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HORMONAS CALCIOTROPAS
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Sistema hormonal que contribuye a la homeostasis del calcio y fosfato:
PARATOHORMONA
CALCITONINA CALCITRIOL
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REGULACION DE LA HOMEOSTASIS DEL CALCIO Y DEL FOSFORO
OcOc OCOC
OBOB
INTESTINO
INTESTINO
RIÑONRIÑON
HUESOHUESO
CALCITRIOL
CALCITRIOL
CTCT
PTHPTH
3 CELULAS
3 HORMONAS
3 TEJIDOS
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Papel fisiológico del CalcioParticipa en:
a) Coagulación de la sangre
b) acoplamiento éxito-contractil muscular
c) acoplamiento éxito-secretorio en célulasendócrinas, exócrinas y liberación de neurotransmisores
d) Producción de leche
e) Mineralización de hueso y diente
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Papel fisiológico del Fosfato
El 85 % del fosfato se encuentra en los huesos
Participa de la mineralización ósea
Componente integral en el metabolismo intermedio de hidratos de carbonos, lípidos y proteínas
Forma parte de la membrana, de estructuras de transferencia de alta energía como el ATP, de cofactores como el NAD y NADP, de segundosmensajeros como el AMPc y el IP3
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DISTRIBUCION DEL CALCIO
CALCIOCORPORAL
ESQUELETO(99,9%)
PLASMA(O,1%)
[Ca total]: 10mg/dl
IONIZADO O LIBRE(45%)
UNIDO A ALBUMINA(45%)
COMPLEJADO CONPO4H-, CO3H-,
CITRATO(10%)
COMPARTIMIENTO DEHUESO ESTABLE O
MADURO (99%)(calcio no intercambiable)
COMPARTIMIENTO DEHUESO JOVEN (1%)
(calcio intercambiable en equilibrio con el Calcio del LEC)
REGULADO
POR
CALCIOTROPAS
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SISTEMAS HOMEOSTATICOS QUE AFECTAN AL CALCIO OSEO
HUESO
NO INTERCAMBIABLE INTERCAMBIABLE
REGULA LACALCEMIA
REMODELACIONOSEA
MOVILIZA500 mmol Ca2+/día
MOVILIZA7.5 mmol Ca2+/día
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MOVIMIENTOS DEL CALCIO
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FISIOLOGIA OSEAHUESO:Tejido conectivo vital y dinámico de matriz proteica (colgeno) y sales minerales (fosfatos de calcio, hidroxiapatitia)
Funciones:A) Provee una estructura con integridad mecánica para:
1) Soporte del cuerpo2) Inserción muscular para la locomoción3) Protección de órganos
B) Acciones metabólicas:
1) Contribuye a la homeostasis del calcio y fósforo2) Equilibrio ácido-base junto con pulmones y riñones: provee buffers PO4H2- y CO3H-
C) Sitio principal de la hematopoyesis
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COMPOSICION DEL HUESO
Como todo tejido conectivo está formado por:
1) Sustancia intercelular: matriz orgánica (osteoide) impregnada de sales minerales
2) Células óseas:a) Células de revestimientob) OBc) OCid) OC
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Sustancia intercelular:1) 1/3 de matriz orgánica proteica:
a) colágeno (pricipalemente tipo I)
b) proteínas no colágenas(osteocalcina, osteonectina)
2) 2/3 de sales minerales:
Ca2+, fosfato, carbonato, citrato, Na+, Mg+, K+, Cl-, F-
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Células óseasa) Células de revestimiento (lining cells):
OB elongados, aplanados, inactivosrecubren la superficie ósea
b) Osteoblastos:Células formadoras de huesoProducen osteoideContienen R para mediadores químicos del metabolismoóseo ( Ej RANKL que une RANK presente en precursoresde OC)
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RANK-L es un factor estimulante de la formación y activación de osteoclastosmaduros. Osteoprotegerina (OPG) previene la activación y diferenciación de
osteoclastos y, por lo tanto, inhibe los procesos osteolíticos.
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c) Osteocitos:OB incluidos en matriz mineralizadaSe conectan por procesos citoplasmáticos con OCivecinos, OB y células de revestimientoFunción: se comportan como sensores de cargamecánica
d) Osteoclastos:Derivan de células hematopoyéticas (monocito-
macrófago)Para la diferenciación osteoclástica se requiere el contacto OB-preosteoclastoFunciones líticas (secretan proteasas y ácido para la resorción ósea)
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Embrionario: colágeno desordenado ó en ovillo (hueso tramado)
Adulto: organización en láminas de colágeno (hueso lamelar)
TIPOS DE HUESO
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TIPOS DE HUESO LAMELAR
Hueso Cortical:1) 80%2) Predominio en huesos largos de extremidades3) Función mecánica y de protección4) Conductos de Havers
Hueso Trabecular:1) 20%2) Predominio en vértebras, pelvis, metáfisis de huesos largos3) Muy activo4) Lagunas de Howship
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UNIDAD ANATOMICA DEL HUESO COMPACTO: EL OSTEON
Procesos citoplasmáticos
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Mecanismos fisiológicos que determinan la estructura y calidad del hueso
1. Crecimiento endocondral (óseo longitudinal)Proliferación de cartílago epifisario y posterior calcificaciónGH/IGF-1Desaparece durante pubertad
2. Modelado óseoCambios de forma y tamaño óseo en respuesta a influencias mecánicas ó fisiológicasBalance de masa y calidad positivo
3. Remodelado óseoProceso continuo de remoción y reemplazo de tejido óseo compacto y trabecularBalance neutro o negativo (osteoporosis) pero nunca positivoEquipos integrados de OB y OCi (BMU)
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BMUUnidades de remodelado óseo (bone multicellularunits)
Secuencia:Activación (pre OC OC maduros)ReabsorciónFormación
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Remodelado hueso cortical (conducto de Havers)
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Remodelado hueso trabecular(lagunas de Howship)
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Masa óseaMasa total del hueso (compacto + esponjoso)Disminuye con la edad, especialmente en la mujer menopáusicaPico de masa ósea: 30-35 añosPara conservar hueso (ó masa ósea):
Estimular la formación óseaFluoruros
Disminuir la reabsorciónEstrógenosCalcitonina (CT)Bifosfonatos
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Hallazgos clínicos
Osteoporosis:Reducción de masa ósea Incremento del riego de fracturasBalance negativo de masa y rigidez ósea
Osteopenia:Balance negativo de masa ósea
Osteomalacia:Menor deposición mineral por unidad de matriz óseaPor deficiencia de Vit D ó de Ca2+
Osteoesclerosis:Aumento de hueso calcificadoAumento de densidad óseaPor osteoclastos defectuosos
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Hormonas calciotropas
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PARATOHORMONA (PTH)Sintetizada por las células principales de las glándulas paratiroides
Efectos fisiológicos sobre:
1. Tejido óseo:Incremento de la actividad osteoclásticaProduce osteólisis osteolítica
2. Tejido intestinal:Efecto indirecto a través de calcitriol responsable del aumentode Ca2+ y PO4
3-
3. Tejido renal:Aumenta reabsorción distal de Ca2+
Disminuye reabsorción proximal de PO43-
Hormona hipercalcemiante e hipofosfatemiante
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CALCITONINA (CT)
Secretada por las células C de las glándulas tiroides
Efectos fisiológicos sobre:
1. Tejido óseo:Inhibición de la actividad osteoclástica
2. Tejido intestinal:Inhibición de la absorción de Ca2+ y PO4
3-
3. Tejido renal:Aumenta excreción urinaria de Ca2+
Hormona hipocalcemiante e hipofosfatemiante
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Relación entre las cc plasmáticas de PTH y CT con respecto a la calcemia
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CALCITRIOL Hormona esteroidea sintetizada a partir de la Vit D
Efectos fisiológicos sobre:
1. Tejido óseo:Estimula la resorción ósea transfiriendo Ca2+ al LEC
2. Tejido intestinal:Estimula síntesis de proteína fijadora de Ca2+ induciendo suabsorción
3. Tejido renal:Aumenta reabsorción distal de Ca2+ y proximal de PO4
3-
Hormona hipercalcemiante e hiperfosfatemiante
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Síntesis de Vit D y de sus metabolitos activos calcidiol y calcitriol
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Endocrinopatías por disturbios de PTHHiperparatiroidismo 1º
Causa: adenoma o hiperplasia de la glándula paratiroidesProduce exceso de PTH con hipercalcemia, hipofosfatemia, hipercalciuria e
hiperfosfaturiaSíntomas:
osteítis fibrosa quísticaDolor óseo, fracturasPérdida de lámina dura de alvéolos dentariosDebilidad muscularInduficiencia renalAnorexia, pérdida de pesoConstipación, dolor abdominal
Insuficiencia paratiroideaCausa: remoción quirúrgica de la glándula paratiroidesProduce disminución progresiva de calcemiaSíntomas:
Hiperexcitabilidad neuromuscularTetania hipocalcémicaAlteraciones dentarias
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Endocrinopatías asociadas a Vit DAvitaminosis D
Produce inadecuada mineralización de matriz óseaEn niños: RAQUITISMO
Deformidades óseasDolorDebilidad muscularDisturbios de crecimientoCaries
En adultos: OSTEOMALACIADebilidadMalestar generalDolor de áreas afectadas del esqueletoTetanias con sus signos característicos