Kaltsium, osteoporoos

Anna Strezeva Stom II

Kaltsium

• • • • • Osaleb ▫ membraanide läbilaskvuse regulatsioonis ▫ Vere hüübimises ▫ Närvierutuse ülekandes ▫ Lihaskontraktsioonis ▫ Ensüümide aktiveerimises ▫ Vitamiin D metabolismis ▫ Hormoonide toimes ▫

Luude ja hammaste moodustumises!

Päeva jooksul peaks kaltsiumi saama suu kaudu 800-1200 mg .

Norm.ainevahetuse puhul imendub 20-30% suu kaudu saadud Ca’st.

Kaltsiumirikkad on piim, juust, jogurt, munad, luudega kalankonservid, rohelised lehtköögiviljad ja kare vesi.

Kaltsiumibilansse reguleerivad hormoonid: parathormoon, kaltsioniin ja vitamiin D3 hormoon.

Ca imendumine

• • 25-30% normaalselt toiduga saadud Ca’st imendub peamiselt duodeenumis ja jejuunumis • • Imendumine oleneb: ▫ toidu Ca- ja kiudainetesisaldusest ▫ peensoolevalendiku pH-st ▫ limaskesta faktoritest Kõige võimsam transporti reguleeriv faktor on vitamiin D hormonaalselt aktiivne vorm (1,25-vitamiin D3) Negatiivne Ca-bilanss võib tekkida mitmesugustel põhjustel: ▫ Toidu vähene Ca-sisaldus ▫ Ca suurenenud eritumine neerude kaudu ▫ Ca puudulik imendumine enterotsüütide kahjustuse tõttu või steatorröa (rasvade väljutus seedekulgla kaudu) puhul.

▫ Vitamiin D3 hormooni mõju Ca imendumisele

Osteoporoos

• • • • Haigus, mille puhul luu muutub järk-järgult hõredamaks ja rabedamaks. On seljalülide, reialuukaela jt luude murdude põhjuseks.

Normaalses luus on tihedalt pakitud kepikujulised osteoonid, mis on üles ehitatud kontsentriliste ringdena. Igas kihis on mitmesuunalised kollageenikiud, mistõttu luu vastupidavus on suur. Lamellide (kihtide) sees olevad osteotsüüdid on seotud üksteisega ja luu välispinnaga. See võimaldab Ca liikuda verest luudesse.

Vanemas eas on resorptsioon kiirem kui uue koe ehitus, mistõttu luu muutub järk-järgult kergemaks, rabedamaks ja hapramaks.

Luu läbilõiget uurides on näha tühimikud, kust Ca ja kollageen on kadunud, osteotsüüte siduvad kanalid suurenenud – luu muutub nõrgemaks ja murdub kergesti.

Osteoporoosi tekkepõhjused/ennetamine

• • • • • • • • Osteoporoosi aitavad vältida vitamiin D ja Ca küllaldane sisaldus toidus. Vitamiin D oluliseimaks allikaks on päike .

Vitamiin D sisaldavad toiduained: rasvane kala, kalamaksaõli, munakollane, maks, täispiimatooted, metsaseened.

Liigne P sisaldus võib põhjustada Ca eritumise suurenemist uriiniga. Toidu suure valgusisalduse korral suureneb Ca väljutamine neerude kaudu.

Ca imendumist vähendavad: liiga palju kiudaineid, oksaalhape, toidu suur rasvasisaldus, liigne foolhape.

Ca imendumist soodustavab laktoos ! Ca väljutumist uriiniga soodustavad: alkohol, kofeiin, keedusool, rafineeritud toidusüsivesikud, mesi, apelsin, mahlad, paprika, liigne vitamiin C

• • • • • • • • • • •

Riskifaktorid

vanus enam kui 55 eluaastat naissugu perekondlik eelsoodumus vähene füüsiline aktiivsus väike KMI, alakaalulisus, habras kehaehitus suitsetamine alkoholism varajane menopaus või kastratsioon kaltsiumi vähene sisaldus toidus teatud ravimite tarvitamine (nt glükokortikoidide tarvitamine suures doosis enam kui 3 kuud) süsteemsed sidekoehaigused, kroonilised maksa, peensoole, pankrease ja neerude haigused ning endokriinhaigused

Raud, Hb metabolism

• •

Raud inimkeha biomolekulides

Heemproteiinide heemis : Hb, Mb, cyt, katalaas, peroksüdaasid, NOS jt Mitteheemsetes valkudes : transferriin, ferritiin, Fe-S valdu, kollageeni sünteesi ensüüm Pro hüdroksülaas jt • • • Fe on inimekhas tavaliselt kahes o.a

Fe 2+ - ferro (prevalveerub happelises kk’s) Fe 3+ - ferri (neutraalses ja aluselises kk’s) • • • Hemoglobiinis - võimaldab siduda hapnikku. Müoglobiinis – võimaldab Mb’l töötada lühiajalise O2-depoona lihastes Tsütokroomides – raud on heemi funktsionaaltsentriks võimaldades elektronide transporti HA’s ning ksenobiootikumide metaboliseerimist • • • Raua redoks-omadused on molekulaaraluseks paljude rauda sisaldavate valkude biorollidele.

Vaid seotud kujul on raud inimkehas kahjutu ja hädavajalik biofunktsioonideks.

Vaba raud on toksiline, sest ta oksüdeerub koheselt raskestilahustuvateks anorgaanilisteks toksilisteks produktideks kahjustades biomolekule.

• • • • • • • • •

Raua imendumine

....toimub duodeenumis. Terve täiskasvanu vajab, et iga päev imenduks u 1mg Fe Heemiraua võtmine soolevalendikust rakku on retseptor-vahendatud ja praktilisetl ei sõltu soolevalendikust olevatest faktoritest.

Heemirauda on tavaliselt kogu toidurauast 10...15% Mitte-heemne raud moodustab tavatoidu rauast 85...90%. See imendub raua partiklitena ja on mõjutatav paljude faktorite poolt.

Imendub heemina, kahe- ja kolmevalentsena.

Heem imendub retseptor-vahendatult Mitte-heemne raud võetakse mukoosarakku nii, et kahevalentne raud seostub transmembraanse divalentse metall-transporteriga (DMT1) DMT1-ga seotud ferrireduktaas taandab kolmavalentse raua kahevalentseks. Kahevalentse raua võtmine mukoosarakku domineerib, kuid kolmevalentne raud võib seostuda transmembraanse integriiniga ja kantakse lahustuvale valgule mobiilferriin.

• • • • • • •

Raua imendumist mõjutavad:

Vitamiin C tingib raua mineku kahevalentsesse vormi, st suurendab raua vanemist sidujatest, kuid vitamiin C ja vaba raud käituvad soolevalendikus koos võimsa oksüdatiivse stressorina, mis kahjustab mikrohattusid.

Normaalkoguses soodustavad raua imendumist fosfor, vask, koobalt.

Cys ja GSH tõstavad mitte-heemse raua imendumist.

Toidu termiline töötlus lõhub raudasiuvaid komplekse ja raua kätesaadavus seedekulglast sureneb.

Ülemäärane Ca ja Zn pärsivad mitte-heemse raua imendumist Kolestüramiin ja suurtes kogustes ka alkohol pärsivad mitte-heemse raua imendumist.

Imendumist vähendavad ained, mis tekitavad rauaga lahustumatuid/imendumatuid komplekse (taimsed fütaadid, tees ja kohvis olev tanniin, kiudainete kestev liigsus jne)

• • • • •

Fe transport ja salvestamine

Transport – TrF: ▫ Seob pöörduvalt Fe ja Cu.

▫ Seob bikarbonaatanioon-seotud ferri-ioone: kaks anioonseotud ferri-iooni ühe TrF molekuli kohta.

▫ ▫ Seerumiraud – TrF-seotud Fe (hulk: 2...3,8 g/l, küllastatus 30%).

TrF hulk väheneb põletiku puhul.

Märklaudrakkude membraanis – TrF retseptorid.

▫ Kompleks endotsüteeritakse. ▫ Raua aatomid seostuvad apoferritiiniga ja kasutuvad biomolekulide sünteesil.

Põhidepoo – RES (luuüdi, põrn, maks), skeletilihased, südamelihas ja mujal.

▫ ▫ ▫ Peamine raua salvestaja on rakkude ferritiin: ▫ Rauavaba eelvorm – apoferritiin. Võib siduda 4500 raua aatomit. Seostumisel oksüdeerub raud kolmevalentseks. Ferritiinis 25% rauda.

Seerumi ferritiini tase peegeldab rauadepoode mahtu.

Hulk suureneb ägedate, krooniliste põletike, nekroosi, müokardiinfarkti, pahaloomuliste kasvajate korral.

Raud-siduv valk – laktoferriin: ▫ On antimikrobiaalne sidudes seedekulglas mikroobide eluks vajalikku rauda.

▫ Kaitseb vastsündinu seedekulglat infektsioonide vastu

Raua väljumine inimkehast

• • • Ööpäevas väljutub umbes 1mg rauda.

Uriinis ei ole rauda.

Raua väljutamine on oma aja äraelanud rakkude apoptoosist tingitud raua kadu: ▫ Mukoosarakkude uuenemine ▫ Epidermiserakkude lõhustumine ▫ Eemalduvad juuksed

Fe liigsus

• • • ▫ ▫ Raua kuhjumise kliiniline sündroom – hemokromatoos . Tagajärjed: Koekahjustused – diabeet, tsirroos, hepatosplenomegaalia, hüpogonadism, atropaatia, naha pronksistumine.

Ohustatud on keskeas ja vanemad mehed.

• Seotud diabeedi, maksa tsirroosi, kardiomüopaatia, ateroskleroosi, neurodegeneratsiooni patogeneesiga.

Ammendub ferritiini võime siduda rauda ja hakkab suurenema hemosideriini (Fe varuvalk) hulk – hemosideroos .

• Hemokromatoos võib olla: a) omandatud b) geneetiline c) neonataalne Raua liigsuse kahjulikkus tuleneb peamiselt osalemisest vabade radikaalide suurte ja kahjulike hulkade produtseerimises.

• • • •

Fe defitsiit

Aneemia levinum põhjus Raua defitsiidi faasid: a) Rauavarude tühjenemine b) aneemia c) Mitmete ensüümsüsteemide kahjustused Defitsiidi põhjused: ▫ Pika-ajaline toiduraua defitsiit ▫ Kroonilised verekaotused ▫ ▫ Akuutne oluline verekaotus Vajaduse füsioloogiline suurenemine Raua-defitsiit aneemia tunnused: ▫ Kahvatus, jõuetus, väsimus, mikrotsüütne hüpokroomne aneemia, seerumi ferritiin on väga madal, seerumi TrF alaküllastunud ja üle normi.

Heemi süntees

• • • • • • Ööpäevas 320...360mg. Luuüdis ja maksas.

Kõikide kudede rakud, milles on olemas mitokondrid, sünteesivad vastavalt vajadustele heemi.

Sünteesi võtmeastmeks on Gly ja suktsinüül-CoA kondensatsioon aminolevulinaadiks Ala süntaasi toimel.

porfobilinogeen  uroporfürigeen III  protoporfüriin IX 

heem

Heemi piisavusel pärsib ta ALA süntaasi sünteesi.

Kui heemi tase on madal, siis ALA sünteaasi süntees kiireneb ja heemi teke kasvab.

ALA süntaasi pärsib vitamiin B6 defitsiit, kuna koensüümina vajatakse PLP

Porfüüriad

• • • • Põhjuseks: pärilik või omandatud heemi sünteesi ühe/mitme ensüümi osaline defitsiit Biokeemiliselt iseloomustavad: porfüriinide ja nende kõrvalproduktide kuhjumine Kliiniliselt: neuroloogilised ja naha probleemid Profüüriad on hepaatilised (häired maksarakkudes), erütropoeetilised (häired erütroidsetes rakkudes toimuvas heemi sünteesis)

• • • • • •

Heemi katabolism

Erütrotsüütide eluiga on 120 päeva.

Vanad rakud haaratakse maksa ja põrna retiikulo-endoteliaalrakkudesse ja lõhustatakse, kus Hb denatureerimine vabastab globiini ja heemi.

▫ Globiin lõhustatakse AHdeks, mis kasutuvad AH metabolismis ▫ Heemi lõhustumine toimub makrofaagides.

Ööpäevas lõhustatakse 300...400 mg heemi.

Makrofaagide ER-s hapniku, NADPH ja heem oksügenaasi toimel lõhustatakse heem biliverdiiniks (roheline pigment) See redutseeritakse bilirubiiniks (kollane) NADPH ja biliverdiini reduktaasi toimel.

Verevalumi värvusemuutus tuleneb heemi lõhustumisest. Kapillaaride vigastamisel lekkinud Hb kaotab hapniku  Tekib sinine desoksüHb  Erütrotsüüdid haaratakse koe makrofaagidesse  heem lõhustatakse.  Biliverdiini tekkega muutub verevalumi värvus rohkekaks  mis bilirubiini tekkega kollakaks.

• Ööpäevas tekib 250...350mg bilirubiini.

• Selleks, et muuta bilirubiin vesilahustuvaks, seostub ta verealbumiiniga  Seejärel viiakse bilirubiin maksa .  Haaratakse hepatotsüütidesse, kus teda hoiavad vesilahustuvana valgud ja ta konjugeeritakse bilirubiin diglükuroniidiks  transporditakse sapijuhakestesse  soolestikku, kus mikrobiaalsed beeta-glükuronidaasid redutseerivad bilirubiini uroprofobilinogeenideks  Põhiosa oksüdeerub mikrofloora toimel urobiliinideks, osa reabsorbeerub portaalveeni, liigub maksa ja sekreteeriotakse uuesti sappi Väike osa satub neerudesse ja muutub kollasteks urobiliinideks.

• •

Kollatõbi ja teised kliinilised probleemid

Hüperbilirubineemia – bilirubiini liigsus veres. Võib viia kollatõve kujunemiseni ▫ Mittekonjugaatse hüperbilirubuneemia põhjused:  Konkurents ravimainete ja bilirubiini vahel seostumisel albumiiniga  Hemolüütiline aneemia  Gilbert sündroom  Crigler-Najjar sündroom  Toksilised faktorid ▫ Konjugaatne (sagedasem) hüperbilirubineemia põhjused:     Bilirubiin-diglükuroniidi aktiivtranspordi häired Sapiteede obstruktsioon Dubin-Johnson sündroom (krooniline idiopaatiline kollatõbi) Rotor sündroom Bilirubinuuria (tume uriin) viitab alati patoloogilisele protsessile!

Kollatõbi

• Põhisümptomid: kollakad silmavalged ja nahk, mida põhjustab bilirubiini kõrgtase vereplasmas.

• ▫ ▫ ▫ Kollatõbi kujuneb, kui bilirubiini teke ületab tema väljutusvõime maksa ja sapiteede poolt. Üldpõhjused: Prehepaatilised – bilirubiini teke on kasvanud ja/või tema seostumine albumiiniga või haaramine hepatotsüütidesse on häiritud.

Hepaatilised – bilirubiini konjugatsioon ja/või sekretsioon on häiritud Posthepaatilised – sapi sekretsioon on häiritud • ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ Neonataalne kollatõbi: Vastsündinul võib esimestel päevadel olla seerumi bilirubiini tase suhteliselt kõrge.

Põhjuseks: bilirubiini metaboliseerivate süsteemide arenguaeglus maksas Emapiimas olevad antikehad kutsuvad esile mõningase hemolüüsi Soolestikus pole piisavalt mikrofloorat bilirubiini oksüdatsiooniks  konjugeerimata bilirubiini imendub ka rohkem tagasi ja see soodustab veelgi hüperbilirubineemia teket.

On ohutu, kui kestab 3...6 päeva ja ei ületa kriitilist piiri.