Кальциево-фосфорный обмен у животных¶

Кальциево-фосфорный обмен у животных — совокупность процессов поступления, всасывания, распределения, депонирования и выведения кальция и фосфора в организме, а также нейрогуморальная регуляция их концентрации в крови и тканях. Оба элемента тесно связаны метаболически: их гомеостаз поддерживается одними и теми же гормонами, а нарушение баланса одного неизбежно сказывается на другом. Кальций и фосфор составляют основу минеральной фазы костной ткани (гидроксиапатит), участвуют в ферментативных реакциях, свёртывании крови, мышечном сокращении и энергетическом обмене.

¶Биологическая роль элементов

Кальций — наиболее abundant минеральный элемент организма: около 99 % его массы сосредоточено в скелете и зубах в виде кристаллов гидроксиапатита. Оставшийся 1 % во внеклеточной жидкости и мягких тканях выполняет регуляторные функции: участвует в передаче нервного импульса, сокращении миокарда и скелетных мышц, каскаде свёртывания крови, служит вторичным мессенджером в клеточной сигнализации.

Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ, фосфолипидов мембран и буферных систем. Около 80–85 % фосфора депонировано в костях, остальное — в мягких тканях и жидкостях. В крови фосфор циркулирует преимущественно в виде неорганических фосфатов и в составе органических соединений.

¶Всасывание и источники

Основной источник поступления — корм (у плотоядных — пища животного происхождения). Всасывание происходит главным образом в тонком кишечнике и регулируется активной формой витамина D — кальцитриолом (1,25-дигидроксихолекальциферолом), который усиливает синтез кальцийсвязывающих белков в энтероцитах.

На усвоение влияют:

• соотношение кальция и фосфора в рационе (оптимально близкое к 1,5–2:1 для многих видов);
• наличие фитатов и оксалатов, связывающих минералы;
• кислотность желудочного содержимого;
• уровень лактозы и жиров.

Избыток одного элемента тормозит всасывание другого за счёт образования нерастворимых комплексов.

¶Регуляция обмена

Гомеостаз кальция и фосфора поддерживают три ключевых гормона:

Дополнительно участвуют половые и тиреоидные гормоны, глюкокортикоиды, а также фактор роста фибробластов 23 (FGF23), регулирующий экскрецию фосфатов почками. Работа системы построена по принципу отрицательной обратной связи: падение уровня кальция стимулирует секрецию ПТГ, что мобилизует минерал из костного депо и повышает его реабсорбцию в почках.

¶Костная ткань как депо

Скелет служит главным резервуаром минералов и одновременно органом-мишенью регуляции. Костный матрикс постоянно обновляется благодаря балансу остеобластов (синтез кости) и остеокластов (резорбция). У молодых растущих животных преобладает костеобразование, у старых — резорбция. Мобилизация кальция из кости при повышенной потребности происходит под действием ПТГ и кальцитриола.

¶Нарушения обмена

Дисбаланс кальция и фосфора лежит в основе ряда патологий:

• Рахит — у молодняка при дефиците витамина D или фосфора: размягчение и деформация костей.
• Остеомаляция — размягчение костей у взрослых животных.
• Остеопороз — снижение плотности костной ткани при преобладании резорбции.
• Послеродовой парез — острая гипокальциемия у высокопродуктивных коров и овец.
• Гиперпаратиреоз — избыток ПТГ, ведущий к деминерализации скелета.
• Мочекаменная болезнь — отложение фосфатов и оксалатов при нарушении экскреции.

¶Значение в животноводстве и ветеринарии

Нормирование кальциево-фосфорного питания — обязательное условие продуктивности сельскохозяйственных животных. Рационы балансируют по абсолютному содержанию элементов, их соотношению и обеспеченности витамином D. У молочного скота потребность в кальции резко возрастает в период лактации, у птиц — в период яйцекладки (скорлупа содержит до 95 % карбоната кальция). В ветеринарной практике для коррекции используют минеральные подкормки, препараты витамина D и кальция, а лабораторный контроль сыворотки крови на кальций и фосфор служит базовым диагностическим тестом.