metabolismo del calcio y fosforo hoy
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ALEJANDRO LOPEZALEJANDRO LOPEZRESIDENTE I ORTOPEDIA Y TRAUMATOLOGIARESIDENTE I ORTOPEDIA Y TRAUMATOLOGIA
Cartagena-Cartagena-20102010
CALCIO
Símbolo químico: Ca
N atómico: 20
Densidad: 1550 kg/m3
Estado de oxidación: ±3, 1, 5
CALCIOGrupo de Edad RDALactantes 6 meses 400 mg6 - 12 meses 600 mg1 - 10 años 800-1200 mg11 - 18 años 1200-1500 mg25 - 30 años 1000 mg
(mujeres)800 mg (varones
Mujeres posmenopáusicas 1000-1500mg
FOSFORO
Símbolo químico: P
N atómico: 15
Densidad: 1823 kg/m3
Estado de oxidación: 2
FOSFOROGrupo de Edad RDALactantes 6 meses 300 mg6 - 12 meses 300mg1 - 10 años 800 mg11 - 18 años 1200-1500
mg25 - … 1200 mg
CONTENIDO Y DISTRIBUCIÓN DEL CALCIO Y FOSFATO
Total corporal % en hueso
Calcio 1000-1200 g 98-99%
Fosfato 600-6500g 80-85%
Ca +2 HPO2-
Liquido extracelular (Plasma)
1.1 x 10 -3 1 x 10 -4
Citosol 1 x 10 -7 1 x 10 -4
Mitocondria• Fracción Soluble
•Fracción no soluble0.2 x 10 -4
1.5 x 10 -3
5 x 10 -4
1 x 10 -3
Funciones Fisiológicas del Calcio
CelularesCrecimiento división
celularEstabilización de
membranasExcitabilidad y
permeabilidad de las membrana plasmática
Transporte de iones a través de la membrana plasmática
Regulación enzimáticaExcitabilidad nerviosaSecreción de hormonasSecreción exocrinaNeurotransmisoresContracción muscular
ExtracelularesMineralizaciónCofactor de factores de
coagulación
Homeostasis del Calcio intracelularMitocondrias Retículo Sarcoplásmico: Músculo estriado Canales de calcio
Potenciales eléctricos Hormonas, neurotransmisores
Proteínas ligadoras de Calcio:mem. plasmática mem de organelas intracelulares
Mitocondrias, Sarcoplasma, Ap. Golgi, lisosomas, calciosomas
Calmodulina y la troponina C
Calmodulina4 puntos de unión para el Ca+2.
2 Ca +2 citosol se adhiere a la molécula1er cambio conformacional
Calmodilina 2Ca+2 se asocia a una proteína efectora inactiva, 2do cambio conformacional
Incorporación de los siguientes 2 Ca+23er cambio conformacional
Forma activa y cataliza la reacción correspondiente.
ATPasa dependiente de Ca+2 Mem. plasmáticaExpulsar Ca+2
ATPasa dependiente de Ca+2SarcoplasmaIntroducir Ca+2
Contratransporte: 1Ca+2 y 2 Na+2
Sangre:500 mg/dia8-10.5 mg/dl50%forma iónica 40% unido proteínas10% ligado lactato, fosfato, sulfato
Mantenimiento de los niveles de Calcio total en especial la forma iónica.Parathormona: acción rápidaCalcitriol (1,25-dihidroxi vitamina D3):
acción lentaLos niveles de calcio siempre se mantiene
por encima de los 5.5-5.0 mg/dl
Acción Control de la secreción
Paratohormona (PTH)
Poli péptido 84aa;
cromosoma 1
• los niveles plasmáticos de Ca+2 y Mg2+ • los niveles plasmáticos de fósforo al aumentar la tasa de absorción de Ca2+ y Mg2+ de la dieta.• el numero y actividad de los osteoclastos • absorción renal de Ca2+ • secreción renal de potasio y favorece la formación de calcitriol
•Un nivel plasmático bajo de Ca2+ estimula la secreción.
•Un nivel plasmático elevado de Ca2+ inhibe la secreción
Acción Secreción
Calcitriol •Compuesto esteriodeo, sintetizado a partir de la VitD
•Acciones similares a la PTH
Calcitonina •Suprime la perdida del Ca2+ del hueso
•Dominancia: previene hipercalcemia en el esqueleto
•Secretada por las células parafoliculares o células C
•Niveles elevados de Ca2+
•No hay retroalimentatacion entre ellas
Regulación - PTH[ ] Ca +2 en el liquido extracelularEl descenso de calcemia (fracción iónica) elevación
de lo niveles plasmáticos.Controlar la homeostasis del calcio, sobre el hueso y
riñon e indirecta sobre el intestino.Evita a Hipocalcemia.
Mecanismos de Acción
La PTH se une a receptores de en las células efectoras. Se producen dos tipos de acciones:Estimulación de la adenilciclasa con aumento del AMPc en
la célulaModificación de la permeabilidad en la membrana que
determina el ingreso de calcio.
Sobre el hueso:Posee acciones contrapuestas sobre el tejido óseoTiene efecto anabólico, favoreciendo la formaciones de
hueso nuevoPredominante acción estimuladora de la absorción ósea
La PTH incrementa la diferenciación de las células precursoras hacia osteoclastos, aumentando su numero
La PTH estimula la actividad de los osteoclastos.
No existen receptores en estas células, si en osteoblasto
Primero solubilizan el mineral y luego digieren la matriz orgánica
Sobre el riñón:
La PTH estimula la reabsorción tubular de calcio disminuyendo su excreción por orina.
Estimula la enzima 1-alfa hidroxilasa en el túbulo proximal, esta Solo controla el 10% del total de la reabsorción de dicho ion, tiene importantes efectos.
Potencia la resorción de magnesio en la rama ascendente del asa de Henle.
Estimula sintesis de 25-OH-vitamina D-1-hidroxilasa. (mitocondrias)
Cataliza formaciones del metabolito de Vit D
Inhibe la reabsorción de fosfato.
El incremento de la fosfaturia tiende a prevenir la formación de fosfato de calcio que se depositarían en los tejidos blandos, reduciendo el efecto hipercalcemiante.
Sobre el intestino:Actúa indirectamente al estimular la síntesis renal de la 1,25-
dihidroxi-vitamina D3Favorece la absorción intestinal de calcio y fosfato.
Calciferoles y derivados metabolicos
Vitamina D2Esterol vegetal
Derivado del colesterolSintetizado en la piel: 7 -dehidrocolesterol;Luz ultravioleta
La metabolizacion , transporte, almacenamiento yactividad biológica son semejantes400U.I/ día
Riñon
Vitamina D (calciferol o calcitrol)Tomada de la dieta o generada por la piel por la radiación
de rayos UV.Esta se hidroliza en el hígado luego es
transportada al riñón donde se modifica a la forma activa: dihidroxicolecaliferol
Hormona es llevada al intestino donde estimula la absorción del Ca+ y al hueso causando mineralización del mismo
Con la hormona paratiroidea son responsable de mantener el Ca++ plasmático y los niveles de fósforo para la función normal del sistema neuromuscular.
Sobre el hueso: 1,25(OH)2D3 estimula la mineralización ósea.Sobre los osteoblastos actúa favoreciendo la síntesis de
osteoclastina e incrementando la actividad de los recetores para factores de crecimiento.
Induce la liberación de osteoclastos un factor estimulador producido por los osteoblastos.
Estimulador de la reabsorción ósea.
Sobre Riñon:Autorregulación, a través de la 25(OH)D3-1-hidroxilasa
Sobre el Intestino: Estimula la absorción
intestinal de calcio y fosfato.
Acción mediada por una proteína ligadora de calcio, calbindina D.
Otras acciones:Diferenciaciones de los
células hematopoyeticas.Estimula maduración
células de la epidermis.Inhibe crecimiento de
algunos tumores.
Calcitriol y PTHCélulas principales de la
paratiriodes posee receptores para 1,25 (OH)2D3, niveles elevados inhibe síntesis PTH
Inhibición a nivel de reabsorción intestinal
Acciones Fisiológicas de la CalcitoninaEstimulada: Por la elevación de [ ] Ca++
en el liquido extracelularGastrina, secretina,
glucagon, colecistoquinina
Inhibida:Poca [ ] Ca++ en el liquido
extracelularReabsorción ósea al reducir
el numero y actividad de los osteoclastos (receptores)
Altas dosis inhibe reabsorción tubular de Ca++ y fosfato
Transtornos -HIPERCALCEMIACifras de calcio total superiores a 11 mg/dl y de calcio
iónico superiores a 1,3 ml//L.Se relacionan con enfermedades malignas:
neoplasias de pulmón, mama y riñón, mielomas, linfomas, leucemias
Puede deberse:A metástasis, Producción de Parathormona por el tumor, PGE ó factor activador de osteoclastos.
Hipocalcemia
La causa mas frecuente es el hipoparatiroidismo; la paratohormona.
En el pseudohipoparatiroidismo la PTH está elevada, pero los órganos periféricos no responden.
La hipomagnesemia produce hipocalcemia al suprimir la secreción de PTH,
La hipovitaminosis D que se produce por trastornos gastrointestinales (gastrectomia, resección intestinal etc.).
En la insuficiencia renal la hipocalcemia es secundaria a la hiperfosfatemia que disminuye el nivel de calcio.
Homeostasis del Fósforo600-650 g
80% hueso10% músculo esquelético10% células o plasma ( HPO4, H2PO4-)
Células: fosfolípidos membranasPrincipal tampón intracelularEsteres son almacenadores y liberados de energía (ATP y
fosfocreatina)Es esencial en el metabolismo de los hidratos de carbono,
grasas y proteínasFósforo se absorbe en forma inorgánica a nivel de yeyuno,
de forma pasiva como activa dependiente de la vit D.
Mantiene la integridad celular, posibilitando la contracción muscular, las funciones neurológicas, la secreción hormonal y la división celular.
Su concentración sérica se expresa como masa de fósforo, las cifras normales son entre 3 a 4,5 mg/ml.
85% forma libre, inorgánico15% circula combinado con proteínas.
Filtrado Renal:Filtrado glomerular y la reabsorción tubular (limitada)Reabsorción en el túbulo proximal, por un mecanismo
dependiente de pH y Na+, actuando como contra transporte.
La excreción renal del fosfato esta dirigida por la PTH, al inhibir se reabsorción en los túbulos proximal y distal.
Transtornos-HipofosfateniaCifras inferiores a 3mg/dlLa administración de glucosa desciende los niveles de fosfato,
redistribuyéndolo al interior de la célula.
HiperfosfatemiaLas cifras de fósforo son superiores a 5 mg/dl. Se debe a un descenso en la eliminación del
fósforo insuficiencia renal, sobrecargas endógenas (Hipoparatiroidismo,
Rabdomiolisis, lisis tumoral) por administración exógena.
Los síntomas, se deben a la hipocalcemia acompañante y a la calcificación ectópica de los tejidos blandos (vasos, córnea, piel , riñones).
GRACIAS