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FUNCIONES FISIOLOGICAS DEL CALCIO DEL FOSFORO Y DEL MAGNESIO
• IONES ESENCIALES POR SU ROL EN LAS FUNCIONES FISIOLOGICAS
• IMPORTANCIA DE SU REGULACION PARA LA CONSTANCIA DE SUS NIVELES PLAMATICOS
MAESTRIA USAL- IDIM, 2013. Dra Paula Rey
CONSTANCIA DE SUS NIVELES PLAMATICOS
• BALANCE NETO EN ARQUETIPO FISIOLOGICO DE UN ADULTO ES NEUTRO (INGRESOS=EGRESOS) Situaciones fisiológicas que requieren más ingresos y menos egresos: crecimiento, embarazo y lactancia
• NIVELES PLASMATICOS
• INGRESOS: DIETA (FUENTE EXOGENA) Y RESERVORIO (FUENTE ENDOGENA-ESQUELETO)
• EGRESOS: HECES, ORINA, SUDOR
FUNCIONES FISIOLOGICAS DEL CALCIO DEL FOSFORO Y DEL MAGNESIO
• HORMONAS IMPLICADAS EN SU REGULACION
PARATHORMONA, CALCITONINA Y CALCITRIOLPARATHORMONA, CALCITONINA Y CALCITRIOL
• MODULADORES DE SU CONCENTRACION
CORTISOL, GH, HORMONAS TIROIDEAS, INSULINA,
ESTROGENOS, IGF-1
FOSFORO
• ES UNO DE LOS COMPONENTES MAS ABUNDANTES DE TODOS LOS TEJIDOS (600-900 gramos en total)
• MAYOR CONCENTRACIÓN EN HUESO Y DIENTES• 90% en esqueleto y dientes• 9% en LIC (tejidos) y 1% en LEC (plasma e intersticio)• EN PLASMA: 12 mg/% (8mg/% en formas orgánicas)• EN PLASMA: 12 mg/% (8mg/% en formas orgánicas)
Forma iónica (difusible) fósforo inorgánico como monohidrogeno divalente (POH=) y dihidrogenado monovalente (POH2-)Unido a proteínas (complejos orgánicos), fosfolípidos-lipoproteínas.Unido a cationes Ca, Mg o Na, y aniones fosfatos (acido pirofosfórico o pirofosfato)
FUNCIÓN DEL FOSFORO
• IMPORTANTE EN FUNCIONES CELULARES Y EN LA MINERALIZACION OSEA
• FUNCION ENERGETICA: CONCENTRACION DE ENERGIA (ATP)ENERGIA (ATP)
• FUNCION ESTRUCTURAL: AC. NUCLEICOS, HIDROXIAPATITA, FOSFOLIPIDOS DE MEMBRANA
• REACCIONES ENZIMATICAS (GLICOLISIS)
• FUNCION PROTEICA AFINIDAD DE HEMOGLOBINA (capacidad de transporte de O2 por la regulación de la síntesis del 2,3 difosfoglicerato)
FOSFORO
• INGRESO POR DIETA 1.5 g/dia (1.5-3 veces los requerimientos mínimos) Ingresa como P orgánico e inorgánico. El orgánico se degrada, salvo los fitatosinorgánico. El orgánico se degrada, salvo los fitatos
• 70% de la ingesta es absorbido como P inogánico en el intestino delgado, yeyuno-íleon > duodeno
• MECANISMO PRINCIPAL: absorción por difusión
• 25 y 1,25 vitamina D participan en la absorción celular activa (la menor proporción de lo absorbido)
FOSFORO
• VITAMINA D y COTRANSPORTADOR DE SODIO/P en la membrana con ribete en cepillo, son los medios necesarios para ingresar P a la celula intestinal (transcripción de ARNm) luego es liberado con mecanismos pasivos por gradientes liberado con mecanismos pasivos por gradientes electroquímicos a través de carriers de membrana)
• LA DEFICIENCIA DE VITAMINA D solo reduce en 15% la absorción de P y sobre todo por formarse sales de fosfato de calcio al no ser absorbido el calcio
FOSFORO
• DIFUSION POR ALTO CONTENIDO LUMINAL INTESTINAL Y BAJO Km DEL PROCESO DE TRANSPORTE PARACELULAR (AUN EN AYUNO)
• SE ABSORBE MAS DE LOS REQUERIMIENTOS POR SER ALTA LA OFERTA DE LA DIETA AUN EN ESTADOS PATOLOGICOS
• SU ABSORCION INTESTINAL ES MENOR SI HAY FORMACION DE SALES (calcio, aluminio, magnesio) y por envejecimiento celular
FOSFORO• LA BILIS+JUGOS INTESTINALES Y PANCREATICOS
contienen altas concentraciones de iones fosfatos contribuyendo al equilibrio entre ingesta y excreción fecal.
• SU DEFICIENCIA es improbable por abundar en la dieta salvo condiciones de extrema hambruna o por dieta salvo condiciones de extrema hambruna o por administración de quelantes o pérdida renal
• SU PRINCIPAL ORGANO REGULADOR ES EL RIÑON
• HORMONAS QUE PARTICIPAN EN SU REGULACION: PTH, CALCITRIOL, CALCITONINA y FGF 23-KLOTHO
• HUESO ES FUENTE DE RESERVA ANTE DEPRIVACIÓN SEVERA
FOSFORO
• El 80% de lo filtrado se reabsorbe en el túbulo proximal
• Es dependiente de cotransportador de Na/P en la superficie apical de las células tubulares
• Participan de su regulación renal PTH, calcitriol y FGF • Participan de su regulación renal PTH, calcitriol y FGF 23-Klotho
• El osteocito produce FGF23 (hormona que funciona con el cofactor Klotho), que a nivel de TP inhibe cotransportador Na/P (fosfaturia)
• FGF23 inhibe la 1alfaOHlasa renal con menor producción de calcitriol (1.25 diOHD3), menor absorción (GI) y reabsorción renal de fósforo.
FOSFORO
• BALANCE DE FOSFORO: sus niveles plamáticos se mantienen en un rango relativamente estrecho dependiente de lo absorbido a nivel GI y de lo excretado a nivel renal (demanda vs aporte)
• REGULACION DE LA CONCENTRACION PLASMATICA CAMBIOS A LARGO Y A CORTO PLAZO CAMBIOS A LARGO Y A CORTO PLAZO (redistribución entre LEC-hueso-LIC)
• MECANISMOS QUE REDISTRIBUYEN FOSFORO RAPIDAMENTE
NIVELES ELEVADOS DE INSULINA Y O DE GLUCOSA
ELEVACION DE CATECOLAMINAS CIRCULANTES
ALCALOSIS RESPIRATORIA
SITUACIONES DE ANABOLISMO Y PRODUCCION CELULAR
REMINERALIZACION OSEA RAPIDA
MAGNESIO
• CONTENIDO CORPORAL TOTAL 25 GRAMOS
• 4to catión más abundante y 2do intracelular (vertebrados)
• 70% EN COMPLEJOS CON CA y P EN EL HUESO
• 30% EN LEC y LIC (tejidos, glóbulo rojo, miocito)• 30% EN LEC y LIC (tejidos, glóbulo rojo, miocito)
• EN PLASMA: 80% ionizado y difusible, 20% U a proteínas séricas (albúmina y globulinas), y en complejos con citrato y fosfato
• Músculo mayor concentración de Mg que Ca, mientras que en plasma es mayor la concentración de Ca
• LCR es mayor su concentración que en plasma
FUNCION DEL MAGNESIO
• ES ESENCIAL
• COFACTOR DE CIENTOS DE PASOS METABOLICOS
• FORMACION DEL SUSTRATO (asas, kinasas y ciclasas)
• ACTIVADOR ALOSTERICO (LPL, 5N, fosfolipasa C, PPK, CPK, PROT G) CPK, PROT G)
• CORRIENTES IONICAS
• ESTABILIZADOR DE MEMBRANA
• FOSFORILACION OXIDATIVA, GLICOLISIS, TRANSCRIPCION DE ADN, SINTESIS PROTEICA
• PROPIEDADES DE MEMBRANA (CANALES K, Ca, conducción neuronal)
MAGNESIO
• ABSORCION: INTESTINO DELGADO Y COLON
• 45% DE LO INGERIDO, absorción activa (saturable) y pasiva (insaturable asegura absorción en dietas pobres)
• A MAYOR CUOTA OFERTADA MENOR ABSORCION
• MENOR ABSORCION ANTE FOSFATOS, ALCALIS Y GRASAS PRESENTES EN LA LUZ INTESTINAL
• LA PARATHORMONA ESTIMULA AUMENTA SU ABSORCION INTESTINAL
• EXCRECION INTESTINAL BALANCE ENTRE CIRCUITO ENTEROHEPATICO BILIS-JUGOS PANCREATICOS Y HECES
MAGNESIO
• EXCRECION RENAL 60-120 mg/dia
• RIÑON ORGANO CLAVE EN SU REGULACION REABSORCION IMPORTANTE pasiva y activa dependiente de vitamina D
• ALDOSTERONA estimula excreción de K y Mg para conservar Na
• PTH, CALCITONINA, INSULINA, GLUCAGON, ADH estimulan la reabsorción de Mg en el asa gruesa ascendente de Henle
• CORTICOIDES, PNA, ALDOSTERONA estimulan la excreción de Mg a nivel del Túbulo distal.
MAGNESIO
EN HUESO• 1/3 EN SUPERFICIE: ESTABILIZA AL CRISTAL Y PERMITE FACIL
INTERCAMBIO (RESERVA DE Mg EXTRACELULAR)• RESTO FORMANDO PARTE DE LA ESTRUCTURA DEL CRISTAL DE
HIDROXIAPATITA • INFLUENCIA LA FORMACION, SECRECION Y EL EFECTO EN EL
TEJIDO OSEO DE HORMONAS QUE REGULAN LA HOMEOSTASIS • INFLUENCIA LA FORMACION, SECRECION Y EL EFECTO EN EL
TEJIDO OSEO DE HORMONAS QUE REGULAN LA HOMEOSTASIS DEL ESQUELETO
• DIRECTA ACCION SOBRE FUNCION DE LAS CELULAS OSEAS Y EN LA FORMACION Y CRECIMIENTO DEL CRISTAL DE HIDROXIAPATITA
• LA HIPOMAGNESEMIA DISMINUYE SECRECION Y ACCION DE PTH, ALTERA EL CRECIMIENTO OSEO Y LA FORMACION DEL CRISTAL, MENOR SINTESIS DE CALCITRIOL, RESISTENCIA A VITAMINA D, OSTEOPOROSIS
MAGNESIO
EN SANGRE
• CONCENTRACION DESEABLE MAYOR A 2 mg/%
Recomendaciones de ingesta diaria Recomendaciones de ingesta diaria
150mg en niños, 300mg mujeres, 350mg varones, 400mg embarazo y lactancia. Dietas occidentales pobres en Mg (mayor prevalencia)
• ALIMENTOS RICOS EN Mg: nueces, cereales, vegetales verdes y carnes
CALCIO• 1100 gramos 99% en esqueleto
1% (11g de calcio no óseo)
10.1 gramos (91.8%) en LIC
900mg (8.2%) en LEC
LIC calcio libre en citosol (reposo celular) 2do mensajeroLIC calcio libre en citosol (reposo celular) 2do mensajero
calcio secuestrado Retículo endoplásmico/mitocondrias
unido a proteínas
LEC 500 mg de calcio plasmático, resto Líquido intersticial
Calcio plasmático 55% difusible libre/complejos (bicarbonato, citrato)
45% no difusible U a proteínas (albúmina) su ionización según ph plasmático es el calcio iónico (menor ph, acido, mayor ionización)
CALCIO
• Ingesta mínima 800mg/d
• 30% se absorbe en duodeno y yeyuno
• A mayor oferta en ese momento digestivo menor absorción
• Es quelado por fitatos y oxalatos• Es quelado por fitatos y oxalatos
• Difusión simple paracelular (mecanismo no saturable, poca importancia)
• Mecanismo activo transcelular regulado por vitamina D
Acciones genómicas (síntesis de proteínas transportadoras)
Acciones no genómicas
CALCIO
• Riñón filtra el calcio plasmático no U a proteínas
• Calcio filtrado 10g/dia
• Reabsorción 98% del calcio filtrado
• 70% túbulo proximal intercelular por diferencias de concentración y potencial, transporte celular activo a concentración y potencial, transporte celular activo a través de ATPasa Mg dependiente con bomba Na/Ca
• 20% Asa de Henle bomba Na/K con intercambio Ca/Na
• 8% túbulo contorneado distal mecanismo activo sitio de mayor regulación hormonal
• Excreción final 2%
CALCIO
• Ajustes plasmáticos de calcemia con esqueleto
• Intercambio con hueso 500mg/dia
• Flujo bidireccional bajo regulación hormonal
• Hueso Protección de tejidos vitales• Hueso Protección de tejidos vitales
Reservorio de calcio:
Cristal hidroxiapatita estructura estable o esquelética
Líquido intersticial menos estable e intercambiable (calcio pericélulas OB/OC disponible en los canalículos que es liberado por la resorción osteoclástica durante remodelado óseo
FUNCION DEL CALCIO
• 99% EN HUESO cristal de hidroxiapatita Ca10(OH)2 (POH4)6
• ROL OSEO (estructural) FORMACION OSEA
• ROL DENTAL/MAXILARES (digestión)
• Niveles plasmáticos estrechos 8.5-10.5 mg/%
• FUNCIONES INTRA Y EXTRACELULARES• FUNCIONES INTRA Y EXTRACELULARES
• CONTRACCION MUSCULAR (ESTRIADA Y CARDIACA)
• CASCADA DE COAGULACION, U CELULAR, INTEGRIDAD DE MEMBRANA (LEC)
• TRANSMISION NEURONAL (sinapsis, transmisión de estímulos)
• COFACTOR ENZIMATICO (deshidrogenasas mitocondriales, fosfolipasas y proteasas)
• POTENCIALES DE MEMBRANA
FUNCION DEL CALCIO• SEGUNDO MENSAJERO: • METABOLISMO DEL GLUCOGENO• SECRECION, MOVILIDAD Y PROLIFERACION CELULAR• ENTRADA AL CITOPLASMA (CALMODULINA/TROPONINAS)
• *RESERVORIO INTRACELULAR (RETICULO ENDOPLASMICO)
*INVAGINACION DE MEMBRANA (TUBULOS T EN MUSCULO ESTRIADO)
*CANALES DE CALCIO VOLTAJE DEPENDIENTES (INTERIOR CELULAR NEGATIVO FAVORECE ENTRADA, GRADIENTE ELECTROQUIMICO)
INTERCAMBIO Na-Ca (INGRESO RAPIDO DE CALCIO 10-100 VECES PUEDE ELEVARSE LA CONCENTRACION INTRACELULAR QUE EN REPOSO ES MENOR A LA CONCENTRACION DEL LEC)
ATPasa CA DEPENDIENTE OBTIENE ENERGIA SACANDO CALCIO HIDROLIZA ATP
FUNCION DEL CALCIO
• NEURONAS: CANALES DE CALCIO ION SELECTIVO VOLTAJE DEPENDIENTE ENVIO DEL NEUROTRANSMISOR POR FUSION VESICULAR O VESICULAS SINAPTICASVESICULAS SINAPTICAS
• CALCIO Y AMP CICLICO UNION A PROTEINAS MUSCULARES TROPONINA C y CALMODULINA PARA CONTRACCION MUSCULAR
• Secreción de insulina
• Mediador de la vasoconstricción y vasorrelajación