OBJETIVOS • Conocer e Interpretar la regulación del Metabolismo Fosfo-Calcico

• Conocer los factores NO HORMONALES que pueden modificar la concentración de Ca2+ en el LEC. • Aprender las acciones de la Hormona Antidiuretica (ADH) o

Vasopresina

Dieta 1000 mg

Intestino

Pérdida fecal

Absorción Intestinal 300 mg

Pérdidas en Jugos Digestivos

125 mg

Calcio Circulante

Riñón

10.000 mg

9.825 mg

Hueso 500 mg

500 mg

875 mg Heces

125 mg ORINA

BLANCE DEL CALCIO

- 99%: hidroxiapatita en el hueso

- 1%: en el LEC y Tejidos Blandos.

PTH VITD

Ca2+ Circulante LEC (0,1%)

Filtración Pasiva

PTH + Calcitonina -

Calcitonina

PTH VITD

ORINA

CELULAS LIC (0,9%)

Gradiente electroquímico

Transporte Activo

HECES

(99%)

Funciones Fisiológicas del Calcio

Proceso de mineralización del hueso.

Conducción nerviosa.

Contractilidad muscular.

Mecanismo de secreción y acción de diversas hormonas y enzimas citosólicas.

Permeabilidad de membranas.

Proceso de la coagulación.

Calcio Ionico (difusible)

Calcio Unido a Proteínas

Formando Complejos

1.2 mmo/l 1.0 mmo/l

90%- ALB 10%- GLOB

Fosfato, Citrato, Lactato, Bicarbonato

CALCIO PLASMATICO: Distribución

pH ALBp

Calcio Ionico (difusible)

50%

Calcio Unido a Proteinas

45%

Calcio Formando Complejos

5% CALCIO IONICO

4,25 – 5.25 mg%

CALCIO TOTAL: Ca++ + Ca(Prot) + Ca(Compl) = 8,5 – 10,5 mg%:

ALB GLO

pH: 7,40 +/- 0,02 ALB(plasma): 3,5 – 5,2 g/l

Fosfato, Citrato, Lactato, Bicarbonato

Libre 90%

ligado a Proteínas

10%

Fosforo Serico

FOSFORO PLASMATICO 2,5 – 5,6 mg%

VALORES DE REFERENCIA

CALCIO PLASMATICO TOTAL: 8,5 – 10,5 mg%

CALCIO IONICO: 4,25 – 5.25 mg%

ALBUMINA: 3,5 – 5.2 g/l

SODIO PLASMATICO: 135 – 145 mEq/l

FOSFORO PLASMATICO: 2,5 – 5,6 mg%

HORMONAL

• PTH • VIT D • TIROCALCITONINA

NO HORMONAL

• pH • ALBUMINEMIA • NATREMIA

CONTROL DEL Ca2+

Proteína Ca2+ H+

H+

Ca2+ Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+

H+

H+ H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+ H+ H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+ H+

H+

H+ H+ H+

H+ H+ H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+ H+ H+ H+

H+

H+

H+ H+ H+ H+ H+ H+

H+

H+

H+ H+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

ESQUEMA SIMPLIFICADO ASOCIACIÓN H+ - Ca2+

[H+] ↓ pH [Ca2+] por desplazamiento

Proteína

Ca2+

H+ H+ Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

H+

H+ H+

H+ H+

H+

H+

H+

H+ H+ H+

H+

H+ H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+ H+ H+

H+ H+

H+ H+

H+ H+ H+

H+ H+

H+

H+ H+

H+ H+ H+

H+

H+

H+ H+ H+

H+

H+ H+

H+

H+

H+

H+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

PH: María del C.Gauna

ACIDEMIA ⇧ [H+] ⇩ Unión a la ALB

Mas H+ unido a la ALB

⇧ Ca++

E F E C T O

D E L

ph

Proteína Ca2+

H+

Ca2+ Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+

H+

H+

H+

H+ H+

H+ H+ H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+ H+ H+ H+

H+

H+

H+

H+

H+ H+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

ESQUEMA SIMPLIFICADO ASOCIACIÓN H+ - Ca2+

↓ [H+] pH ↓ [Ca2+] por desplazamiento

Proteína Ca2+

H+

H+ Ca2+ Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+ Ca2+

H+

H+ H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+ H+

H+

H+ H+ H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+

H+ H+

H+ H+

H+

H+

H+ H+ H+ H+

H+ H+

H+ H+

H+

H+

Ca2+ Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+

PH: María del C.Gauna

ALCALEMIA ⇩ [H+] ⇧Unión a la ALB

Menos H+ unido a la ALB

⇩ Ca++

E F E C T O

D E L

ph

Efecto de la concentración plasmática de ALB y GLO

Albúmina: 3.5 – 5.2 g/l

La disminución de ALB en 1.0 g ocasiona una disminución de 0.8 mg CaT

Cada gr de ↓ de ALB

sumar 0.8 mg al CaT

Cada gr de ↑ de ALB

restar 0.8 mg al CaT

Hipoalbuminemia

CaT Bajo – Ca2+Normal

HIPONATREMIA ≤ 120.0 meq/l

↑ del Calcio

Unido a

Proteínas

HIPERNATREMIA ≥ 155.0 meq/l

↓ del Calcio

Unido a

Proteínas

NATREMIA Y CALCIO

[Na2+]p: 135.0 – 145.0 mEq/l

Ca++

LA REGULACIÓN HORMONAL

DEL METABOLISMO FOSFOCÁLCICO

Parathormona - PTH 1,25 (OH)2D – vitamina D Tirocalcitonina

Hormona del Crecimiento Tiroxina Glucocorticoides Esteroides Sexuales

VITAMINA D3

Ergocalciferol (Vitamin D2)

α-globulina específica: Síntesis Hepática

Fija: 25(HO)D y1,25(HO)2D

Se Hidroxila en C25

Forma circulante principal

cc: 25 ng/ml. Vm: 15 días

Se Hidroxila en C1

1α-hidroxilasa

1.25 dihidroxi-vitamina D3 Hormona Activa.

cc: 20-50 pg/ml. Vm: 15 hs

INTESTINO – RIÑON – HUESO

Efectos Biológicos de la 1.25(HO)2D

INTESTINO

Absorción de Ca2+ y Fosfato

RIÑON

Absorción

de Ca2+ y Fosfato

HUESO

Aumenta acción

Osteoclastos

(Resorción Ósea)

Aumenta la Calcemia y Fosfatemia

Favorece mineralización del tejido Óseo

Regulación de la secreción de 1.25(HO)2D

* Hipocalcemia * Hipofosfatemia * Niveles de PTH (+)

Regulación de la formación de 1.25 (HO)2D

Ca, PO43-,Vit.D ↓

[Ca]p, [PO43-]p ↓

[Ca++]p ↓

PTH ↑ ↑ Resorción Ósea

↑ Reabsorción Tubular

↑ Excreción Renal de

PO43-

↓ [PO43-] p

1- α Hidroxilasa

↑ 1.25 (HO)2D

↑ Reabsorción Intestinal Ca

Glándula Tiroidea

Glándulas Paratiroideas

PARATHORMONA

Parathormona (PTH)

Origen: Glándula Paratiroideas

Naturaleza Química: Péptido de 84 AA

Biosíntesis: Producción continua Escaso almacenamiento

Transporte en circulación: Disuelta en plasma

Vida media: < 20 min

Estimulo para su liberación: ↓ Ca2+Plasmático

Células o Tejidos diana: Riñon – Hueso – Intestino

Receptor diana: Un Rc de membrana actúa vía AMPc

Reacción tisular generalizada: ↑Ca2+Plasmático

Acción a nivel Celular: ↑Síntesis de Vit D ↑Reabsorción Renal de Ca2+ ↑Reabsorcion ósea

Acción a nivel molecular: Altera rápidamente el transporte de Ca2+ Inicia síntesis Proteica en Osteoclastos

Regulación: Por retroalimentación negativa mediante el ↑Ca2+Plasmático

Otra: Los osteoclastos CARECEN de Rc para la PTH. Regulado por sustancia parácrinas inducidas por la PTH

La pro-PTH se sintetiza en el retículo endoplásmico,

alcanza el aparato de Golgi donde se produce la conversión en PTH.

La PTH humana está formada por una cadena

polipéptida de 84 aminoácidos.

La fracción NH2-terminal

(1 – 34) es esencial para

su actividad biológica.

Aumenta Reabsorción Tubular Renal de Ca2+

Aumenta: de 25(OH)D 1.25(OH)2D

Aumenta Excreción Renal de Fosfato

Potencia Absorción digestiva de Calcio

PTH

PTH - FUNCIONES

Que se expresa en: • la membrana de las células paratiroideas • en diversos segmentos del nefrón • la médula ósea • las mamas • los osteoclastos y osteoblastos • las células C tiroideas • las células secretoras de gastrina en el estómago • el intestino • en algunas áreas cerebrales.

RECEPTOR SENSIBLE AL CALCIO (RSCa)

Cambios en el Ca2+ del LEC son detectados por un Rc ligado a la proteína G

PÉPTIDO RELACIONADO CON LA PTH (PTHrp)

Activa los Rc. de PTH en las células renales y óseas y

Aumenta el AMPc urinario y la producción renal de 1,25[OH]2D3.

Producido • principalmente por las glándulas paratiroides fetales • En los adultos, el PTHrp se produce tanto en las mamas como en la leche

Parece ser el estimulador más importante de la transferencia materno-fetal de calcio

EFECTOS BIOLOGICOS DE PTH

Mantener Concentración Normal de Ca++

Reabsorción tubular del calcio

Reabsorción de fósforo a nivel del T. Proximal

Estimula a la enzima 1-α-hidroxilasa en el T. proximal.

Favorece la conversión de 25-OH-D en 1-25 (OH)2D

Estimulación de la absorción intestinal de calcio y fósforo

Resorción ósea

Formación de nuevo hueso

Precursor

Osteoclasto

Osteoblasto

Osteoclasto

Maduro

Receptor RANK

Ligando RANK-L

OPG

La PTH mantiene la Homeostasis del Calcio en parte estimulando la Osteoclastogénesis

Las células precursoras de osteoclastos producen una proteína receptora de superficie (RANK)

Los osteoblastos producen el ligando para este receptor, conocido como RANKL

La unión del Receptor (RANK) al ligando (RANKL) estimula el desarrollo de osteoclastos y la activación de los mismos.

Los Osteoblastos producen la osteoprotegerina (OPG), que interfiere con la capacidad de RANKL para unirse a RANK.

Precursor

Osteoclasto

Osteoblasto

Osteoclasto

Maduro

PTH

+ −

+

La PTH mantiene la Homeostasis del Calcio en parte estimulando la Osteoclastogénesis

CATEPSINA K

La resorción ósea empieza cuando el osteoclasto se fija a la matriz ósea. La matriz ósea contiene tanto componente inorgánico (cristales de fosfato de calcio) componente orgánico (el colágeno y otras proteínas) La disolución del fosfato de calcio se logra mediante transporte de H+ por una bomba de H+--ATPasa en la membrana que acidifica la matriz ósea (pH: 4.5) inmediatamente adyacente al osteoclasto. Un canal para el Cl- permite que el Cl– siga al H+, lo que preserva la neutralidad eléctrica. Se evita que el citoplasma se haga demasiado básico mediante la acción de una bomba de transporte activo de Cl–/HCO3– sobre la superficie opuesta del osteoclasto. El componente proteínico de la matriz ósea se digiere mediante enzimas, principalmente una llamada catepsina K, liberada por los osteoclastos.

REGULACION DE SÍNTESIS Y SECRECIÓN PTH

[Ca++]p

<1.3 mmol >1.3 mmol SÍNTESIS Y SECRECIÓN

90% del filtrado se reabsorbe TCP y

AH en un proceso estrechamente

ligado al Na.

PTH ( ↑ ) 10% Restante: PTH ( ↓ )

Reabsorción de MAS Ca en TD < Reabsorción – > Excreción

CALCITONINA Hormona peptídica compuesta por 32 AA que interviene en el

metabolismo del calcio y del fósforo.

Se produce en las células Parafoliculares de la Glándula Tiroides.

Reduce los niveles sanguíneos de calcio de tres formas:

Función: Hipocalcemiante, oponiéndose a la PTH.

•↓absorción intestinal

• ↓ resorción ósea. (-) OSTEOCLASTOS.

• ↑excreción renal .

[Ca]p > 9.0 mg/dl

Aumenta linealmente la secreción de Calcitonina

Incrementa excreción renal de: • calcio • Fosfato • Na • K • Mg

PTH 1,25 HO2D3 CALCITONINA