Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Калий - основной катион внутриклеточной жидкости (примерно 3000 мэкв K⁺). Внеклеточная жидкость содержит очень мало калия - около 65 мэкв. Соотношение внеклеточной и внутриклеточной концентрации калия - важная детерминанта электрической активности возбудимых мембран (например, проводящей системы сердца и нервных волокон). Для сохранения гомеостазиса калия употребляемое в норме с пищей количество калия (40-60 мэкв/сут) должно быть выведено почками.

Баланс калия (рис. 27.7). В организме взрослого человека со средней массой тела 70 кг содержится около 3500 ммоль калия (то есть 50 ммоль/кг), при этом менее 70 ммоль (меньше 2%) сосредоточено во внеклеточном пространстве.

Такое избирательное внутриклеточное накопление калия обусловлено, в частности, работой мембранного натрий-калиевого насоса (эту функцию выполняет Na⁺,K⁺-АТФаза), перекачивающего ионы K⁺ из внешней среды внутрь клеток (одновременно ионы перемещаются в противоположном направлении) и поддерживающего трансмембранный градиент концентрации для них в соотношении 30:1. В основном внутриклеточная локализация калия ограничивает ценность такого показателя, как уровень K⁺, в сыворотке крови, свидетельствующего об общем содержании калия в организме.

Рис. 27.7. Распределение и баланс калия в организме

Гомеостазис кальция и фосфора поддерживается адекватным их (а также витамина D) поступлением в организм и выделением из организма, нормальной минерализацией скелета - основного резервуара фосфатов и кальция.

Поддержание внеклеточной концентрации Ca²⁺ в узких пределах имеет важнейшее значение для функционирования многих тканей. Внеклеточный кальций необходим как основной компонент костного скелета. Ему отводится ключевая роль в свертывании крови и функционировании клеточных мембран. Внутриклеточный кальций необходим для деятельности скелетной, гладкой и сердечной мышц, секреции гормонов, нейромедиаторов и пищеварительных ферментов, функции нервных клеток и сетчатки, роста и деления клеток и многих других процессов.

В организме взрослого человека содержится более килограмма (27,5 моль) элементарного кальция (1,5% массы тела), из них 99% в скелете, 0,1% общего кальция во внеклеточной жидкости и около 1% кальция - внутри клеток. Ежедневно в организм взрослого человека поступает с пищей около 1000 мг кальция (примерно столько кальция содержится в 1 л молока).

Суточная потребность: взрослые - 1000-1200 мг; дети старше 10 лет - 1200-1300 мг; дети в возрасте 3-10 лет - 1300-1400 мг, дети раннего возраста - 1300-1500 мг. Продукты, содержащие кальций, - молоко, сыр, творог, лук, шпинат, капуста, петрушка. Баланс кальция взрослого человека представлен на рис. 27.8.

Рис. 27.8. Баланс кальция (здоровый мужчина массой тела 70 кг). Все значения приведены в расчете на элементарный кальций

Кальций сыворотки. Кальций находится в сыворотке в трех формах: связанной с белком, комплексированной с анионами и свободной. Около 40% связано с белком, до 15% содержится в комплексе с такими анионами, как цитрат и фосфат. Оставшаяся часть кальция находится в несвязанной (свободной) форме в виде ионов кальция (Са²⁺). Кальций сыворотки в ионизированной форме имеет наиболее важное клиническое значение. Уровень сывороточного кальция в норме составляет:

► общий кальций - 8,9-10,3 мг% (2,23-2,57 ммоль/л);

► свободный кальций - 4,6-5,1 мг% (1,15-1,27 ммоль/л).

Уровень Ca²⁺ поддерживается за счет легкообмениваемого кальциевого пула костей, но этот резерв может поддерживать общее содержание кальция в сыворотке на уровне около 7 мг% (состояние гипокальциемии). Поддержание же нормального уровня кальция возможно при условии адекватной гормональной регуляции и ненарушенного баланса кальция в организме.