هورمون‌های مربوط به تعادل املاح، مواد معدنی و مواد استخوانی

کلسیم

تعادل هورمون‌ها؛ کلسیم یکی از مهم‌ترین مواد معدنی در بدن است که نقش حیاتی و حساسی در بسیاری از واکنش‌های فیزیولوژیکی دارد. تنظیم دقیق غلظت کلسیم اهمیت زیادی دارد، زیرا اختلال در غلظت آن می‌تواند به مشکلات جدی منجر شود. برخی از مهم‌ترین نقش‌های کلسیم در بدن عبارتند از:

1. تحریک‌پذیری عصبی – عضلانی: تحریک‌پذیری طبیعی عصبی – عضلانی به غلظت مناسب کلسیم خارج سلولی بستگی دارد. کاهش غلظت کلسیم باعث افزایش نفوذپذیری غشاء می‌شود که این امر به تحریک‌پذیری بیشتر عصبی – عضلانی منجر می‌شود. کاهش غلظت کلسیم سرمی می‌تواند انقباضات خودبخودی ماهیچه‌های اسکلتی (تتانی) را ایجاد کند.
2. ترشح هورمون‌ها و نوروترانسیمترها: کلسیم برای ترشح بسیاری از هورمون‌ها و نوروترانسیمترها ضروری است. کاهش غلظت کلسیم سرمی می‌تواند باعث نقص در ترشح هورمون‌ها و نوروترانسیمترها شود.
3. سایر اعمال: کلسیم برای لخته شدن خون و جفت شدن مرحله تحریک – انقباض ضروری است. همچنین به عنوان پیام‌رسان ثانویه برای بسیاری از هورمون‌ها عمل می‌کند.

کلسیم نه تنها برای عملکرد سیستم عصبی و عضلانی اهمیت دارد بلکه نقش مهمی در بسیاری از فرایندهای سلولی نیز دارد. کلسیم به عنوان یک پیام‌رسان داخل سلولی عمل می‌کند و در تنظیم بسیاری از فرایندهای سلولی مانند تقسیم سلولی، ترمیم سلولی و مرگ برنامه‌ریزی شده سلولی (آپپتوز) نقش دارد. در واقع، تغییرات در غلظت کلسیم داخل سلولی می‌تواند به عنوان یک سیگنال برای فعال‌سازی یا غیرفعال‌سازی بسیاری از مسیرهای سلولی عمل کند.

تعادل کلسیم سرم

غلظت کلسیم سرم به میزان جذب کلسیم از دستگاه گوارش، رها شدن آن از استخوان‌ها، دفع کلیوی و تشکیل مواد معدنی استخوانی بستگی دارد. ویتامین D3 (دی‌هیدروکسی کوله کلسیفرول) جذب گوارشی کلسیم را افزایش می‌دهد.
فاکتورهای تغذیه‌ای که جذب کلسیم را کاهش می‌دهند شامل سطح فسفات رژیم غذایی، چربی یا اکسالات هستند. کورتیکواستروئیدها نیز جذب گوارشی کلسیم را مهار می‌کنند.

در صورت بالا بودن سطح سرمی، کلسیم تمایل به خروج از سرم دارد. کاهش کلسیم سرم باعث بازجذب آن از استخوان‌ها می‌شود. هورمون‌های پاراتورمون (PTH)، کلسیتونین و کلسی‌تریول این فرایند را تنظیم می‌کنند.
کلیه‌ها تنها قادر به فیلتر کردن نوع آزاد کلسیم هستند و تقریبا 98% از کلسیم تصفیه شده بازجذب می‌شود. بازجذب کلسیم غالبا در لوله نزدیک و قوس هنله اتفاق می‌افتد. تنظیم دقیق کلسیم در نفرون‌های دیستال انجام می‌شود.

هورمون پاراتیروئید (PTH) نقش مهمی در تنظیم غلظت کلسیم سرم دارد. این هورمون با افزایش غلظت کلسیم سرم از طریق تحریک بازجذب کلسیم در کلیه‌ها، افزایش جذب کلسیم از دستگاه گوارش و تحریک آزاد شدن کلسیم از استخوان‌ها عمل می‌کند.
کلسیتونین، هورمونی که از غده تیروئید ترشح می‌شود، اثرات معکوس دارد و با کاهش غلظت کلسیم سرم از طریق کاهش بازجذب کلیوی و مهار آزاد شدن کلسیم از استخوان‌ها عمل می‌کند. کلسی‌تریول، فرم فعال ویتامین D، نیز نقش مهمی در افزایش جذب گوارشی کلسیم دارد.

فسفات (فسفر)

فسفات یکی از اجزای حیاتی در کلیه سیستم‌های بیولوژیک است و در بسیاری از واسطه‌های گلیکولیتیک مانند گلوکز-6-فسفات و ترکیبات انرژی‌زا مانند ATP و فسفوکراتین فسفریله نقش دارد. همانند کلسیم، مقادیر زیادی از فسفات در استخوان‌ها متمرکز است.

فسفات از طریق جذب گوارشی، استخوان و بافت نرم وارد سرم شده و با دفع کلیوی از سرم خارج می‌شود. برخلاف کلسیم، جذب گوارشی فسفر نسبتا کارآمد بوده و 80-90% از فسفر موجود در دستگاه گوارشی جذب می‌شود.
استخوان و بافت نرم منبع فسفات سرم هستند. فسفات آزادانه بوسیله کلیه فیلتر شده و تقریبا 90% آن بازجذب می‌شود که اکثر آن در لوله‌های نزدیک می‌باشد.

کاهش فسفات سرم باعث اختلال در هدایت عصبی و بافت معدنی استخوان می‌شود. همچنین به دلیل کاهش آدنوزین تری فسفات در گلبول‌های قرمز، احتمال بروز آنمی همولیتیک نیز وجود دارد.

فسفات نه تنها برای تولید انرژی در سلول‌ها اهمیت دارد بلکه نقش مهمی در ساختار DNA و RNA، مولکول‌های اساسی ژنتیکی، ایفا می‌کند. فسفات همچنین در تنظیم فعالیت‌های آنزیمی و پروتئینی نقش دارد. بسیاری از آنزیم‌ها و پروتئین‌ها تنها در حضور فسفات فعال می‌شوند و عملکرد صحیح آنها بستگی به وجود فسفات دارد.

ویتامین D

ویتامین D یک هورمون سکروستروئید است که در جذب کلسیم از روده و هوموستاز آن نقش دارد. دو نوع مختلف ویتامین D وجود دارد که به آنها ویتامین D2 و D3 می‌گویند. این دو نوع از نظر ساختاری شبیه به هم هستند.
فرم ویتامین D2 یک نوع ترکیب سینتتیک است که معمولا در فرآورده‌های غذایی تقویت شده وجود دارد. ویتامین D3 علاوه بر تامین از منابع غذایی، از طریق بیوسنتز دی‌هیدروکسی ویتامین D نیز به دست می‌آید.

متابولیت اصلی ویتامین D تحت تاثیر اشعه UV خورشید در پوست ساخته می‌شود. فرم غالب ویتامین D در جریان خون، 25-هیدروکسی ویتامین D است که در کبد ساخته شده و در کلیه‌ها نیز تبدیل می‌شود. اندازه‌گیری سطح 25-هیدروکسی ویتامین D برای تشخیص کمبود ویتامین D بسیار مفید است.

غلظت 25-هیدروکسی ویتامین D با افزایش سن کاهش یافته و کمبود آن در بین افراد مسن شایع‌تر است. اندازه‌گیری 25-هیدروکسی ویتامین D در تشخیص و پایش درمان استئوپروز ناشی از یائسگی، راشیتیسم، استئومالاسی، استئودیستروفی کلیوی، حاملگی، هیپوکلسمی نوزادان و هیپرپاراتیروئیدیسم کاربرد دارد.

مسمومیت با ویتامین D بیشتر در اثر مصرف مقادیر زیادی ویتامین D به صورت دارو اتفاق می‌افتد و با هیپرکلسمی، هیپرکلسیوری و نفروکلسینوز همراه است.

ویتامین D علاوه بر نقش‌های کلاسیک خود در تنظیم کلسیم و فسفر، نقش‌های جدیدی نیز در تنظیم سیستم ایمنی، سلامت قلب و عروق و پیشگیری از بیماری‌های مزمن مانند دیابت و سرطان پیدا کرده است. مطالعات نشان می‌دهند که ویتامین D می‌تواند در تقویت پاسخ‌های ایمنی بدن و کاهش التهاب نقش داشته باشد.

ویتامین D همچنین با بهبود عملکرد انسولین و کاهش خطر ابتلا به دیابت نوع 2 مرتبط است. علاوه بر این، ویتامین D می‌تواند در کاهش خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی عروقی از طریق بهبود فشار خون و کاهش سطح التهاب کمک کند. تحقیقات بیشتری برای فهم دقیق‌تر این اثرات نیاز است، اما این یافته‌ها نشان می‌دهند که ویتامین D نقش مهمی در سلامت کلی بدن ایفا می‌کند.