calcio

MAESTRIA USAL- IDIM, 2013. Dra Paula Rey
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
• 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 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)
Forma iónica (difusible) fósforo inorgánico como
monohidrogeno divalente (POH=) y dihidrogenado
monovalente (POH2-)
Unido a proteínas (complejos orgánicos), fosfolípidoslipoproteínas.
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)
• 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 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
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
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
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
(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)
• 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
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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)
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
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
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 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
• 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
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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
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
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Ajustes plasmáticos de calcemia con esqueleto
Intercambio con hueso 500mg/dia
Flujo bidireccional bajo regulación hormonal
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
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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
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
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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 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