Metabolismo ca y fosforo bioquimica
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE
LA SALUD CARRERA DE ENFERMERÍA
BIOQUIMICA Primer semestre
Alumna: Elena Yadira Rodríguez B. Curso: 2do “a” DOCENTE: Bioq.Carlos García Fecha: 09/ SEPTIEMBRE 2013 TEMA: metabolismo (calcio/fosforo)
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METABOLISMO DEL CALCIO Y EL FOSFORO
Introducción
El calcio y el fósforo son dos de los elementos minerales más abundantes en el cuerpo
humano. Se encuentran fundamentalmente formando el esqueleto mineral, en forma de un
compuesto llamado hidroxiapatita.
1. El calcio tiene unas funciones muy importantes como son, entre otras, su participación en
la contracción muscular, excitabilidad nerviosa, coagulación de la sangre o en la secreción
de glándulas exocrinas.
2. También el fósforo tiene importantes funciones metabólicas participando en la
regulación de enzimas y almacén energético.
Debido a estas importantes funciones los niveles de calcio en suero se mantienen en unos
niveles muy estrechos (entre 8 y 10,5 mg/dl) y el mantenimiento del equilibrio del calcio y
fósforo es llevado a cabo por tres hormonas fundamentalmente que actúan a nivel de tres
órganos, que son el hueso, el riñón y el intestino.
CALCIO
La concentración sérica del calcio es de 8,5 - 10,5 mg/dl. y normalmente dicha
concentración está regulada por un complejo sistema endócrino conformado por la
Parathormona, la 1,25 (OH)2 D3 y la Calcitonina que no permiten que las variaciones
fisiológicas excedan un rango muy estrecho.
Este control es esencial debido a que el calcio desempeña un papel muy importante en
varios procesos fisiológicos.
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FUNCIONES DEL CALCIO
Excitabilidad neuromuscular.
Coagulación sanguínea.
Procesos secretorios.
Integridad de la membrana.
Transporte en la membrana plasmática.
Reacciones enzimáticas.
Liberación de hormonas y neurotransmisores.
Acción intracelular (segundo mensajero).
Mineralización ósea
EL CALCIO SÉRICO TOTAL SE COMPONE DE 3 FRACCIONES:
1. Calcio ionizado: porción biológicamente activa, regulada directamente por las hormonas.
2. Formando complejos: unido a fosfatos, citratos y bicarbonato. Junto con la anterior
constituye la fracción difusible y ultra filtrable del calcio.
3. Calcio unido a proteínas: fracción no difusible, circula en sus 4/5 partes unido a albúmina
y el resto a las globulinas
BALANCE DEL CALCIO.
El calcio restante es filtrado por el riñón, reabsorbiéndose el 90% en los túbulos
proximales, asa de Henle y túbulos distales, siendo la excreción fraccional del 2%.
En el TCP se reabsorbe en un 50% a la carga filtrada y puede seguir dos vías:
a) Pasiva: sigue al agua y pasa por los espacios intercelulares; de allí pasa a la célula por
diferencia de concentración.
b) Activa: por la diferencia de potencial creada por la Na-K ATPasa, que crea un potencial
negativo en el interior de la célula y la salida por la membrana baso lateral con n Na++
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FÓSFORO
La mayoría del fósforo se encuentra junto con el calcio formando el hueso. El fosfato
circulante está en derivados orgánicos, como es con los lípidos o carbohidratos, o como
hidrógeno fosfato o di hidrogeno fosfato. A estas dos últimas formas se le denominan
fosfato inorgánico y son las que se miden en el laboratorio.
Los niveles normales de fosfato en suero oscilan en adultos entre 2,5 y 4,5 mg/dL, mientras
los niños por su estado de crecimiento tienen niveles de fosfato ligeramente más altos, entre
4 y 7 mg/dL. Es importante realizar la extracción en ayunas, pues los valores séricos de
fosfato disminuyen tras las comidas. Para medir el fosfato en orina es necesario recogerla
durante las 24 horas debido a la amplia variación diurna en la eliminación de fosfato.
FUNCIONES DEL FÓSFORO
Facilita la asimilación de la vitamina B2 y la vitamina B3.
Ayuda a la eficiente transmisión de los impulsos de los nervios y ayudar a los riñones
excretar los desechos con eficacia.
Es una fuente de fosfato, en la producción y gestión de energía para el cuerpo.
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Es un factor clave en el mantenimiento de electrolitos del cuerpo y el equilibrio de
líquidos.
El mineral ayuda a filtrar los desechos en los riñones. Se sabe para metabolizar las
vitaminas y minerales.
Estimula la producción de hormonas en el cuerpo y ayuda al cuerpo en la asimilación de
vitaminas del complejo B.
Este mineral tiene un papel importante en la replicación del ADN y el ARN.
Es necesario para el crecimiento, mantenimiento y reparación de todos los tejidos y
células en el cuerpo.
HORMONAS ENCARGADAS DE LA REGULACIÓN
1. La paratohormona (PTH): responde a niveles bajos de calcio favoreciendo en el riñón
la reabsorción tubular de calcio, la eliminación de fósforo por la orina y también la síntesis
de la forma activa de la vitamina D (1,25- dihidroxi-colecalciferol). En el hueso la
paratirina favorece la resorción ósea, con lo que se libera calcio y fosfato a la circulación
sanguínea.
ACCIONES:
a) A nivel del hueso: estimula la reabsorción ósea mediante el incremento de la actividad
y número de osteoclastos por varios mecanismos. Los osteoclastos, que median la
desintegración del hueso, carecen de receptores de PTH. La estimulación de los
osteoclastos mediada por la PTH es indirecta y se produce en parte por medio de citocinas
secretadas por los osteoblastos (que cuentan con receptores para PTH) para activar a los
osteoclastos.
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b) A nivel renal: aumenta la reabsorción de calcio a nivel del túbulo distal al mismo
tiempo que disminuye la reabsorción proximal de fosfato.
Además estimula a la enzima α1-hidroxilasa favoreciendo la conversión de 25-OH-D3 en
1,25-(OH) 2D3, que es la vitamina D activa
2. La vitamina D: favorece la absorción de calcio y fósforo intestinal. También favorece la
absorción intestinal de calcio un medio ácido y la presencia de proteínas, mientras que el
ácido fítico presente en algunos cereales, los ácidos grasos o el oxalato disminuyen su
absorción:
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ACCIONES:
a) A nivel intestinal: favorece la absorción de Ca por difusión facilitada: ésta hormona es
un inductor importante de la calbindina D, una proteína fijadora de Ca que absorbe el Ca
por difusión facilitada.
b) A nivel óseo: favorece la diferenciación del osteoclasto y aumenta la actividad
osteoplastia: al igual que la hormona paratiroidea. Regula la expresión de varios genes en
los osteoblastos: los genes diana incluyen las proteínas de la matriz ósea, la osteocalcina y
la osteopenia.
.
c) A nivel de la glándula paratiroides: ejerce efectos antiproliferativos sobre las células
Paratiroideas y suprime la transcripción del gen de la PTH.
3. La calcitonina: también regula los niveles de calcio ya que se secreta cuando los niveles
de calcio están elevados y favorece su depósito en el hueso disminuyendo la resorción ósea.
ACCIONES:
a) A nivel óseo: inhibe la resorción, acción que lleva a cabo reduciendo el número de
osteoclastos. Ellos se retraen y se separan de la superficie ósea, disminuyendo el número de
sus núcleos, provoca una disminución en el tamaño de los Osteoclastos de profundidad, y
disminuye la actividad Y estimula el desarrollo del cartílago de crecimiento, aumenta la
producción de glicoproteína y de Colágeno óseo en los Osteoblastos.
b) A nivel renal: La hormona aumenta la eliminación de calcio y Fósforo contribuyendo a
la hipo calcemia e hipofosfatemia. Por lo tanto su acción es semejante a la PHT con
respecto al Fósforo y antagónica con el Calcio. También aumenta la excreción renal de
Na+, K+ y Mg++, y la captación de fosfatos por los tejidos blandos, especialmente hígado.
c) Otros efectos: la CT ejerce otros efectos mediante receptores presentes en el cerebro,
tubo digestivo y sistema inmunitario
REGULACION HORMONAL DEL METABOLISMO DEL CALCIO Y FOSFORO
La mantención del nivel constante de calcio, en el líquido extracelular es indispensable
para el funcionamiento normal del organismo.
El intestino es el sistema encargado de absorber calcio, fósforo y magnesio presentes en
los alimentos.
El 99% del calcio y el 80% del fósforo del organismo humano forman parte del hueso
de los dientes.
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El calcio no sólo es un componente principal de los huesos y de los dientes, sino que es de
importancia fundamental en la coagulación sanguínea, la contractilidad muscular, la
conducción nerviosa, la transmisión sináptica, etc. Actúa también como factor en la acción
de numerosos enzimas.
Su concentración en la sangre es alrededor de 10 mg % (5 mEq) y se encuentra en tres
formas:
1. Unido a proteínas y, por lo tanto, no difusible (45%)
2. Libre no ionizable (5%).
3. Libre ionizable y, por lo tanto, difusible, forma en que participa constantemente en el
recambio óseo (50%).
El pH modifica el grado de ionización del calcio en el plasma: el aumento del pH sanguíneo
(por ejemplo durante la hiperventilación pulmonar), disminuye su ionización. (FIG.98)
El requerimiento de calcio en el adulto fluctúa alrededor de 50 mg/24 horas. Es mayor en el
niño en crecimiento y en la mujer durante el embarazo y lactancia. La principal fuente de
calcio son los productos lácteos.
El metabolismo del calcio está íntimamente relacionado con el del fósforo, tanto en lo que
se refiere a su participación en el metabolismo del hueso, corno a su regulación.
La mantención de los niveles normales de calcio y fósforo plasmático depende del
intercambio de estos iones, fundamentalmente a tres niveles:
1. Nivel intestinal, donde se efectúa su absorción.
2. Nivel renal, que constituyera vía principal de su eliminación.
3. Nivel óseo, que constituye un reservorio de estos iones.
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El 80 % del fósforo y el 98% del calcio del organismo se encuentra en los huesos. Estos
están formados por una matriz proteica de colágeno en la cual se depositan el calcio y el
fósforo en forma de sales insolubles (hidropatía (3Ca3(PO4)2 + 2Ca (OH)2) y carbonato de
calcio). La mantención de la estructura ósea normal requiere de un aporte adecuado de Ca y
P y, además, de un anabolismo proteico normal.
En la formación y renovación del hueso intervienen dos tipos de células: los osteoblastos y
los osteoclastos.
1. Los osteoblastos: intervienen en la formación ordenada de las fibras colágenos que
constituirán la matriz ósea. Contienen un enzima, la fosfatasa alcalina, capaz de liberar
fosfato mediante la hidrólisis de esteres fosfóricos. La liberación de fosfato aumenta
localmente el producto Ca x P, lo que disminuye la solubilidad de estos iones, induciendo
la precipitación de fosfato de calcio en la matriz ósea.
Los osteoclastos: por su parte, producen reabsorción ósea mediante la destrucción de las
fibras colágenos del hueso y la solubilizaci6n de sus sales. Los osteoclastos contienen el
enzima llamado fosfatasa ácida que, al disminuir localmente el pH, aumenta la solubilidad
del fosfato de calcio, facilitando su paso al líquido extracelular.
EL FOSFATO DE CALCIO SE ENCUENTRA EN EL HUESO EN DOS FORMAS:
1. Como sal estable, que se intercambia lentamente y forma un depósito muy poco activo
de calcio.
2. En forma intercambiable, ubicada predominantemente en la zona superficial de las trabé
culas del tejido esponjoso, en contacto con el líquido extracelular. Esta ubicación facilita el
intercambio y la mantención del equilibrio entre calcio plasmático y óseo.
En condiciones normales sólo el 1 % del calcio óseo participa en el intercambio entre hueso
y plasma, pero en algunos estados patológicos puede intercambiarse en mayor proporción,
produciéndose de calcificación del hueso.
El metabolismo del calcio y del fósforo es regulado fundamentalmente por la hormona
paratiroides, por la tirocalcitonina y por la vitamina D.
PATOLOGIAS
Existen numerosas patologías en que está alterado el metabolismo fosfo-cálcico, y que
pueden llevar a una hiper o hipocalcelmia.
1. Entre las causas de aumento de calcio sérico pueden estar el hipoparatiroidismo o los
tumores.
2. Entre las causas de hipo calcemia pueden estar, entre otras, el hipoparatiroidismo o la
insuficiencia renal.
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a) El hipoparatiroidismo: es una enfermedad en la cual se secreta un exceso de paratirina
por la glándula productora, que es la paratiroides. En este caso el exceso de hormona
provoca un incremento de calcio sérico y una disminución del fosfato la baja producción de
paratirina hace que disminuya el calcio con un aumento de fosfato.
El fallo renal provoca frecuentemente una hiperfosfatemia por una disminución de la
excreción renal de fosfato. En la insuficiencia renal crónica se produce una
b) La hipo calcemia: con un incremento de la hormona paratirina y del fosfato en el suero.
La hipofosfatemia es una situación frecuente en los pacientes hospitalizados.
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BIBLIOGRAFIA:
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9) http://www.cun.es/area-salud/pruebas-diagnosticas/calcio-fosforo
10)http://med.unne.edu.ar/enfermeria/catedras/fisio/clases07/009.pdf
