Metabolismo de Calcio y PO4 - biblioceop | Just … · •trastornos de orientación o conciencia...
Transcript of Metabolismo de Calcio y PO4 - biblioceop | Just … · •trastornos de orientación o conciencia...
¿Que procesos biológicos requieren calcio?
Formación de huesos y dientes
Neurotransmisión
Secreción de hormonas
Contracción muscular
Coagulación
Señalización celular
• Concentración Intracelular de Ca+2: 10-7 M
• Concentración Extracelular de Ca+2: 10-3 M
Gradiente es mantenido por baja permeabilidad de
membrana plasmática al calcio y por bomba Ca+2-ATPasa
Hueso
Mayor reservorio de calcio corporal
• 99% del calcio total
Se distinguen dos depósitos de calcio
• Depósito estable: alrededor de 99% del calcio óseo
Intercambio lento
• Depósito de fácil acceso (en solución): restante 1%
Intercambio rápido
Remodelación ósea. Hueso no es tejido estático
• En niños casi el 100% del calcio óseo cambia en un año.
• En adultos ~18% del calcio óseo cambia al año.
Composición del hueso
~ 75% sales de calcio:
• principalmente hidroxiapatita
Ca2+10-x(H30
+)2x.(PO43-)6(OH-)2
(Le da la fuerza de compresión al hueso)
~ 25% matriz orgánica
• principalmente fibras de colágeno (97%)
(Le otorga la fuerza de tensión al hueso)
• El 3% restante de matriz orgánica corresponde a
mucoproteínas, condroitin sulfatos y ácido hialurónico
Otros iones también son absorbidos en hueso
(magnesio, plomo, estroncio, etc.)
Analogía entre:
Hormigón
Armado
Hueso
Tensión fierro fibras de
colágeno
Compresión cemento, arena,
piedras
hidroxiapatita
Calcio Plasmático: 8.6 a 10.6 mg/dl (2.5 mM)
Calcio ionizado:
(Ca+2)
Actividad biológica
50 % 4.3 – 5.3 mg/dl
Unido a proteínas
séricas (Albúmina)
40 %3.4 – 4.2 mg/dl
No ionizado,
formando sales de
CaPO4 y
Ca(HCO3)2
10 %0.9 – 1.1 mg/dl
Variaciones del Calcio plasmático
ALBÚMINA PLASMÁTICA
de albúmina plasmática, Calcio plasmático
de albúmina plasmática, Calcio plasmático
pH sanguíneo
Equilibrio entre Ca+2 y Calcio unido a proteínas depende
del pH sanguíneo:
ALCALOSIS Calcio unido a proteínas y Ca+2
ACIDOSIS Calcio unido a proteínas y Ca+2
Efectos de Hipocalcemia
Disminución del calcio plasmático a 7 mg/dl causa
aumento de la excitabilidad nerviosa, manifestaciones:
• Parestesia (hormigueo)
• Excitación aumentada de células musculares y nerviosas
• Contracciones tetánicas (espasmo laríngeo)
• Hipotensión, Arritmia cardiaca
Se debe a un aumento de la permeabilidad al
sodio en la membrana neuronal
Se generan potenciales de acción espontáneos,
causando tetania hipocalcémica
Efectos de Hipercalcemia
Aumento del calcio plasmático a 12 mg/dl puede
causar depresión de la actividad nerviosa
Actividad refleja del sistema nervioso central se
hace muy lenta, manifestaciones:• debilidad muscular
• trastornos de orientación o conciencia
• Disminución de motilidad gastrointestinal
• Hipertensión
• Insuficiencia renal, cálculos renales
2 formas:
Inorgánico:
• Huesos y dientes
• Plasma (regulación de pH)
Concentración Plasmática: 2.4 a 4.5 mg/dl
Orgánico:
• DNA, RNA
• Fosfolípidos de membrana
• Reserva energética
• Modificación de actividad enzimática
Estado y funciones del PO4-3
Manejo diario del calcio. Observar el equilibrio externo entre la ingesta
y la excreción y el equilibrio interno entre la entrada y salida del hueso
Osteoblastos• Células formadoras de hueso
• Secretan colágeno, forma la matriz orgánica del hueso.
Sirve de molde para el depósito de hidroxiapatita
Osteocitos• Son osteoblastos que quedan atrapados en la matriz ósea
• Función: resorción ósea
Osteoclastos• Responsables de resorción ósea. Enzimas proteolíticas
(colagenasa) y ácidos débiles
• Derivados de células hematopoyéticas. Variante de monocitos.
Regulación Hormonal de los niveles plasmáticos
de Calcio y Fosfato
• PTH: Hormona Paratiroidea producida en células
principales de las glándulas paratiroideas.
• CT: Calcitonina producida en células
parafoliculares (células C) de la tiroides.
• 1,25 di OH Vit. D:
1,25-dihidroxicolecalciferol, producida por
hidroxilación de Vitamina D3. (hígado y riñón).
EFECTOS de PTH:
la concentración de calcio plasmático
la concentración de fosfato plasmático
SITIOS DE ACCIÓN:
HUESO: estimula a los osteoclastos
la resorción ósea
RIÑÓN: la reabsorción de calcio en TCD
la reabsorción de PO4 en TCP
Activación de Vitamina D
REGULACIÓN:
Está dada por la concentración plasmática de calcio
• Si la concentración de calcio, la secreción de PTH.
• Si la concentración de calcio, la secreción de PTH.
PTH : RESPONSABLE DE LA HOMEOSTASIS
DEL CALCIO
Calcio LEC PTH
25(OH)VitD 1,25(OH)2 Vit D
Reabsorción de Calcio
Salida de Calcio
Captación de
Calcio
Calcio LEC
(+)
Riñón
Hueso
HOMEOSTASIS DEL CALCIO
Procesos no importantes
fisiológicamente
TGI
Acciones de 1,25 di OH Vit. D
En intestino delgado facilita la absorción de calcio y de fosfato (estimula la síntesis de una proteína que une calcio)
En hueso favorece la salida de calcio.
(Activa a los osteoclastos)
Calcio dieta
PTH
25(OH)VitD 1,25(OH)2 Vit D
Reabsorción de Calcio
Desmineralización
Captación de
Calcio
(+)
Riñón
Hueso
BALANCE DEL CALCIO
Procesos no importantes
fisiológicamente
Excreción
de calcio
Calcio LEC
TGI
Aumenta absorción
de Calcio
Calcitonina (CT)
• Producida por células C ó parafoliculares de la Tiroides, 32 áá.
• Disminuye los niveles plasmáticos de calcio y fosfato:
disminuye la actividad de los osteoclastos, (inhibe la resorción ósea, acción rápida)
Inhibe la formación de nuevos osteoclastos (acción más lenta)
Aumenta excreción renal de calcio y fosfato
• Mayor importancia fisiológica en peces y
moluscos: adaptación a cambio de hábitat de agua dulce a agua de mar
CALCITONINA
REGULACIÓN de su LIBERACIÓN
Ca+2 Liberación de CT
• Función en humanos protección del esqueleto (aumentada al
nacimiento, durante embarazo)
• Si hay ausencia de CT no se producen grandes alteraciones
• Efectos analgésicos: fracturas de vértebras, metástasis óseas
(acción en SNC, liberación de B-endorfinas)
Receptores de CT
Gran cantidad en osteoclastos (1x106 por célula)
Acoplados a proteína G:
2ºs mensajeros
Adenil Ciclasa AMPc
Fosfolipasa C DAG e IP3
Inhibe actividad enzimática del osteoclasto y su fijación
a superficie ósea (pérdida de borde en cepillo)
Otras Hormonas que regulan el
Metabolismo del Calcio
Cortisol disminuye el Calcio plasmático• Inhibe síntesis de Vitamina D:
• disminuye formación de hueso
• disminuye absorción de calcio en intestino
• Aumenta excreción renal de calcio.
Hormonas Tiroideas: participan en maduración y actividad de osteoblastos y osteoclastos
• Exceso: favorece actividad osteoclastos, masa ósea (hipercalcemia)
• Déficit: enlentece remodelación ósea (se inhibe formación y resorción ósea).
No reviste mayor importancia fisiológica
Otras Hormonas que regulan el
Metabolismo del Calcio
• Estrógenos: la actividad de osteoblastos
(previenen la osteoporosis)
• Hormona de Crecimiento: mediante IGF-I e IGF-II
estimulan osteoblastos (síntesis de colágeno y mineralización
ósea)
Hipoparatiroidismo: PTH
la resorción ósea, ya que la actividad de los osteoclastos
reabsorción de Calcio en riñón
Baja síntesis de 1,25-dihidroxicolecalciferol
Por lo tanto: el Ca+2 plasmático
Hueso permanece fuerte
Si no es tratada, se puede producir tetania hipocalcémica. Puede llevar a la muerte por espasmos laríngeos (asfixia)
Tratamiento: administrar Vitamina D. (ya que PTH tiene vida media corta)
Hiperparatiroidismo: PTH
actividad de los osteoclastos
calcio plasmático.• Se favorece la formación de cálculos renales
(debido a hipercalcemia).
• Raquitismo: Generalmente se produce en niños. Debido a síntesis inadecuada de 1,25-di OH Vitamina D
• Osteomalacia: Se da preferentemente en adultos. Se desarrolla por un aumento de la resorción ósea, debido al efecto de PTH para compensar la baja absorción intestinal de calcio
• Osteoporosis: es una disminución de la masa ósea y deterioro de la microarquitectura del hueso. Hay disminución de la resistencia mecánica del tejido óseo y aumento en el riesgo de fracturas. Alteración del balance entre formación y resorción.