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