Cíle učení
Na konci této části budete schopni:
- Popsat vliv příliš velkého nebo příliš malého množství vápníku na organismus
- Vysvětlit proces homeostázy vápníku
Vápník je nejen nejrozšířenějším minerálem v kostech, ale je také nejrozšířenějším minerálem v lidském těle. Ionty vápníku jsou potřebné nejen pro mineralizaci kostí, ale i pro zdraví zubů, regulaci srdeční frekvence a síly stahu, srážení krve, kontrakci buněk hladkého a kosterního svalstva a regulaci vedení nervových impulzů. Normální hladina vápníku v krvi je přibližně 10 mg/dl. Pokud tělo nedokáže tuto hladinu udržet, dochází u člověka k hypo- nebo hyperkalcémii.
Hypokalcémie, stav charakterizovaný abnormálně nízkou hladinou vápníku, může mít nepříznivý vliv na řadu různých tělesných systémů včetně oběhu, svalů, nervů a kostí. Bez dostatečného množství vápníku se krev obtížně sráží, srdce může vynechávat údery nebo přestat bít úplně, svaly se mohou obtížně stahovat, nervy mohou mít potíže s fungováním a kosti mohou být křehké. Příčiny hypokalcémie mohou být různé, od hormonální nerovnováhy až po nevhodnou stravu. Léčba se liší podle příčiny, ale prognózy jsou obecně dobré.
Při hyperkalcemii, stavu charakterizovaném abnormálně vysokou hladinou vápníku, je naopak nervový systém nedostatečně aktivní, což má za následek letargii, pomalé reflexy, zácpu a ztrátu chuti k jídlu, zmatenost a v těžkých případech i kóma.
Je zřejmé, že homeostáza vápníku je kritická. Svou roli v ní hraje kosterní, endokrinní a trávicí systém, ale také ledviny. Tyto tělesné systémy spolupracují na udržení normální hladiny vápníku v krvi ().
Vápník je chemický prvek, který nelze vyrobit žádnými biologickými procesy. Jediný způsob, jak se může dostat do těla, je prostřednictvím stravy. Kosti fungují jako zásobárna vápníku: Tělo ukládá vápník do kostí, když je jeho hladina v krvi příliš vysoká, a uvolňuje ho, když hladina v krvi příliš klesne. Tento proces je regulován PTH, vitaminem D a kalcitoninem.
Buňky příštítných tělísek mají na plazmatické membráně receptory pro vápník. Pokud se vápník na tyto receptory neváže, buňky uvolňují PTH, který stimuluje proliferaci osteoklastů a resorpci kosti osteoklasty. Při tomto procesu demineralizace se vápník uvolňuje do krve. PTH podporuje reabsorpci vápníku z moči ledvinami, takže se vápník vrací do krve. Nakonec PTH stimuluje syntézu vitaminu D, který zase stimuluje vstřebávání vápníku z jakékoli natrávené potravy v tenkém střevě.
Když se všechny tyto procesy vrátí do normálu, je v krvi dostatek vápníku, který se váže s receptory na povrchu buněk příštítných tělísek, a tento cyklus dějů se vypne ().
Když je hladina vápníku v krvi příliš vysoká, štítná žláza je stimulována k uvolňování kalcitoninu (), který inhibuje činnost osteoklastů a stimuluje příjem vápníku kostmi, ale také snižuje zpětné vstřebávání vápníku ledvinami. Všechny tyto účinky snižují hladinu vápníku v krvi. Když se hladina vápníku v krvi vrátí k normálu, štítná žláza přestane vylučovat kalcitonin.
Homeostáza vápníku, tj. udržování hladiny vápníku v krvi kolem 10 mg/dl, je rozhodující pro normální tělesné funkce. Hypokalcemie může mít za následek problémy se srážlivostí krve, svalovou kontrakcí, fungováním nervů a pevností kostí. Hyperkalcémie může mít za následek letargii, pomalé reflexy, zácpu a ztrátu chuti k jídlu, zmatenost a kóma. Homeostáza vápníku je řízena PTH, vitaminem D a kalcitoninem a vzájemným působením kosterního, endokrinního, trávicího a močového systému.
Otázky k přezkoumání
Když je hladina vápníku příliš vysoká nebo příliš nízká, který tělesný systém je primárně ovlivněn?
- kostní systém
- endokrinní systém
- trávicí systém
- nervový systém
D
V homeostáze vápníku hrají roli všechny následující faktory kromě
.
- tyroxin
- kalcitonin
- parathormon
- vitamin D
A
Která z následujících látek se s největší pravděpodobností uvolňuje při zvýšené hladině vápníku v krvi?
- tyroxin
- kalcitonin
- parathormon
- vitamin D
B
Otázky ke kritickému myšlení
Představí se vám jedinec s velmi nízkou hladinou vitaminu D a stěžuje si na zdánlivě křehké kosti. Vysvětlete, jak spolu mohou souviset.
Vitamín D je nutný pro vstřebávání vápníku střevem. Nízká hladina vitaminu D by mohla vést k nedostatečnému množství vápníku v krvi, takže se vápník uvolňuje z kostí. Snížení množství vápníku z kostí může způsobit jejich oslabení a náchylnost ke zlomeninám.
Popsat účinky způsobené tím, že příštítná tělíska nereagují na vápník vázaný na jejich receptory.
Za „normálních“ podmínek vážou receptory v příštítných tělíscích vápník z krve. Když jsou receptory plné, příštítná tělíska přestanou vylučovat PTH. Při popsaném stavu příštítná tělíska nereagují na signál, že v krvi je dostatek vápníku, a nadále uvolňují PTH, což způsobuje, že kost uvolňuje do krve více vápníku. V konečném důsledku se kosti stávají křehkými a může dojít k hyperkalcémii.
Slovník
hyperkalcémie stav charakterizovaný abnormálně vysokou hladinou vápníku hypokalcémie stav charakterizovaný abnormálně nízkou hladinou vápníku
.