5calcio
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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 URINERabarbaroVegetali 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