1. Сущность паратгормона
1.1. Место выработки в организме
Паратгормон вырабатывается в околощитовидных (паращитовидных) железах — небольших эндокринных органах, расположенных на задней поверхности щитовидной железы. Обычно у человека четыре такие железы, по две с каждой стороны, хотя их количество может незначительно варьироваться.
Основная функция этих желез — синтез и секреция паратгормона в ответ на изменения уровня кальция в крови. Когда концентрация кальция снижается, паращитовидные железы активизируются, увеличивая выработку гормона. Напротив, при повышении кальция его секреция замедляется.
Клетки, ответственные за производство паратгормона, называются главными (или паратироцитами). Они обладают высокой чувствительностью к колебаниям кальция благодаря специальным рецепторам на своей поверхности. Это позволяет организму быстро регулировать минеральный обмен и поддерживать гомеостаз.
Нарушения в работе паращитовидных желез могут привести к избыточной или недостаточной выработке гормона, что сказывается на состоянии костей, почек и других органов, зависящих от кальциевого обмена.
1.2. Химическая природа
Паратгормон — это полипептидный гормон, состоящий из 84 аминокислотных остатков. Его молекулярная масса составляет примерно 9,5 кДа. Структура гормона включает активный N-концевой фрагмент, который отвечает за связывание с рецепторами клеток-мишеней.
Синтез паратгормона происходит в околощитовидных железах в виде препро-гормона, который затем превращается в прогормон и, наконец, в зрелую биологически активную форму. Гормон секретируется в ответ на снижение уровня кальция в крови.
Основные эффекты паратгормона связаны с регуляцией кальциевого обмена. Он усиливает выход кальция из костей за счет активации остеокластов, увеличивает реабсорбцию кальция в почках и стимулирует синтез активной формы витамина D, что улучшает всасывание кальция в кишечнике.
Химическая структура гормона обеспечивает его стабильность и специфичность действия. Даже незначительные изменения в последовательности аминокислот могут привести к нарушению его биологической активности. Паратгормон быстро разрушается в печени и почках, поэтому его период полураспада в крови составляет всего несколько минут.
Действие паратгормона тесно связано с кальцитонином — гормоном, который оказывает противоположный эффект, снижая уровень кальция в крови. Баланс между этими гормонами поддерживает гомеостаз кальция в организме.
2. Основные физиологические функции
2.1. Регуляция обмена кальция
2.1.1. Влияние на костную ткань
Паратгормон оказывает прямое воздействие на костную ткань, регулируя процессы ее разрушения и образования. Он стимулирует активность остеокластов — клеток, ответственных за резорбцию кости. Это приводит к высвобождению кальция и фосфатов из костного матрикса в кровь, поддерживая необходимый уровень этих минералов.
При длительном повышении уровня паратгормона усиливается костная резорбция, что может привести к снижению плотности костей и развитию остеопороза. В то же время паратгормон может оказывать анаболическое действие на костную ткань при его кратковременном или прерывистом воздействии, способствуя образованию новой кости.
Механизм влияния паратгормона на костную ткань сложен и зависит от множества факторов:
- баланса других гормонов, таких как кальцитонин и витамин D;
- состояния костного метаболизма;
- возраста и общего состояния организма.
Регуляция этих процессов обеспечивает поддержание прочности и минерального состава скелета, а нарушения могут привести к серьезным патологиям костной системы.
2.1.2. Действие на почки
Паратгормон напрямую влияет на работу почек. Он усиливает обратное всасывание кальция в почечных канальцах, что снижает его потери с мочой. Одновременно гормон ускоряет выведение фосфатов, поддерживая баланс минералов в организме.
В почках паратгормон стимулирует превращение витамина D в его активную форму — кальцитриол. Это усиливает всасывание кальция в кишечнике, создавая дополнительный механизм регуляции уровня кальция в крови.
Повышенная активность паратгормона может привести к избыточному выведению фосфатов, что иногда провоцирует образование камней в почках. Нарушение функции почек, в свою очередь, способно изменить метаболизм паратгормона, создавая порочный круг при некоторых заболеваниях.
Действие гормона на почки тесно связано с его влиянием на кости и кишечник, формируя единую систему поддержания кальциевого гомеостаза.
2.1.3. Участие в абсорбции кальция в кишечнике
Паратгормон влияет на абсорбцию кальция в кишечнике, усиливая её косвенным образом. Он стимулирует выработку активной формы витамина D (кальцитриола) в почках, который затем повышает всасывание кальция в тонком кишечнике. Без достаточного уровня паратгормона процесс усвоения кальция из пищи значительно снижается.
Кальцитриол увеличивает синтез кальций-связывающих белков в стенках кишечника, что ускоряет транспорт кальция в кровь. Этот механизм особенно важен при недостатке кальция в рационе или повышенной потребности организма в этом минерале. Если паратгормон вырабатывается в избытке, кишечник начинает всасывать кальций активнее, что может привести к гиперкальциемии.
Регуляция абсорбции кальция в кишечнике — один из способов, с помощью которых паратгормон поддерживает баланс кальция в организме. Нарушения в этом процессе могут вызвать как дефицит, так и избыток кальция, что отражается на состоянии костей, нервной системы и других органов.
2.2. Регуляция обмена фосфатов
Регуляция обмена фосфатов тесно связана с действием паратгормона, который влияет на их уровень в крови. Основной точкой приложения являются почки, где гормон снижает реабсорбцию фосфатов в почечных канальцах. Это приводит к увеличению их выведения с мочой и снижению концентрации в плазме.
Паратгормон также косвенно воздействует на всасывание фосфатов в кишечнике через стимуляцию синтеза активной формы витамина D. Кальцитриол, образующийся под влиянием гормона, усиливает абсорбцию не только кальция, но и фосфатов в тонком кишечнике, что создает сложную систему баланса.
В костной ткани паратгормон активирует остеокласты, что приводит к резорбции кости и высвобождению фосфатов в кровь. Однако его почечное действие обычно преобладает, и чистый эффект заключается в снижении уровня фосфатов.
Дисбаланс фосфатов может возникать при нарушениях секреции паратгормона. Гиперфункция околощитовидных желез провоцирует гипофосфатемию, а гипофункция — гиперфосфатемию. Оба состояния способны вызывать серьезные метаболические нарушения, включая изменения минерализации костей и дисфункцию почек.
3. Механизмы контроля секреции
3.1. Роль уровня кальция
Кальций — один из жизненно необходимых элементов, участвующий в множестве процессов, включая мышечные сокращения, передачу нервных импульсов и минерализацию костей. Его концентрация в крови поддерживается в строгих пределах, и паратгормон выступает главным регулятором этого баланса.
При снижении уровня кальция паратгормон усиливает его высвобождение из костной ткани, стимулируя остеокласты — клетки, разрушающие костный матрикс. Параллельно он уменьшает выведение кальция почками, способствуя его повторному всасыванию. В кишечнике паратгормон косвенно увеличивает усвоение кальция, активируя синтез активной формы витамина D.
Избыток паратгормона приводит к чрезмерному вымыванию кальция из костей, что вызывает их хрупкость. При недостатке гормона уровень кальция падает, провоцируя судороги и нарушения в работе нервной системы. Таким образом, паратгормон обеспечивает стабильность кальциевого обмена, от которого зависят жизненно важные функции организма.
3.2. Другие факторы, влияющие на выработку
Помимо уровня кальция в крови, на выработку паратгормона влияют несколько дополнительных факторов. Магний оказывает двойное действие: его дефицит может снижать секрецию паратгормона, тогда как умеренное повышение усиливает её. Витамин D косвенно подавляет синтез паратгормона через увеличение всасывания кальция в кишечнике.
Фосфаты также регулируют активность паращитовидных желёз. Высокий уровень фосфора стимулирует выброс паратгормона, что помогает поддерживать баланс между кальцием и фосфатами. Гормоны, такие как эстроген и кортизол, могут влиять на его секрецию – эстроген снижает, а кортизол повышает её.
Возрастные изменения и хронические заболевания, например почечная недостаточность, способны нарушать нормальную регуляцию выработки. В таких случаях механизм обратной связи может давать сбои, приводя к избыточной или недостаточной продукции гормона.
4. Нарушения, связанные с паратгормоном
4.1. Гиперпаратиреоз
4.1.1. Причины повышенной секреции
Повышенная секреция паратгормона чаще всего связана с нарушениями кальциевого обмена. Основной причиной является гипокальциемия — снижение уровня кальция в крови, на которую паращитовидные железы реагируют усиленным выделением гормона.
Хроническая почечная недостаточность может провоцировать гиперсекрецию из-за нарушения выведения фосфатов и снижения синтеза активной формы витамина D. Это приводит к снижению всасывания кальция в кишечнике и компенсаторному повышению уровня паратгормона.
Первичный гиперпаратиреоз возникает из-за аденомы, гиперплазии или, реже, рака паращитовидных желез. В этом случае избыточная выработка гормона происходит независимо от уровня кальция в крови.
Дефицит витамина D также способствует усиленной секреции паратгормона. Недостаток этого витамина снижает абсорбцию кальция в кишечнике, что провоцирует вторичный гиперпаратиреоз.
В редких случаях причиной может быть синдром мальабсорбции, когда нарушается всасывание кальция и других питательных веществ. Это приводит к хронической гипокальциемии и компенсаторному повышению уровня паратгормона.
4.1.2. Основные проявления
Паратгормон вырабатывается околощитовидными железами и напрямую влияет на обмен кальция и фосфора в организме. Основные проявления его действия включают несколько физиологических процессов.
Повышение уровня кальция в крови достигается за счет усиления его высвобождения из костной ткани. Паратгормон активизирует остеокласты, которые разрушают костную матрицу, что приводит к выходу кальция в кровоток.
В почках гормон усиливает реабсорбцию кальция в канальцах, уменьшая его потери с мочой. Одновременно он снижает обратное всасывание фосфатов, увеличивая их выведение.
Паратгормон стимулирует образование активной формы витамина D (кальцитриола) в почках. Это способствует всасыванию кальция в кишечнике, дополняя механизмы регуляции его уровня.
При избыточной или недостаточной выработке гормона возникают нарушения кальциевого обмена. Гиперпаратиреоз приводит к вымыванию кальция из костей, гиперкальциемии и риску остеопороза. Гипопаратиреоз вызывает гипокальциемию, что проявляется судорогами и нарушениями нервно-мышечной проводимости.
4.1.3. Возможные осложнения
Повышенный уровень паратгормона может привести к ряду осложнений. Одно из наиболее распространенных — гиперкальциемия, которая проявляется слабостью, тошнотой, частым мочеиспусканием и нарушением сердечного ритма. Длительное повышение кальция в крови способствует отложению его солей в почках, что может вызвать мочекаменную болезнь.
При хронически высоком уровне паратгормона развивается остеопороз. Кости теряют плотность, становятся хрупкими, что увеличивает риск переломов даже при незначительных травмах. В тяжелых случаях возможна деформация скелета.
Еще одно возможное осложнение — кальциноз сосудов и мягких тканей. Это ухудшает работу сердечно-сосудистой системы и может привести к артериальной гипертензии. В редких случаях избыток паратгормона провоцирует развитие язвенной болезни желудка из-за повышенной секреции соляной кислоты.
Недостаток паратгормона также опасен. Гипокальциемия вызывает мышечные судороги, онемение конечностей, в тяжелых случаях — ларингоспазм или судорожные припадки. Длительный дефицит может привести к катаракте и нарушению работы нервной системы.
4.2. Гипопаратиреоз
4.2.1. Причины пониженной секреции
Пониженная секреция паратгормона может возникать по нескольким причинам. Одной из основных является гипопаратиреоз — состояние, при котором околощитовидные железы вырабатывают недостаточное количество гормона. Это может быть связано с их повреждением во время хирургических операций на щитовидной железе или шее.
Аутоиммунные заболевания также способны приводить к снижению выработки паратгормона. Иммунная система ошибочно атакует клетки околощитовидных желез, нарушая их функцию. Врожденные патологии, такие как синдром ДиДжорджи, могут вызывать недоразвитие или отсутствие этих желез.
Дефицит магния в организме влияет на секрецию паратгормона, так как этот элемент необходим для его синтеза и выделения. При тяжелом гипомагниемии функция околощитовидных желез угнетается. Лучевая терапия в области шеи иногда приводит к повреждению желез и снижению их активности.
В редких случаях причиной становится инфильтрация околощитовидных желез метастазами опухолей или накопление железа при гемохроматозе. Эти процессы нарушают нормальную работу железистой ткани.
4.2.2. Основные проявления
Паратгормон оказывает прямое влияние на костную ткань, стимулируя активность остеокластов. Это приводит к усилению резорбции костей и высвобождению кальция в кровь. Одновременно подавляется образование новой костной ткани, что может вызывать снижение её плотности.
В почках паратгормон уменьшает выведение кальция с мочой, повышая его реабсорбцию в почечных канальцах. Параллельно он усиливает экскрецию фосфатов, что способствует снижению их концентрации в крови. Эти процессы помогают поддерживать баланс минералов.
Действие паратгормона на кишечник опосредовано через активацию витамина D. Он увеличивает всасывание кальция в тонком кишечнике, что дополнительно повышает его уровень в крови. Этот механизм особенно важен при недостаточном поступлении кальция с пищей.
При избыточной секреции паратгормона развивается гиперкальциемия, которая проявляется слабостью, жаждой, нарушениями сердечного ритма. Хроническое повышение уровня гормона приводит к поражению костей, образованию камней в почках и кальцификации мягких тканей.
Дефицит паратгормона вызывает гипокальциемию, сопровождающуюся мышечными судорогами, парестезиями и тетанией. Длительный недостаток гормона провоцирует развитие катаракты, нарушение роста волос и ногтей, а также изменения в нервно-мышечной проводимости.
4.2.3. Возможные осложнения
Повышенный уровень паратгормона может приводить к различным осложнениям, связанным с нарушением кальциевого обмена. Одно из наиболее серьезных последствий — развитие гиперкальциемии, которая проявляется слабостью, тошнотой, жаждой и нарушением работы почек. Длительная гиперкальциемия способна вызвать отложение кальция в тканях, включая сосуды и почки, что ухудшает их функцию.
При хронически высоком паратгормоне часто возникает остеопороз, так как усиленное вымывание кальция из костей делает их хрупкими. Это повышает риск переломов даже при незначительных травмах. Кроме того, возможны нарушения сердечного ритма из-за дисбаланса электролитов, особенно при выраженном изменении уровня кальция и фосфора.
Со стороны почек может развиваться нефрокальциноз или мочекаменная болезнь, так как избыток кальция выводится с мочой. В тяжелых случаях это приводит к хронической почечной недостаточности. Также отмечаются неврологические симптомы: депрессия, ухудшение памяти, мышечные спазмы.
Снижение уровня паратгормона, напротив, вызывает гипокальциемию. Это состояние сопровождается судорогами, покалыванием в конечностях, спазмами мышц и даже нарушением дыхания при тяжелой форме. Длительный дефицит паратгормона способствует развитию катаракты и изменению структуры зубов. Коррекция уровня паратгормона и сопутствующих нарушений требует своевременной диагностики и контроля врача.
5. Методы диагностики и подходы к терапии
5.1. Лабораторные исследования
Лабораторные исследования помогают определить уровень паратгормона в крови, что необходимо для диагностики нарушений кальциевого обмена. Анализ проводится натощак, обычно утром, чтобы исключить влияние суточных колебаний. Кровь берут из вены, после чего сыворотку исследуют методом иммунохемилюминесцентного анализа.
Нормальные значения паратгормона у взрослых составляют от 15 до 65 пг/мл, но диапазон может незначительно отличаться в зависимости от лаборатории. Повышенный уровень указывает на возможный гиперпаратиреоз, гиповитаминоз D или хроническую почечную недостаточность. Пониженные значения встречаются при гипопаратиреозе, аутоиммунных поражениях паращитовидных желез или избытке витамина D.
Для точной диагностики уровень паратгормона оценивают вместе с кальцием, фосфором, витамином D и функцией почек. Например:
- При первичном гиперпаратиреозе кальций повышен, а паратгормон выше нормы.
- Вторичный гиперпаратиреоз сопровождается низким кальцием и высоким паратгормоном.
- При гипопаратиреозе кальций снижен, а паратгормон ниже референсных значений.
Интерпретация результатов требует комплексного подхода, так как на уровень гормона влияют лекарства, диета и сопутствующие заболевания.
5.2. Принципы лечения гиперпаратиреоза
Лечение гиперпаратиреоза основывается на устранении причины избыточной секреции паратгормона и коррекции возникающих нарушений. Первичный гиперпаратиреоз чаще требует хирургического вмешательства — удаления аденомы или гиперплазированных паращитовидных желез. В случае неоперабельных состояний или при противопоказаниях к операции применяют медикаментозную терапию, включающую бисфосфонаты, кальцимиметики (например, цинакальцет) и препараты, снижающие резорбцию костной ткани.
Вторичный гиперпаратиреоз, развивающийся на фоне хронической болезни почек или дефицита витамина D, требует коррекции основного заболевания. Назначают активные метаболиты витамина D (кальцитриол, альфакальцидол), ограничивают потребление фосфатов с пищей, при необходимости применяют фосфат-связывающие препараты. В тяжелых случаях может рассматриваться субтотальная паратиреоидэктомия.
При третичном гиперпаратиреозе, когда автономная гиперсекреция паратгормона сохраняется после устранения провоцирующих факторов, тактика аналогична лечению первичной формы. Контроль уровня кальция, фосфора и паратгормона в крови — обязательное условие для оценки эффективности терапии. Всем пациентам рекомендовано регулярное обследование для профилактики осложнений, таких как остеопороз, нефрокальциноз и сердечно-сосудистые патологии.
5.3. Принципы лечения гипопаратиреоза
Лечение гипопаратиреоза направлено на коррекцию дефицита кальция и избытка фосфатов в крови, а также устранение симптомов, связанных с нарушением обмена этих элементов. Основная цель терапии — поддержание физиологического уровня кальция в сыворотке крови, чтобы избежать как гипокальциемии, так и гиперкальциемии.
Для компенсации недостатка кальция применяются препараты кальция, чаще всего карбонат или глюконат кальция. Дозировка подбирается индивидуально, исходя из лабораторных показателей и клинической картины. В некоторых случаях требуется внутривенное введение, особенно при острых состояниях, таких как тетания или судороги.
Поскольку при гипопаратиреозе нарушена активация витамина D, пациентам назначают его активные формы — кальцитриол или альфакальцидол. Эти препараты улучшают всасывание кальция в кишечнике и способствуют его удержанию в организме. Регулярный контроль уровня кальция, фосфатов и креатинина в крови обязателен для коррекции дозировок.
Для снижения уровня фосфатов может потребоваться ограничение их поступления с пищей, а в некоторых случаях — применение фосфат-связывающих препаратов. Однако такая терапия проводится с осторожностью, чтобы не спровоцировать гипофосфатемию.
В редких случаях, когда стандартная терапия недостаточно эффективна, рассматривается применение рекомбинантного паратиреоидного гормона (ПТГ). Однако его использование ограничено из-за высокой стоимости и необходимости подкожных инъекций. Длительное лечение требует постоянного медицинского контроля для предотвращения осложнений, связанных с дисбалансом кальция и фосфатов.