Date post: | 09-Sep-2014 |
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REGULACION ENDOCRINA DELMETABOLISMO DEL CALCIO Y DEL
FOSFATO
Dra. M.Antonieta Cruz R.
FISIOLOGIA
FUNCIONES DEL CALCIO
Crecimiento y remodelación ósea
Contracción muscular.
Coagulación sanguínea
Secreción hormonal y neurotransmisores
Estabilización de potencial de membrana
respuesta segundos mensajeros
secreción y división celular
DISTRIBUCION DE CALCIO EN EL ORGANISMO
Esqueleto 99% Intracelular 1% Extracelular 0.1%
Ca++ ionizadoUnido a
Proteinas plasmáticas
Iones como lactato, fosfato, bicarbonato
50% libre 50 % unida
DISTRIBUCION DE FOSFATO
CONTROLADO POR LOS RIÑONES + EFECTO DE PTH
Albúmina Albúmina
H+
H+
H+
Ca++
Ca+
+
H+
Ca++
Ca++
Ca++
Ca++
ACIDEMIA ALCALEMIA
La cantidad de Ca++ unida a Prot. y Ca++ ionizado depende del pH.
Calcio libreCalcio libre
Hipocalcemia < 8.0 mg/dl
Hipercalcemia > 10.5 mg/dl
Alcalosis ( pH) Disminuye Ca++
Acidosis ( pH) Aumenta Ca++
HOMEOSTASIS DEL CALCIO
Calcio Plasmático :1% del calcio total del organismo se encuentraen el plasma Calcemia 8.8-10.4 mg/dl
2.2-2.6 mmol/L
Alrededor del 80 % del calcio unido a proteinas lo hace a laalbúmina; el resto a globulina.
La unión del calcio a la albúmina es a través de 2 aminoácidos:ácido aspártico y ácido glutámico, que componen alrededor del 20% de los residuos aminoácídicos que componen la albúmina.La unión a través de estos grupos ácidicos es muy sensibleal pH. Alcalosis>>>Ca++ + albúmina Ca++(albúmina) <<<Acidosis
A pH 7.4 47% del calcio está ionizadoA pH 6.8 50% del calcio está ionizadoA pH 7.8 40 % del calcio está ionizado
LA FORMA IONIZADA ES LA FISIOLOGICAMENTE MAS IMPORTANTE
CALCIO
CALCIO TOTAL EN EL PLASMA: 10 mg /dl (2.5 Mm)
SOLO EL COMPONENTE IONIZADO PARECE SER MONITOREADO Y REGULADO
Regulación del estado del calcio
La concentración plasmática de calcio ionizado debe mantenerse dentro de rangos muy estrechos
La concentración plasmática total de calcio no requiere una regulación estricta
Ca2+
ATP ADP + Pi
Ca2+Ca2+
ATP ADP + Pi
Ca2+
Ca2+ ATPase
mitochondria/ER
Regulation of intracellular calcium
Na+
Ca2+
Na+/ Ca2+
exchanger
10-3 M
10-7 M
Calcium Homeostasis
Serum calcium2.25-2.55 mM
GI Tract
Kidney
Bone
Homeostasis del calcio
intestino
riñón
hueso
Hormonas que regulan la calcemia en corto tiempo
calcemiaPTH
Vit D activa o calcitriol
calcemiaCalcitonina
24,25(OH)2 vit D
FISIOLOGIA DEL CALCIODieta
100mg/dia
Heces825 mg/dia
Absorbido500 mg/dia
Secretado325 mg/dia
Reabsorbido9825 mg/dia
Filtrado10.000 mg/dia
Formación280 mg/dia
Resorción 280 mg/dia
LEC1000 mg
(8.8-10.6 mg/dl
Orina175 mg/dia
INTESTINO HUESO
RIÑON
Intestino delgado
Filtració pasiva
Dieta
SITIOS DE REGULACION DEL CALCIO
DETERMINANTES DE LA MASA OSEA
Influencias genéticas
Influencias hormonales
Ejercicio y actividad
Influenciade la dieta
Peak masa osea30 años de edad
HORMONAS QUE AUMENTAN LA ACTIVIDAD DE LOS OSTEOBLASTOS
HORMONAS QUE AUMENTAN LA ACTIVIDAD DE LOS OSTEOCLASTOS
H del crecimientoestrógenosfactores de crecimiento24-25 (OH)2 D3calcitonina
CitoquinasPTH1,25 (OH)2 D3
HORMONA PARATIROIDESEs un peptido que se sintetiza en las células principales de la glandula paratiroides.La interaccion de PTH con sus receptores aumenta los niveles de AMPc , IP3 y DAGEs el principal regulador de la concentración de calcio en el fluido extracelular.Aumenta la calcemia y disminuye la fosfatemia por acciones directas e indirectas sobre hueso, rinon e intestino. En su ausencia, la calcemia disminuye dramaticamente en un periodo de varias horas y la de fosfato aumenta. En el hipoparatiroidismo, se produce hipocalcemia, tetania y convulsiones. En forma cronica produce trastornos neurologicos, oculares y deficiencias cardiacas. El hiperparatiroidismo produce calculos renales y desmineralizacion excesiva
HORMONA PARATIROIDES (PTH)
ACCIONES FISIOLOGICAS
Moviliza calcio del hueso
Aumenta reabsorción renal de calcio
Aumenta excreción renal de fosfato
Aumenta producción renal de calcitriol
SINTESIS DE PTH EN CELULAS PRINCIPALES.
Gen de la PTH
Pro-PTH
PTH
Circulación
Pre pro-PTH
Ext. Terminal se separan enzimáticamente 25 aa.
Ap. Golgi se hidrolizan 6 aa.
Gránulos secretores
Gland existe degradación
Calcio en el plasma
Glándula paratiroidesestimula secreción de PTH
PTH en el plasma
Reabsorción de fosfato
Reabsorción de calcio
Formación de1,25 (OH)2 D3
Excreción urinariade fosfato
1,25(OH)2 D3 Excreción urinaria
de calcio Liberación de calcio al plasma
Fosfato en el plasma
Calcio plasmático hacia lo normal
RIÑON HuesoResorción de
Absorción intestinal de calcio
REGULACION DEL CALCIO PLASMATICO POR PTH
Calcio y fosfato
HYPOCALCAEMIA
parathyroid glands
PTH secretion
BONE KIDNEY INTESTINE
boneresorption
urinary phos.
1,25D3 production
urinary calcium
calcium abs.
phos. abs.
SERUM CALCIUM
HYPOCALCAEMIA
parathyroid glands
PTH secretion
BONE KIDNEY INTESTINE
boneresorption
urinary phos.
1,25D3 production
urinary calcium
calcium abs.
phos. abs.
SERUM CALCIUM
-VE FEEDBACK
hueso riñón intestino
Calcio plasma
Calcitonina y PTH en función de la concentración de calcio en el plasma
PTH CN
Calcio plasmático mg/100 ml
RELACION ENTRE CALCEMIA Y PTH
Vitamina D
Se forma a partir de un precursor en la piel por acción de la luz solar o puede provenir de la dieta.
Puede ser hidroxilada en tres diferentes posiciones:25 (OH) Vit D (higado)1,25 (OH)2 vit D (riñón)24,25 (OH)2 vit D.(riñón)
Actúa en parte, aumentando el mRNA para el transporte de calcio en las células
Diet: Milk, eggs, fish
SKIN7-dehydrocholesterol
vitamin D3
LIVER25-hydroxyvitamin D3
(25(OH)D3)KIDNEY
1,25-dihydroxyvitamin D3
(1,25(OH)2D3)
VITAMIN D
BLOOD
piel
sangre
higado
riñón
Dieta: leche,huevospescado
VIT D dietaLuz solar
7-dehidrocolesterolPiel
VIT D3 en el plasma
VIT D3
25 OH D3
enzima
HIGADO RIÑON25 OH D3
1,25 (OH)2 D3
1-a hidroxilasa
PTH
+
1,25-(OH)2D3 en plasma
Tracto GI
Absorción de calcio
METABOLISMO VIT D O CALCITRIOL
1,25 (OH)2 vit D:
Absorción intestinal de calcio
Resorción ósea de calcioefecto neto: aumenta la calcemia
24,25(OH)2 vit D
Absorción de calcio de la dieta
Deposición de calcio en los huesos efecto neto: aumenta masa ósea
VITAMINA D
Precursores endógenos
VIT D3
Dieta (leche, pescados, huevos)
25-hidroxicolecalciferol25 (OH) D3
Higado
Riñón
1,25 Dihidroxicolecalciferol1,25 (OH)2 D3 o Calcitriol
PTH Ca++
Hueso e Intestino
Ca++ en plasma
plasma
Luz solar sobrela piel
1-hidroxilasa
Control of hydroxylationof 25-OH-Vit D
ESR46-29
1.5 2.0 2.5[ Ca ] (mmol/L)
Hyd
roxy
lase
Act
ivity
1-hydroxylase
24-hydroxylase
CALCITONINA
Se sintetiza en las celulas parafoliculares de la glandula tiroides,Es un peptido de 32 aminoácidos. Presenta una vida media de 5-10 minutos.No constituye una hormona muy importante en la mantencion de la homeostasis del calcio pero ayuda a proteger el organismo contra excesiva resorción osea.Baja los niveles de calcio y fosfato inhibiendo la actividad de los osteoclastos. Actúa aumentando los niveles de AMPc. Los osteoblastos no poseen receptores a CN.A altas concentraciones la CN aumenta la excreción urinaria de calcio y fosfato, probablente actuando en los túbulos proximales.
La secreción de CN es baja cuando la calcemia está normal o disminuída y aumenta cuando la calcemia está sobre 9 mg/dl.Su concentración aumenta después de comer. La gastrina, CCK, secretina y glucagón aumentan su secreción
EFECTO DE LA CALCITONINA SOBRE EL METABOLISMODEL CALCIO Y FOSFATO
FISIOLOGIA DE LA CALCITONINA
INHIBE EFECTOS DE PTH EN EL HUESOActividad osteoclásticaActividad osteoblástica
INHIBE EFECTOS DE 1,25 (OH)2 D3 EN INTESTINOAbsorción de calcioAbsorción de fosfato
EFECTO NETO : Ca++ plasmático
PO4 plasmático
ESR47-03
Target Cell
Parathyroidhormone (PTH)
Calcitonin
Calcitriol
Osteoblast*
Osteoclast
Osteoblast*
Skeletal Target Cells
*Increased “osteoclast-activating factors”
ACCION DE HORMONAS A NIVEL OSEO
Elevados factores que estimulan los osteoclastos
Organo efector
REMODELACION OSEA
Aumentado por
Disminuídopor
hueso
La actividad metabólica en el hueso debe satisfacer 2 necesidades:El esqueleto de mantener su propia integridad estructural mediante continua remodelación y debe responder a las necesidades sistemicas para mantener adecuadas cantidades de calcio en el LEC.La matriz extracelular es el componente predominante del hueso. Un tercio formado por colágeno y otras proteinas y dos tercios de cristales minerales altamente ordenados.La matriz mineralizada está separada del compartimiento extracelular por una capa continua de células llamada membrana ósea
IntestinoHueso
Ca+2 Ca+2
PO4-3PO4
-3
Ca+2 PO4-3
LEC
calcitriol
Riñón Hueso
Ca+2 Ca+2
PO4-3PO4
-3
Ca+2 PO4-3
LEC
IntestinoHueso
Ca+2Ca+2
PO4-3
PO4-3
Ca+2 PO4-3
LEC
PO4-3
calcitriol1-a hidroxilasa
PTH
Calcitonina
RESUMEN DE LAS ACCIONE S DELAS HORMONAS SOBRE LA CALCEMIS Y FOSFATEMIA
EFECTOS DE LAS HORMONAS SOBRE EL TEJIDO OSEO
FORMACION OSEA RESORCION OSEA
Estimulada por: Estimulada por:
Hormona del crecimiento PTH Insulina Vitamina D Vitamina D Cortisol Calcitonina Hormonas tiroídeas
Interleukinas Prostaglandinas
Inhibida por: Inhibida por:
PTH Calcitonina Cortisolvv
Principales causas de hipercalcemia
Más frecuentes 90%Hperparatiroidismo 1io Cáncer
PARATIROIDES: (Metabolismo del calcio )
Hiperparatiroidismo
Hipoparatiroidismo
Pseudohipoparatiroidismo
HIPERPARATIROIDISMO
PRIMARIO : PROBLEMA EN LA GLÁNDULA. INDEPENDIENTE DE LOS NIVELES DE CALCIO CIRCULANTE. HABITUALMENTE . CURSA CON HIPERCALCEMIA
SECUNDARIO : RESPUESTA A UNA DISMINUCIÓN PERSISTENTE DE CALCEMIA ( INSUF RENAL, ETC). Con el tiempo puede hacerse autónomo, independiente del calcio
HIPOPARATIROIDISMO
El hipoparatiroidismo produce hipocalcemia
La hipocalcemia aguda produce un aumento de la excitabilidad neuromuscular
El aumento de la excitabilidad neuromuscular de cualquier causa se llama
TETANIA
Hiperparatiroidismo primario
El hiperparatiroidismo 1io. es un transtorno generalizado del metabolismo del Ca, de los fosfatos y del hueso, debido al aumento de la secreción de paratohormona.
Desde el punto de vista fisiopatológico existe hipercalcemia e hipofosfatemia.
Causas de Hiperparatiroidismo primario
Adenoma benigno (1 o 4 paratiroides) 80%
Hiperplasia 15%Cáncer de paratiroides 3%
Manifestaciones de hiperparatiroidismo primario
Compromiso SNC• Depresión• Irritabilidad• Fatigabilidad• Atrofia muscular• Debilidad muscular proximal
Aparato digestivo• Mayor incidencia úlceras duodenales• Pancreatitis
Hipoparatiroidismo
Cuadro clínico debido al déficit de PTH
Se caracteriza por presentar hipocalcemia, hiperfosfemia e irritabilidad neuromuscular
Erosión óseahiperparatiroidismo
B acción de PTHC acción de calcitonina
Síntomas
Neuromusculares (astenia, fatiga)Gastrointestinales (náuseas,
constipación, pancreatitis aguda)Renales (nicturia, pérdida de
capacidad de concentrar orina, litiasis renal)
Trastornos ritmo cardiaco.
CALCIO
La causa más común de un bajo nivel de calcio total es un nivelbajo de albúmina.
Otra importante causa es hipomagnesemia, la cual puede alterar laliberación de PTH.
Otras causas de hipocalcemia incluyen: falla renal crónica conalterada excreción de fosfato y subsecuente deposición de calcio yfosfato , mala absorción, déficit de vitamina D, pancreatitisaguda,hipoparatiroidismo y pseudo hipoparatiroidismo