કેલ્શિયમ: વ્યાખ્યા, સંશ્લેષણ, શોષણ, પરિવહન અને વિતરણ

ધાતુના જેવું તત્વ તત્વ પ્રતીક Ca અને અણુ ક્રમાંક 20 ધરાવતું રાસાયણિક તત્વ છે. તે આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના જૂથ સાથે સંબંધિત છે અને પૃથ્વી પર પાંચમું સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં જોવા મળતું તત્વ છે. ધાતુના જેવું તત્વ મનુષ્યો માટે એક આવશ્યક (મહત્વપૂર્ણ) ખનિજનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને તે સજીવમાં વિશિષ્ટ રીતે દ્વિભાષી કેશન (Ca2+) તરીકે જોવા મળે છે.

શોષણ

ખોરાક-બંધાયેલ કેલ્શિયમ પ્રથમ પાચન રસ દ્વારા જઠરાંત્રિય માર્ગ (જીઆઈ ટ્રેક્ટ) માં છોડવામાં આવવો જોઈએ અને પછીથી તેમાં શોષાઈ (ઉપડ્યો) નાનું આંતરડું, મુખ્યત્વે ડ્યુડોનેમ (ડ્યુઓડેનમ) અને પ્રોક્સિમલ જેજુનમ (ઉપલા જેજુનમ). શોષણ ટ્રાન્સસેલ્યુલર રીતે થાય છે (સમૂહ આંતરડાના ઉપકલા કોષો દ્વારા પરિવહન) સક્રિય મિકેનિઝમ દ્વારા સંતૃપ્તિ ગતિવિજ્ઞાનને અનુસરીને નીચાથી સામાન્ય કેલ્શિયમના સેવન પર અને વધુમાં પેરાસેલ્યુલર રીતે (આંતરડાના ઉપકલા કોષોની આંતરસ્થળીય જગ્યાઓ દ્વારા સામૂહિક પરિવહન) ઉચ્ચ સેવન પર ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ગ્રેડિયન્ટ સાથે નિષ્ક્રિય પ્રસાર દ્વારા. નિષ્ક્રિય આંતરડા શોષણ, જે સહિત આંતરડાના માર્ગમાં થાય છે કોલોન (મોટા આંતરડા), સક્રિય રિસોર્પ્શન મિકેનિઝમની તુલનામાં લગભગ એટલું અસરકારક નથી, તેથી જ કેલ્શિયમ વધવાની સાથે સંપૂર્ણ રીતે શોષાયેલી કુલ માત્રામાં વધારો થાય છે. માત્રા, પરંતુ સંબંધિત દ્રષ્ટિએ ઘટે છે. જ્યારે સક્રિય ટ્રાન્સસેલ્યુલર કેલ્શિયમ શોષણ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે પેરાથાઇરોઇડ હોર્મોન (પીટીએચ, માં પેદા થયેલ પેપ્ટાઇડ હોર્મોન પેરાથાઇરોઇડ ગ્રંથિ) અને કેલ્સીટ્રિઓલ (અનુક્રમે વિટામીન D3, 1,25-dihydroxylcholecalciferol, 1,25-(OH)2-D3 નું શારીરિક રીતે સક્રિય સ્વરૂપ), નિષ્ક્રિય પેરાસેલ્યુલર પ્રસરણ દ્વારા અપ્રભાવિત રહે છે હોર્મોન્સ સૂચિબદ્ધ PTH અને દ્વારા ટ્રાન્સએપિથેલિયલ કેલ્શિયમ રિસોર્પ્શનનું નિયમન કેલ્સીટ્રિઓલ, અનુક્રમે, નીચે વધુ વિગતવાર ચર્ચા કરવામાં આવી છે. એન્ટરસાઇટ્સમાં (નાના આંતરડાના કોષો ઉપકલા), કેલ્શિયમ ચોક્કસ કેલ્શિયમ-બંધનકર્તા વાહક (પરિવહન) પ્રોટીન સાથે બંધાયેલું છે જેને કેલબિન્ડિન કહેવાય છે, જે કેલ્શિયમને એન્ટરસાઇટ્સ દ્વારા બેસોલેટરલ (આંતરડાથી દૂર) સુધી પહોંચાડે છે. કોષ પટલ. 1,25-(OH)2-D3 કેલ્બિન્ડિનના અંતઃકોશિક (કોષની અંદર) અભિવ્યક્તિના રીસેપ્ટર-મધ્યસ્થી ઉત્તેજના તરફ દોરી જાય છે. કેલ્શિયમ લોહીના પ્રવાહમાં ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન Ca2+-ATPase (ઉર્જા હેઠળ કામ કરતી ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ અને એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ (ATP) વપરાશ, અનુક્રમે) અને Ca2+/3 Na+ વિનિમય વાહક (કેલ્શિયમ ટ્રાન્સપોર્ટર Na+ ઢાળ દ્વારા સંચાલિત). કેલ્શિયમનું શોષણ દર વિવિધ પરિબળો પર આધારિત છે અને 15% અને 60% ની વચ્ચે બદલાય છે. બાળપણ પછી, કેલ્શિયમ શોષણ તરુણાવસ્થામાં સૌથી વધુ અસરકારકતા દર્શાવે છે (~60%), પછી પુખ્તાવસ્થામાં ઘટીને 15-20% થાય છે. નીચેના પરિબળો જટિલ રચના સહિત કેલ્શિયમના શોષણને અટકાવે છે:

નીચેના પરિબળો કેલ્શિયમના શોષણને પ્રોત્સાહન આપે છે:

  • ખોરાક સાથે કેલ્શિયમનું એક સાથે શોષણ
  • દિવસમાં કેટલાક વ્યક્તિગત ડોઝ પર વિતરણ
  • 1,25-Dihydroxylcholecalciferol (1,25-(OH)2-D3) - અંતઃકોશિક કેલ્બિન્ડિન સંશ્લેષણને ઉત્તેજિત કરે છે.
  • સરળતાથી શોષી શકાય તેવી શર્કરા, જેમ કે લેક્ટોઝ (દૂધ ખાંડ).
  • લેક્ટિક એસિડ
  • સાઇટ્રિક એસીડ
  • એમિનો એસિડ
  • કેસીન ફોસ્ફોપેપ્ટાઇડ્સ
  • બિન-શોષી શકાય તેવા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, જેમ કે ઇન્યુલિન, ફ્રુક્ટોલિગોસેકરાઇડ્સ અને લેક્ટ્યુલોઝ, જે બેક્ટેરિયાથી ઇલિયમ (નીચલા નાના આંતરડા) અને કોલોન (મોટા આંતરડા) માં શોર્ટ-ચેઇન ફેટી એસિડ્સ માટે આથો આવે છે → પરિણામે આંતરડાના લ્યુમેનમાં pH માં ઘટાડો થાય છે. બંધાયેલ કેલ્શિયમના પ્રકાશનમાં વધારો, નિષ્ક્રિય શોષણ માટે વધુ મુક્ત કેલ્શિયમ ઉપલબ્ધ રહે છે

દરમિયાન ગર્ભાવસ્થા, કેલ્શિયમ શોષણ વધે છે – PTH દ્વારા મધ્યસ્થી અને કેલ્સીટ્રિઓલ, અનુક્રમે - સમગ્ર કેલ્શિયમના દૈનિક ટ્રાન્સફરને સમાવવા માટે સ્તન્ય થાક (પ્લેસેન્ટા) થી ગર્ભ (અજાત બાળક), જે ત્રીજા ત્રિમાસિકમાં સરેરાશ 250 મિલિગ્રામ (ત્રીજા ત્રિમાસિક ગર્ભાવસ્થા). વધેલા આંતરડા ઉપરાંત (સારી-સંબંધિત )કેલ્શિયમ શોષણ, સગર્ભા સ્ત્રીની વધારાની જરૂરિયાત 1 લી ત્રિમાસિક પછી હાડપિંજરમાંથી વધેલા કેલ્શિયમના પ્રકાશન દ્વારા પૂરી થાય છે. સગર્ભા સ્ત્રીઓની તુલનામાં, કેલ્શિયમની ખોટ સાથે દૂધ, જે 250 થી 350 મિલિગ્રામ/દિવસની રેન્જમાં હોય છે, તે સ્તનપાન કરાવતી સ્ત્રીઓમાં એકલા હાડકામાંથી કેલ્શિયમની ગતિશીલતામાં વધારો દ્વારા વળતર આપવામાં આવે છે, પરિણામે 5% હાડકાં સમૂહ સ્તનપાનના છ મહિના પછી નુકશાન. જો કે, દૂધ છોડાવ્યા પછી 6-12 મહિનાની અંદર, હાડકાની પુનઃસ્થાપના થાય છે વહીવટ કેલ્શિયમ પૂરક-કેલ્શિયમનું સેવન પૂરતું છે એમ માનીને.

શરીરમાં પરિવહન અને વિતરણ

માનવ શરીરમાં કેલ્શિયમનું પ્રમાણ જન્મ સમયે લગભગ 25-30 ગ્રામ (શરીરના વજનના 0.8%) અને પુખ્તાવસ્થામાં લગભગ 900-1,300 ગ્રામ (શરીરના વજનના 1.7% સુધી) જેટલું હોય છે. શરીરના કુલ કેલ્શિયમમાંથી લગભગ 99% હાડપિંજર પ્રણાલીમાં બાહ્યકોષીય (કોષોની બહાર) હોય છે, જેમાં દાંતનો સમાવેશ થાય છે, જ્યાં તે મુખ્યત્વે બંધાયેલા સ્વરૂપમાં વણ ઓગળેલા કેલ્શિયમ તરીકે સંગ્રહિત થાય છે. ફોસ્ફેટ અથવા હાઇડ્રોક્સાપેટાઇટ (Ca10(PO4)6(OH)2). હાડકામાં, કેલ્શિયમ કુલ ખનિજ સામગ્રીના આશરે 39% જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે. કુલ શરીરના માત્ર 1% કરતા થોડો ઓછો સમૂહ કેલ્શિયમ શરીરના અન્ય પેશીઓમાં સ્થાનીકૃત છે (~ 7 ગ્રામ) અને શરીર પ્રવાહી (~ 1 ગ્રામ). આમ, અંતઃકોશિક કેલ્શિયમ સામગ્રી બાહ્યકોષીય કેલ્શિયમ સામગ્રી કરતાં 10,000 ગણી ઓછી છે. જાળવવા માટે એકાગ્રતા એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર અને ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર કેલ્શિયમ વચ્ચેનો ઢાળ, ધ કોષ પટલ આરામની સ્થિતિમાં કેલ્શિયમ માટે મોટે ભાગે અભેદ્ય (અભેદ્ય) છે. વધુમાં, ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પંપ અથવા પરિવહન પ્રણાલીઓ અસ્તિત્વમાં છે, જેમ કે Ca2+-ATPases (ATP વપરાશ હેઠળ કામ કરતા Ca2+ ટ્રાન્સપોર્ટર્સ) અને Ca2+/3 Na+ એક્સચેન્જ કેરિયર્સ (Ca2+ ટ્રાન્સપોર્ટર્સ Na+ ગ્રેડિયન્ટ દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે), જે કોષમાંથી કેલ્શિયમનું પરિવહન કરે છે. એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ (ER, યુકેરીયોટિક કોષોમાં પ્લેનર કેવિટીઝની સમૃદ્ધ રીતે શાખાવાળી ચેનલ સિસ્ટમ) ની પટલમાં ચોક્કસ Ca2+-ATPases, કહેવાતા SERCAs (sarco-/endoplasmatic reticulum Ca2+-ATPases), જે બંને સાયટોસોલમાંથી કેલ્શિયમ પમ્પ કરી શકે છે. ER માં - અંતઃકોશિક સંગ્રહ - અને યોગ્ય કેલ્શિયમ-મોબિલાઈઝિંગ ઉત્તેજના સાથે કોષની ઉત્તેજના પછી સેલ્યુલર કાર્યો માટે ખનિજને પાછું સાયટોસોલમાં પરિવહન કરે છે. માં ત્રણ અલગ અલગ કેલ્શિયમ અપૂર્ણાંકને ઓળખી શકાય છે રક્ત. આયોનાઇઝ્ડ, ફ્રી કેલ્શિયમ લગભગ 50% સાથે સૌથી મોટો અપૂર્ણાંક બનાવે છે, ત્યારબાદ પ્રોટીન- (આલ્બુમિન-, ગ્લોબ્યુલિન-) બંધાયેલ કેલ્શિયમ (40-45%) અને કેલ્શિયમ ઓછા પરમાણુ વજન લિગાન્ડ્સ સાથે સંકુલિત છે, જેમ કે સાઇટ્રેટ, ફોસ્ફેટ, સલ્ફેટ અને બાયકાર્બોનેટ (5-10%). પ્રોટીનની ખામીઓ અને pH શિફ્ટ બંને એકબીજા સાથેના કેલ્શિયમ અપૂર્ણાંકના ગુણોત્તરને અસર કરે છે. દાખ્લા તરીકે, એસિડિસિસ (રક્ત pH < 7.35) ઘટાડા તરફ દોરી જાય છે અને આલ્કલોસિસ (રક્ત pH > 7.45) થી વધીને પ્રોટીન બંધનકર્તા સીરમ કેલ્શિયમનું, પરિણામે સીરમમાં મુક્ત, આયનાઈઝ્ડ કેલ્શિયમના પ્રમાણમાં અનુરૂપ વધારો અથવા ઘટાડો - લગભગ 0.21 mmol/l Ca2+ પ્રતિ pH યુનિટ. આયનાઇઝ્ડ ફ્રી કેલ્શિયમ અપૂર્ણાંક (1.1-1.3 mmol/l) જૈવિક રીતે સક્રિય સ્વરૂપનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને હોમિયોસ્ટેટિકલી દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે પેરાથાઇરોઇડ હોર્મોન, 1,25-(OH)2-D3, અને કેલ્સિટોનિન (થાઇરોઇડ સી કોષોમાં પેપ્ટાઇડ હોર્મોનનું સંશ્લેષણ) (નીચે જુઓ). આમ, કુલ સીરમ કેલ્શિયમ એકાગ્રતા પ્રમાણમાં સાંકડી શ્રેણી (2.25-2.75 mmol/l) માં સ્થિર રાખવામાં આવે છે.

એક્સ્ક્રિશન

કેલ્શિયમનું ઉત્સર્જન મુખ્યત્વે પેશાબ અને મળ (સ્ટૂલ) અને પરસેવાથી થાય છે. મૂત્રપિંડ (કિડની-સંબંધિત) કેલ્શિયમની માત્રા સામાન્ય સ્થિતિમાં નાબૂદ થાય છે તે દરરોજ 4 મિલિગ્રામ/કિલો શરીરના વજન કરતાં ઓછું હોય છે અથવા પુરુષોમાં 300 મિલિગ્રામ/દિવસ કરતાં ઓછું હોય છે અને સ્ત્રીઓમાં 250 મિલિગ્રામ/દિવસ કરતાં ઓછું હોય છે. ગ્લોમેર્યુલર ફિલ્ટરેશન અને ટ્યુબ્યુલર રિએબ્સોર્પ્શનના પરિણામે રેનલ કેલ્શિયમનું ઉત્સર્જન થાય છે. (રેનલ ટ્યુબ્યુલ્સ દ્વારા પુનઃશોષણ), જે નિષ્ક્રિય રીતે પ્રોક્સિમલ ટ્યુબ્યુલ (રેનલ ટ્યુબ્યુલ્સનો મુખ્ય ભાગ) અને ડિસ્ટલ ટ્યુબ્યુલ (રેનલ ટ્યુબ્યુલ્સનો મધ્ય ભાગ) માં સક્રિય રીતે થાય છે - PTH, 1,25-(OH)2 દ્વારા નિયંત્રિત -D3 અને કેલ્સિટોનિન - અને ફિલ્ટર કરેલ રકમના 98% થી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે. આ દર્શાવે છે કે કિડની કેલ્શિયમ હોમિયોસ્ટેસિસમાં અથવા સતત સીરમ કેલ્શિયમ સ્તરની જાળવણીમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. નીચેના પરિબળો રેનલ કેલ્શિયમના ઉત્સર્જનને પ્રોત્સાહન આપે છે:

  • મૌખિક કેલ્શિયમના સેવનમાં વધારો, ઉદાહરણ તરીકે, પૂરક દ્વારા (દા.ત., આહાર પૂરક).
  • કેફીન - માં કોફી, લીલો અને કાળી ચા, વગેરે
  • સોડિયમ - ટેબલ સોલ્ટના ઘટક તરીકે (સોડિયમ ક્લોરાઇડ, NaCl); દરેક 2 ગ્રામ આહાર માટે સોડિયમ, 30-40 મિલિગ્રામ કેલ્શિયમ પેશાબમાં ખોવાઈ જાય છે.
  • પ્રોટીનની માત્રામાં વધારો - પ્રાણી અને વનસ્પતિ પ્રોટીન બંને; 1 ગ્રામ પ્રોટીન રેનલ કેલ્શિયમના ઉત્સર્જનમાં 0.5-1.5 મિલિગ્રામ વધારો કરે છે
  • ફોસ્ફેટના સેવનમાં વધારો - સોસેજ, પ્રોસેસ્ડ ચીઝ, સોફ્ટ ડ્રિંક્સ વગેરેમાં; માં કેલ્શિયમ-ફોસ્ફેટ ગુણોત્તર આહાર 1:1.0-1.2 શ્રેષ્ઠ ગણવામાં આવે છે
  • દારૂના સેવનમાં વધારો
  • ક્રોનિક એસિડિસિસ (રક્ત pH <7.35)

આઇડિયોપેથિક હાયપરકેલ્સ્યુરિયા (બિનશારીરિક રીતે ઉચ્ચ પેશાબમાં કેલ્શિયમ એકાગ્રતા, > 4 મિલિગ્રામ કેલ્શિયમ/કિલો શરીરનું વજન/દિવસ) ચલ અભિવ્યક્તિ સાથેની આનુવંશિક અસાધારણતાને કારણે છે જેમાં કારણ અજ્ઞાત છે - શોષક (આંતરડાને અસર કરતું), રેનલ (કિડનીને અસર કરતું), અથવા પોષણ. આઇડિયોપેથિક હાયપરકેલ્સ્યુરિયા ધરાવતા વ્યક્તિઓ, જેમને યુરોલિથિઆસિસનું જોખમ વધારે હોય છે. કિડની પથરી) તંદુરસ્ત વ્યક્તિઓની સરખામણીમાં, સામાન્ય જોખમ ધરાવતા લોકો કરતાં વધુ મીઠું સંવેદનશીલતા (સમાનાર્થી: મીઠું સંવેદનશીલતા; ખારા સંવેદનશીલતા; ખારા સંવેદનશીલતા) દર્શાવે છે. કિડની પત્થરો. ક્ષાર અને પ્રોટીન પ્રતિબંધ હાયપરકેલ્સ્યુરિક દર્દીઓમાં રેનલ કેલ્શિયમ ઉત્સર્જનના સામાન્યકરણ તરફ દોરી જાય છે. જઠરાંત્રિય માર્ગમાં કેલ્શિયમ સ્ત્રાવ (વિસર્જન) 85% આંતરડાના પુનઃશોષણ (પુનઃશોષણ) ને આધિન છે. બાકીના 15% (18-224 મિલિગ્રામ/દિવસ) મળ (સ્ટૂલ) સાથે ખોવાઈ જાય છે. પરસેવા સાથે કેલ્શિયમની ખોટ 4-96 મિલિગ્રામ/દિવસ હોવાનો અંદાજ છે, જેમાં ફરજિયાત નુકસાન 3 થી 40 મિલિગ્રામ/દિવસ સુધી છે.

કેલ્શિયમ હોમિયોસ્ટેસિસનું હોર્મોનલ નિયમન

કારણ કે માનવ જીવતંત્રમાં સંખ્યાબંધ મહત્વપૂર્ણ કાર્યોમાં કેલ્શિયમ કેન્દ્રિય ભૂમિકા ભજવે છે, એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર આયનાઇઝ્ડ ફ્રી કેલ્શિયમ સાંદ્રતાની જાળવણી જરૂરી છે. આયોનાઇઝ્ડ ફ્રી સીરમ કેલ્શિયમ વિવિધ કેલ્શિયમ કમ્પાર્ટમેન્ટ્સ સાથે પરસ્પર સંબંધ ધરાવે છે - અસ્થિ, નાનું આંતરડું, કિડની - અને જટિલ હોર્મોનલ નિયમનકારી પ્રણાલી દ્વારા સાંકડી મર્યાદામાં સ્થિર રાખવામાં આવે છે. નીચેના હોર્મોન્સ કેલ્શિયમ ચયાપચયના નિયમનમાં સામેલ છે:

  • પેરાથાઇરોઇડ હોર્મોન
  • કેલ્સીટ્રિઓલ (1,25-ડાયહાઇડ્રોક્સિલકોલેકસિસિરોલ, 1,25- (OH) 2-D3)
  • કેલ્કિટિનિન

આ હોર્મોન્સ સૂચિબદ્ધ આંતરડાના કેલ્શિયમ શોષણ, રેનલ કેલ્શિયમ ઉત્સર્જન અને કેલ્શિયમ છોડવા અથવા હાડકામાં શોષણને અસર કરે છે. બાહ્યકોષીય મુક્ત કેલ્શિયમ સાંદ્રતાના નાના વિચલનોના કિસ્સામાં, આંતરડાની અને રેનલ વળતર પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે પૂરતી હોય છે. જ્યારે આ નિયમનકારી મિકેનિઝમ્સ નિષ્ફળ જાય ત્યારે જ હાડપિંજરમાંથી કેલ્શિયમ મુક્ત થાય છે, પરિણામે હાડકાની યાંત્રિક સ્થિરતા નબળી પડી જવા સાથે હાડકાના જથ્થામાં ઘટાડો થાય છે. બાહ્યકોષીય મુક્ત કેલ્શિયમ સાંદ્રતામાં ફેરફારો ચોક્કસ પટલ દ્વારા અનુભવાય છે પ્રોટીન કેલ્શિયમ સેન્સર્સ કહેવાય છે, જે જી-પ્રોટીન-કપ્લ્ડ 7-ગણો મેમ્બ્રેન-પારમેબલ રીસેપ્ટર્સના સુપર ફેમિલી સાથે સંબંધ ધરાવે છે. કેલ્શિયમ-વિશિષ્ટ રીસેપ્ટર્સ મુખ્યત્વે પેરાથાઇરોઇડ કોષો દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, જે કેલ્શિયમ-આશ્રિત રીતે PTH મુક્ત કરે છે, થાઇરોઇડ સી કોષો દ્વારા, જે સ્ત્રાવ કરે છે. કેલ્સિટોનિન કેલ્શિયમ-આશ્રિત રીતે, અને રેનલ કોષો દ્વારા, જે સક્રિય 1,25-(OH)2-D3 ને કેલ્શિયમ આધારિત રીતે સંશ્લેષણ કરે છે. આ ઉપરાંત, કેલ્શિયમ સેન્સર અન્ય સંખ્યાબંધ કોષો પર પણ શોધી શકાય છે, જેમ કે ઓસ્ટિઓક્લાસ્ટ્સ (હાડકાને રિસોર્બિંગ કોશિકાઓ) અને એન્ટરૉસાયટ્સ (આંતરડાના ઉપકલા કોષો). એવું માનવામાં આવે છે કે કેલ્શિયમ-સંવેદનશીલ રીસેપ્ટર્સ દ્વારા કેલ્શિયમ-આધારિત મોડ્યુલેશન (વધારો) ની અસર હોર્મોન્સ PTH, calcitriol અને calcitonin લક્ષ્ય કોષોના સ્તરે થાય છે - અસ્થિ, નાનું આંતરડું, કિડની કોષો. એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર મુક્ત કેલ્શિયમ સાંદ્રતા ઓછી - પેરાથાઇરોઇડ હોર્મોન અને કેલ્સીટ્રીઓલ.

જ્યારે સીરમ કેલ્શિયમનું સ્તર ઘટે છે - અપૂરતા સેવન અથવા વધતા નુકસાનના પરિણામે - PTH પેરાથાઇરોઇડ કોષોમાં વધુને વધુ સંશ્લેષણ (રચના) થાય છે અને લોહીના પ્રવાહમાં સ્ત્રાવ (સ્ત્રાવ) થાય છે. PTH કિડની સુધી પહોંચે છે, જ્યાં તે 1-આલ્ફા-હાઈડ્રોક્સિલેઝની અભિવ્યક્તિને ઉત્તેજિત કરે છે અને આમ 1,25-(OH)2-D3 ના સંશ્લેષણને ઉત્તેજિત કરે છે, જેનું જૈવિક રીતે સક્રિય સ્વરૂપ છે. વિટામિન ડી. અસ્થિ પર, PTH અને 1,25-(OH)2-D3 ઑસ્ટિઓક્લાસ્ટની પ્રવૃત્તિને ઉત્તેજિત કરે છે, જે લીડ હાડકાના પદાર્થના રિસોર્પ્શન (ભંગાણ) માટે. કેલ્શિયમ પછીથી હાડકામાંથી મુક્ત થાય છે અને બાહ્યકોષીય જગ્યામાં છોડવામાં આવે છે. કેલ્શિયમ હાડપિંજર પ્રણાલીમાં હાઇડ્રોક્સાપેટાઇટ (Ca10(PO4)6(OH)2) ના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત હોવાથી, ફોસ્ફેટ આયનો એક જ સમયે હાડકામાંથી એકત્ર થાય છે - કેલ્શિયમ અને ફોસ્ફેટ ચયાપચયનો ગાઢ સંબંધ (સંબંધ). સમીપસ્થ નાના આંતરડાના બ્રશ બોર્ડર મેમ્બ્રેન પર, કેલ્સીટ્રિઓલ સક્રિય ટ્રાન્સસેલ્યુલર કેલ્શિયમ શોષણ અને ફોસ્ફેટ પુનઃશોષણ અને કેલ્શિયમ અને ફોસ્ફેટના એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર અવકાશમાં પરિવહન બંનેને પ્રોત્સાહન આપે છે. કિડનીમાં, PTH ટ્યુબ્યુલર કેલ્શિયમના પુનઃશોષણને વધારે છે જ્યારે ટ્યુબ્યુલર ફોસ્ફેટના પુનઃશોષણને અટકાવે છે. છેલ્લે, ફોસ્ફેટના રેનલ ઉત્સર્જનમાં વધારો થાય છે, જે અસ્થિમાંથી કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટના એકત્રીકરણ અને આંતરડામાંથી પુનઃશોષણને કારણે સંચયમાં વધારો થયો છે. સીરમ ફોસ્ફેટના સ્તરમાં ઘટાડો, એક તરફ, પેશીઓમાં કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટના અવક્ષેપને અટકાવે છે અને બીજી તરફ, હાડકામાંથી કેલ્શિયમ મુક્ત થવાને ઉત્તેજિત કરે છે - સીરમ કેલ્શિયમ સાંદ્રતાની તરફેણમાં. નીચા સીરમ કેલ્શિયમ સ્તરો પર આંતરકોષીય કેલ્શિયમની હિલચાલ પર PTH અને calcitriol ની અસરોનું પરિણામ અનુક્રમે એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્રી કેલ્શિયમ સાંદ્રતામાં વધારો અને નોર્મલાઇઝેશન છે. લાંબા સમય સુધી એલિવેટેડ 1,25-(OH)2-D3 સીરમ સ્તરો લીડ પેરાથાઇરોઇડ કોશિકાઓના PTH સંશ્લેષણ અને પ્રસાર (વૃદ્ધિ અને પ્રસાર) ના અવરોધ માટે - નકારાત્મક પ્રતિસાદ. આ મિકેનિઝમ પેરાથાઇરોઇડ કોષોના વિટામિન ડી3 રીસેપ્ટર્સ દ્વારા આગળ વધે છે. જો કેલ્સીટ્રિઓલ આ રીસેપ્ટર્સને પોતાના માટે વિશિષ્ટ રીતે કબજે કરે છે, તો વિટામિન લક્ષ્ય અંગના ચયાપચયને પ્રભાવિત કરી શકે છે. એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્રી કેલ્શિયમ સાંદ્રતા ઉચ્ચ - કેલ્સીટોનિન

એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર આયનાઈઝ્ડ કેલ્શિયમમાં વધારો થાઈરોઈડ સી કોશિકાઓનું સંશ્લેષણ અને વધુ કેલ્સીટોનિન સ્ત્રાવ (સ્ત્રાવ) કરે છે. કેલ્સીટોનિન હાડકા પર ઓસ્ટિઓક્લાસ્ટ્સની પ્રવૃત્તિને અટકાવે છે અને આમ હાડકાની પેશીના ભંગાણને અટકાવે છે, જે હાડપિંજરમાં કેલ્શિયમના જથ્થાને પ્રોત્સાહન આપે છે. તે જ સમયે, પેપ્ટાઇડ હોર્મોન રેનલ કેલ્શિયમ ઉત્સર્જનને ઉત્તેજિત કરે છે. આ પદ્ધતિઓ દ્વારા, કેલ્સીટોનિન સીરમ કેલ્શિયમની સાંદ્રતામાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે. કેલ્સીટોનિન પીટીએચના સીધા વિરોધી (વિરોધી)નું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. આમ, જ્યારે એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્રી કેલ્શિયમ વધે છે, ત્યારે પીટીએચનું સંશ્લેષણ અને સ્ત્રાવ પેરાથાઇરોઇડ ગ્રંથિ અને PTH-પ્રેરિત રેનલ 1,25-(OH)2-D3 ઉત્પાદનમાં ઘટાડો થયો છે. આના પરિણામે હાડકામાંથી કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટની ગતિશીલતામાં ઘટાડો, આંતરડાના કેલ્શિયમ પુનઃશોષણમાં ઘટાડો અને ટ્યુબ્યુલર કેલ્શિયમ પુનઃશોષણમાં ઘટાડો, અને આમ રેનલ કેલ્શિયમ ઉત્સર્જનમાં વધારો થાય છે. પરિણામ, સાથે સુસંગત ક્રિયા પદ્ધતિ કેલ્સીટોનિન, બાહ્યકોષીય મુક્ત કેલ્શિયમ સાંદ્રતામાં ઘટાડો અને સીરમ કેલ્શિયમ સ્તરનું સામાન્યકરણ છે.

કેલ્શિયમ સંતુલન

ધાતુના જેવું તત્વ સંતુલન ઉંમર પર આધાર રાખે છે. માં વૃદ્ધિના તબક્કા દરમિયાન બાળપણ અને કિશોરાવસ્થા, પર્યાપ્ત કેલ્શિયમનું સેવન ધારી રહ્યા છીએ, ત્યાં હકારાત્મક કેલ્શિયમ છે સંતુલન, કિડની અને આંતરડા દ્વારા નાબૂદ કરતાં શરીર દ્વારા વધુ કેલ્શિયમ શોષાય છે. ઑસ્ટિઓબ્લાસ્ટ્સ (અસ્થિ બનાવતા કોષો) ની વધેલી પ્રવૃત્તિ અસ્થિ પદાર્થમાં કેલ્શિયમના સંગ્રહમાં વધારો કરે છે અને આમ કેલ્શિયમના સંગ્રહમાં વધારો થાય છે. મહત્તમ અસ્થિ ખનિજ સમૂહ અથવા ટોચ હાડકાની ઘનતા મુખ્યત્વે કિશોરાવસ્થા અને યુવાવસ્થા દરમિયાન હસ્તગત કરવામાં આવે છે. આમ, છોકરીઓ અને સ્ત્રીઓમાં અનુક્રમે 90 ± 16.9 વર્ષની ઉંમર સુધીમાં કુલ હાડપિંજર ખનિજ સામગ્રીના લગભગ 1.3% અને 99 ± 26.2 વર્ષની ઉંમર સુધીમાં લગભગ 3.7% હોય છે. છોકરાઓ અને પુરુષોમાં, અનુક્રમે, લગભગ 1.5 વર્ષનો વિલંબ અવલોકન કરી શકાય છે. નિયમ પ્રમાણે, 30 વર્ષની ઉંમર સુધીમાં હાડકાની ટોચ પર પહોંચી જાય છે. હાડકાની ખનિજ સામગ્રી માત્ર વાસ્તવિક હાડકાને અપૂરતી રીતે દર્શાવે છે. તાકાત. તેના બદલે, તે શારીરિક પ્રવૃત્તિ, સ્નાયુ સમૂહ, શરીરનું નિર્માણ અને કદ જેવા પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. 30 વર્ષની ઉંમરથી, ત્યાં સમતુલા કેલ્શિયમ છે સંતુલન જીવનના કેટલાક દાયકાઓમાં, શરીર દ્વારા શોષાયેલ કેલ્શિયમની માત્રા મૂત્રપિંડ અને મળ દ્વારા ઉત્સર્જન કરાયેલ કેલ્શિયમની માત્રા સાથે સંબંધિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, 1,000 મિલિગ્રામના કેલ્શિયમના સેવન સાથે, આશરે 200 મિલિગ્રામ શોષાય છે અને લગભગ 200 મિલિગ્રામ કિડની દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે, જ્યારે 250-500 મિલિગ્રામ હાડકામાંથી મુક્ત થાય છે અને રિમોડેલિંગ પ્રક્રિયાના ભાગ રૂપે ફરીથી શોષાય છે. કેલ્શિયમ સંતુલન નેગેટિવ બનતા અટકાવવા માટે, પૂરતા પ્રમાણમાં કેલ્શિયમનું સેવન સુનિશ્ચિત કરવા માટે કાળજી લેવી જોઈએ. સંતુલિત કેલ્શિયમ ચયાપચય હોવા છતાં, હાડકાની ઘનતા 30 વર્ષની ઉંમરથી સતત ઘટાડો થાય છે. તંદુરસ્ત લોકોમાં, હાડકાના ખનિજ સમૂહનું નુકસાન દર વર્ષે લગભગ 1% છે. વધતી જતી ઉંમર સાથે હાડકાના જથ્થામાં ઘટાડો થવાનું કારણ ઓસ્ટિઓક્લાસ્ટ્સ (હાડકાં-અધોગતિ કરનાર કોષો) ની વધેલી પ્રવૃત્તિ છે, જે હાડકાની પેશીઓના વધેલા ભંગાણ અને હાડકામાંથી કેલ્શિયમના સ્ત્રાવમાં વધારો સાથે છે. છેલ્લે, નાના આંતરડા અને હાડકા દ્વારા શોષાય છે તેના કરતાં વધુ કેલ્શિયમ પેશાબ અને મળમાં વિસર્જન થાય છે. તેથી વૃદ્ધ લોકોમાં નકારાત્મક કેલ્શિયમ સંતુલન હોય છે. ખાસ કરીને, પોસ્ટમેનોપોઝલ સ્ત્રીઓમાં હાડકાનો સમૂહ ઉત્તરોત્તર ઘટતો જાય છે (મેનોપોઝ; સ્ત્રીઓમાં મેનોપોઝ) બદલાયેલ એસ્ટ્રોજનની સ્થિતિને કારણે. અભ્યાસના પરિણામે, સ્ત્રીઓમાં અસ્થિ અને ખનિજ તત્ત્વોના નુકશાનની શરૂઆત ફેમોરલ પર જોવા મળી શકે છે. ગરદન 37 વર્ષની ઉંમરથી અને 48 વર્ષની ઉંમરથી કરોડરજ્જુ પર. તેથી રજોનિવૃત્તિ પછીની સ્ત્રીઓમાં વિકાસ થવાનું જોખમ વધી જાય છે ઓસ્ટીયોપોરોસિસ (હાડકાનું નુકશાન). "પીક બોન માસ" જેટલો ઓછો છે, તેટલું જોખમ વધારે છે ઓસ્ટીયોપોરોસિસ. પોસ્ટમેનોપોઝલ સ્ત્રીઓના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે મૌખિક કેલ્શિયમના સેવનનું સ્તર હિપ ફ્રેક્ચરના જોખમ સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલું છે. કેલ્શિયમ વહીવટ 800-1,000 મિલિગ્રામ/દિવસના પરિણામે વિષયોમાં ઓસ્ટિઓક્લાસ્ટ પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો થયો, જેના કારણે હાડકાના રિસોર્પ્શન અથવા હાડકાના જથ્થાના નુકશાનને અટકાવવામાં આવ્યું અને ઘટાડો થયો. અસ્થિભંગ ઘટના.