайд 51Остеопороз
Провоцирующие факторы:
Недостаток кальция
Гиподинамия
Курение
Снижение уровня эстрогенов
Слайд 52Скорость потери костной массы при остеопорозе
Слайд 54бисфосфонаты
- производные пирофосфорной кислоты. Связываются с кристаллами гидроксиапатита кости и
сохраняются в коже многие месяцы, понижают активность остеокластов и резорбцию
кости. Наибольший интерес представляют бисфосфонаты, не подавляющие кальцификацию костей и не вызывающие остеомаляции (алендронат).
Слайд 61Болезнь Педжета
Увеличение скорости ремоделирования в 10-20 раз за счет чрезмерной
активности остеокластов и недостаточным компенсирующим действием остеобластов. Механическая прочность костной
ткани снижается, что приводит к деформациям костей и частым переломам. Для лечения болезни Педжета используют препараты кальцитонина и бисфосфонаты.