METABOLISMO DEL CALCIO

Distribuzione del Calcio nell’organismo

1,1Kg Ca /70 Kg peso corporeo

98% nelle ossa come

idrossiapatite (Ca)3(PO4)2Ca (OH)2

OSSO: ≈ 25% collagene ≈ 75% idrossiapatite

2 % nei liquidi biologici

Funzioni del Calcio

Extracellulare/plasma

Mineralizzazione dell’osso

Coagulazione del sangue

Eccitabilità neuromuscolare

Intracellulare

Secondo messaggero

Contrazione muscolare

Secrezione ormonale e di neurotrasmettitori

Funzioni del calcio intracellulare

CaM= Calmodulina

Molte funzioni sono mediate da calmodulina

Voltage operated channel

Receptoroperated

Intracellular Messengeroperated

Calcio Plasmatico Totale = 9-11 mg/100 ml (2,2-2,6 mM)

Calcio Plasmatico libero*, 4.5 mg/100ml, 1.1-1.3 mM 45%

Calcio legato a Proteine (Albumina) 4.5 mg/100ml

Calcio complessato (fosfato PO4---, bicarbonato HCO3-, Citrato) 1.0 mg/100ml

altro

45%

9%

1%

* Biologicamente attivo

Calcio Plasmatico Totale = 9-11 mg/100 ml (2,2-2,6 mM)

così distribuito

45% Calcio Plasmatico libero e ionizzato, 4.5 mg/100ml, pari a 1.1-1.3 mM

45% Calcio legato a Proteine (Albumina) = 4.5 mg/100ml

10 % Calcio complessato (PO4---, HCO3-, Citrato) = 1.0 mg/100ml

+ 1 % nel liquido interstiziale, citoplasma delle cellule

Calcio nei fluidi biologici Forme & Concentrazioni

OMEOSTASI DEL CALCIO

CALCIO nella DIETA

ASSORBIMENTO

INTESTINALE

ALIMENTI e

INTEGRATORI CALCIO CIRCOLANTE = COSTANTE

OSSO

RENE

URINE

L’UNICO CALCIO in ingresso

IL PRINCIPALE CALCIO in uscita

Turnover dell’osso

Metabolismo dell’osso

L’osso è un tessuto, che si rimodella continuamente per tutto l’arco della vita. Gli osteoblasti provvedono alla deposizione di nuovo tessuto osseo.

Gli osteoclasti al riassorbimento Gli osteociti al mantenimento la struttura è costituita da due fasi:

–Matrice collagene di tipo I- 25%–Fase minerale idrossiapatite- 75%

Metabolismo dell’ osso

• La calcificazione (deposito di cristalli di idrossiapatite) è preceduta dalla

formazione di una rete di collagene prodotta dagli osteoblasti

• N.B. Per la corretta sintesi del collagene è INDISPENSABILE la vitamina C

Assorbimento Gastrointestinale

L’assorbimento dipende da due meccanismi: -Processo attivo (assorbe maggiori quantità)

regolato da 1-25 diidrossivitamina D e dal suo recettore intestinale ( il principale meccanismo di assorbimento di Calcio

nella dieta ) -Assorbimento passivo (piccole quantita’) lungo

tutto l’intestino, avviene sempre

Assorbimento Intestinale del Calcio:fattori che influenzano la biodisponibilità

• Aumentano

• Vit. D• Acidità• G.H.(ormone crescita)• PTH (paratormone)• Acido citrico• Lattosio, proteine,

fosfopeptidi della caseina (latte e derivati)

• Diminuiscono

• Glucocorticoidi• Acidi grassi

(malassorbimento)• Tiroxina• pH intestinale

elevato• ossalati/fitati/fibre

alimentari (vegetali cereali)

CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO)

Latticini Verdure Carne-pesce Cereali Frutta CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO)

Latticini Verdure Carne-pesce Cereali Frutta

RDA= 1000mg (1g)/dieRECOMMENDED DAILY ALLOWANCE

Escrezione renale

Il riassorbimento prossimale è un processo attivo strettamente connesso col riassorbimento del sodio e non appare soggetto a regolazione ormonale

Solamente la quota riassorbita nel nefrone distale (circa il 10% del calcio totale riassorbito) è sottoposta ad una regolazione ormonale, principalmente da parte del paratormone ( PTH )

Il calcio libero nel siero e nel citoplasma

- Costituisce la frazione di importanza fisiologica- Può formare Calcio Fosfato insolubile

di conseguenza la sua concentrazione è soggetta a una rigorosa regolazione

Calcio Fosfato Se viene superato il prodotto di solubilità

Ca++ x PO4--- = 35. 2mg / 100 ml Plasma

L’eccesso può formare fosfato di calcio insolubile

Ca3 (PO4)2 (calcificazione ectopica)

*4.5 mg X 7.8 mg = 35.1 mg/100 ml Maximum**

[1.1mM X 0.74 mM = 0.81 mMolare]

Se Ca++ PO4--- e vice versa

Regolazione ormonale dell’omeostasi del Calcio

Vitamina D

Paratormone

Calcitonina

Calcitonina- ipocalcemizzantestimola deposito di calcio nell’osso

Secrezione stimolata da aumento diCa++ plasmatico

Diminuisce il livello di Ca++ plasmatico riducendo assorbimento osseo da parte di osteoclasti, (deposizione calcio nelle ossa -osteoblasti)

Accelera formazione osteoblasti Riduce differenziazione in osteoclasti Precursore mw 15000, attivo 32 AA mw 3590 Sintetizzata cellule C parafollicolari della tiroide

Paratormone (PTH)-ipercalcemizzantestimola riassorbimento Ca dall’osso

Secrezione stimolata da basso Ca++ plasmatico

Aumenta Ca++ plasmatico favorendo riassorbimento di Ca++ dalle ossa, riassorbimento di Ca nel rene, idrossilazione della vit. D

Polipeptide(84 aminoacidi) Sintetizzato nelle paratiroidi

VITAMINA D

ORMONE STEROIDEO

Esplica le sue funzioni prevalentemente legandosi ad uno specifico recettore intracitoplasmatico (VDR)

DUE FONTI DIETETICHE PRINCIPALI

Ergocalciferolo (vitamina D2) Deriva dalle piante e dai lieviti

Colecalciferolo (vitamina D3) Deriva dal 7-deidrocolesterolo Si ritrova nell’olio di pesce e nel tuorlo dell’uovo Puo’ essere sintetizzata a livello cutaneo

Azione ipercalcemizzante Ca2+

Azione iperfosfatemica Pi

Eliminazione Trasporto Calcio e fosfato Attività osteoclasti e osteoblasti

Ca, Pi riassorbimento osseo

Forma attiva vit. D

Fabbisogni giornalieri raccomandati di vitamina D

Contenuto di vitamina D negli alimenti (Apporto medio calcolato in unità internazionali (Ul) ogni 100g

Ca plasmatico

PTH

Mobilizzazione ossea

Vit D attiva

Assorbimentointestinale

Deposizione ossea

CT

ATTIVAZIONE DEGLI OSTEOBLASTI E RELAZIONI CON GLI OSTEOCLASTI

PTH

vitD

1

2

3

Paratormone Calcio

Calcitonina Calcio

RACHITISMO- formazione della matrice con mineralizzazione incompleta : perdita di resistenza

Cause:

-scarsa esposizione al sole

-dieta vegetariana stretta

-malattie epatiche e renali

rachitismo

Calcificazione tessuti

Osteoporosi: minore quantità di osso composizione normale

Con l’età calcitonina e estrogeni diminuiscono

-Estrogeni, fluoruri, calcitriolo, Calcio, attività fisica

ALIMENTI PIÙ COMUNEMENTE RESPONSABILI DELL'AUMENTO DEI LIVELLI DI OSSALATI NELLE URINEVegetali a foglia verde scura (spinaci, bietole, rucola)BarbabietoleFrutta secca a guscioSoia e derivatiCioccolatoFragole

Circa il 10% delle persone è oggetto di un episodio di calcolosi renale nel corso della vita, e circa il 70% di queste persone va incontro a recidive.Circa l'80% dei calcoli renali contiene calcio, e di questi circa l'80% è formato da ossalato di calcio, in forma pura o associata a fosfato di calcio.

Fattori che influenzano la formazione dell’osso

Calcio e vit.D nella dietaTipo di dieta

Esposizione UVEstrogeni/androgeni

GHAttività fisica

Ormoni e fattori di crescita