Cíle učení
Na konci této části budete umět:
- 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 (obrázek 6.7.1).
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. Když 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 koloběh dějů se vypne (obrázek 6).7.1).
Když je hladina vápníku v krvi příliš vysoká, štítná žláza je stimulována k uvolňování kalcitoninu (obrázek 6.7.1), 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.
Přehled kapitol
Homeostáza vápníku, tj. udržování hladiny vápníku v krvi kolem 10 mg/dl, je pro normální funkce organismu zásadní. 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 přehledu
Otázky ke kritickému myšlení
1. Co je to vápník? Představí se vám jedinec s velmi nízkou hladinou vitaminu D a stěžuje si na zdánlivě křehké kosti. Vysvětlete, jak spolu mohou souviset.
2. Popište účinky způsobené tím, že příštítná tělíska nereagují na vápník vázaný na jejich receptory.
Glosář
hyperkalcemie stav charakterizovaný abnormálně vysokou hladinou vápníku hypokalcemie stav charakterizovaný abnormálně nízkou hladinou vápníku
Řešení
Odpovědi na otázky ke kritickému myšlení
- Vitamin D je nutný pro vstřebávání vápníku střevem. Nízká hladina vitaminu D může vést k nedostatečnému množství vápníku v krvi, takže se vápník uvolňuje z kostí. Úbytek vápníku z kostí může způsobit jejich oslabení a náchylnost ke zlomeninám.
- 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.