Як уже зазначалося, процеси мінералізації кістки і зуба ідентичні, структура апатитів кістки і зубних тканин подібна. Обмін кальцію в кістках і в зубах регулюється трьома основними гормонами: паратгормоном, тирокальцитонін і кальцитріолом.
Органами-мішенями для паратгормону є мінералізовані тканини (скелет, зуби), нирки і кишечник.
У кістках Параті-гормон викликає різку активацію резорбтивних процесів, що супроводжується деструкцією як мінеральних, так і органічних компонентів цієї тканини. Солюбілізація кристалів апатиту призводить до вивільнення його складових частин - кальцію і фосфату в кров. Одночасно з розчиненням кісткового мінералу відбувається резорбція і органічного матриксу, що складається з колагенових волокон і
мукополісахаридів. Зокрема, це проявляється у збільшенні виділення з сечею оксипроліну - характерного елементу колагену.
У нирках Параті-гормон істотно зменшує реабсорбцію фосфату в дистальних канальцях і збільшує реабсорбцію кальцію. Зростання ниркової екскреції фосфату призводить до зниження вмісту цього іона в крові. Незважаючи на деяке посилення реабсорбції кальцію в ниркових канальцях під впливом Параті-гормону, виділення його з сечею внаслідок швидко наростаючою гіперкальціємії в кінцевому підсумку збільшується.
Також Параті-гормон підсилює звільнення і синтез остеокластів і остеоцитами лізосомальних гідролаз (зокрема колагенази). Вони викликають в кислому середовищі ферментативну деструкцію органічного матриксу та солюбилизацию кісткового мінералу.
Для кальцитонина основною мішенню є скелет. він безпосередньо
впливає на кісткову тканину, знижуючи резорбтивні процеси мінеральної частини і органічного матриксу - пригнічуючи розпад колагену. Під дією кальцитонина гальмується виділення кісткових гидролаз. Параті-гормон і кальцитонін здатні змінювати транспорт кальцію через клітинну мембрану і таким чином впливати на активність чутливих до цього йону ферментів.
Також вони надають протилежну дію на активність пірофосфатази. Ці ферменти відіграють важливу роль - як у формуванні, так і в резорбції кісткової тканини. [17, 14]
Функція паратгормона спрямована на нормалізацію рівня кальцію в сироватці крові при гіпокальціємії, а кальцитоніну - при гіперкальцеіміі. Обидва гормону діють на обмін кальцію через його головне депо в організмі - скелет. Паратгормон викликає резорбцію кісткової тканини і мобілізацію кальцію з кістки в кров, а кальцитонін її пригнічує. Крім того, паратгормон діє на нирки, пригнічуючи реабсорбцію фосфату в ниркових канальцях. Таким чином, функція цих гормонів спрямована на регуляцію обміну ендогенними резервами мінеральних речовин в організмі, кількість яких все ж органічний і вимагає постійного поповнення з їжі. Отже, для гомеостазу кальцію в організмі необхідний гормон, функція якого була б спрямована на регуляцію надходження екзогенного кальцію і фосфору, тобто всмоктування їх в кишечнику з їжі. Саме цю фізіологічну роль виконує вітамін D. Іншого подібного стимулятора асиміляції кальцію і фосфору в організмі не існує. Вітамін D впливає на обмін кальцію у вигляді гормонально активної форми - 1,25 (ОН) 2D3 - кальцитріолу. Він стимулює всмоктування кальцію в тонкому кишечнику і збільшення його вмісту в організмі за рахунок екзогенного джерела. Це доводиться тим, що ядра клітин слизової оболонки кишечника найбільш інтенсивно, порівняно з клітинами інших тканин, акумулюють 1,25 (ОН) 2D3 після введення вітаміну D. Саме в кишечнику відбувається найбільш швидка відповідь фізіологічна реакція: синтез Са - зв'язуючого білка і стимуляція транспорту кальцію.
Посилене надходження під впливом вітаміну D кальцію і фосфору з кишечника вже протягом перших двох діб призводить до збільшення рівня цих елементів в крові і посилення мінералізації кісткової тканини. Насичення сироватки крові іонами Са і РО4 служать необхідною умовою відкладення мінерального компонента. [1]