Homeostasis del calcio
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Homeostasis del calcioMayra Itzel Cano Viveros
Contenido Concentración sérica de Ca++
Conducción nerviosa Excitabilidad de la placa neuromuscular Potencial de membrana Secreción de hormonas y enzimas Coagulación de la sangre
Homeostasis regulada por hormonas calciotrópicas
Órganos blanco
Esquema integrado del sistemaSistema hormona
l
Modulador
PTH, vit.D
Calcitonina
Órganos blanco
Efector
Calcio en plasma y líquido intersticial
Unido a proteínas
plasmáticas
Combinado con aniones Ionizado
Calcio total : 8.5 – 10.5 mg/dlCalcio ionizado: 4.49 – 5.29 mg/dl
41% 9% 50%
Concentraciones alteradas de calcio
Hipocalcemia: calcio total <8.5 mg/dl o calcio iónico <4.49 mg/dl
SN más excitable
Aumento de permeabilidad
al Na+
[Ca*]i < 50% Descargas espontáneas
Contracción muscular tetánica
Convulsiones
6 mg/dl (-35%)
espasmo carpopedal
4 mg/dl mortal
Tetania Debilidad Parestesia
peribucal y en dedos
Dificultad de concentración y
memoria
Alucinaciones Paranoia Depresión Crisis convulsivas
Laringoespasmo Hipotensión Arritmias/ IC Prolongación
del QT
Signo de TrousseauSigno de Chvostek
Hipercalcemia: Calcio total >10.5 mg/dl o calcio iónico > 5.29 mg/dl
Leve <12 mg/dl
• Asintomática • Estreñimiento• Fatiga• Depresión
Moderada 12-14 mg/dl
• Náusea, vómito
• Datos de deshidratación
• Alteraciones del estado mental
• IR
Grave >14 mg/dl
• Letargo • Confusión • Coma
Aguda• Acorta el intervalo QT,
arritmias
Crónica• Depósito de Ca+ en
válvulas coronarias y miocardio
Hipercalcemia: Calcio total >10.5 mg/dl o calcio iónico > 5.29 mg/dl
Absorción intestinal de calcio
Ingestión diaria habitual 500-
1000 mg
Se absorbe mal en el intestino
1,25 (OH)2 D3 Se absorbe 200-400 mg
Duodeno y yeyuno
5% transporte paracelular
El resto se elimina: calcio
fecal
250 mg/día adicionales
Secreciones GI y células mucosas
desprendidas
Factores que determinan la absorción intestinal de Ca+
1,25 (OH)2 D3 Fosfato [] de Na+, K+, estroncio
Glucocorticoides DFH
Excreción renal de calcio
Filtración glomerular
Reabsorción del 95-99%
Eliminación con la orina
Calcio iónico
Calcio unido a aniones
65% en el TP
20% en el asa de Henle
(paracelina1)
10-14% en TCD
50-250 mg/día
Regulado por PTH en TCD
Ca+ ATPasaIntercambiadores
Na+/Ca+
El hueso y su relación con el calcio extracelular Matriz orgánica depósitos de sales de
calcio Hueso compacto: 30% matriz y 70% sales
90-95% fibras de colágeno Sustancia fundamental
LEC Condroitín sulfato Ácido hialurónico
Matriz orgánica del hueso
Sales óseas
Se depositan en la matriz orgánica del hueso Calcio y fosfato Hidroxiapatita Ca10(PO4)6(OH)2
iones Na+, Mg+, K+ y carbonato
Precipitación y absorción de calcio en el hueso
Sobresaturación de iones Ca+
En tejidos normales, excepto en el hueso, no se produce precipitación de cristales de hidroxiapatita
Pirofosfato
Mecanismo de calcificación ósea
Osteoblastos
Colágeno y sustancia
fundamentalOsteoide
Mecanismo de calcificación ósea
Osteoide Sales amorfas no cristalinas
Cristales de hhidroxiapatit
a
Se reabsorben con rapidez cuando existe necesidad
adicional de calcio en LEC
Principal mecanismo regulador de la calcemia
Intercambio de calcio entre el hueso y el LEC
Normalización de [Ca+] extracelular en media hora
Ca+ intercambiable
en el hueso
En hepatocitos y células del tubo
digestivo
En equilibrio con iCa+ del LEC
0.4 -1% de todo el Ca+ óseo
En forma de CaHPO4
Sales amorfas de calcio
Mecanismo rápido de
amortiguamiento
Actividad osteoblástica y osteoclástica
Osteoblastos: Depositan hueso de manera continua en
superficie externa y cavidades óseas
Osteoclastos: células fagocitarias multinucleadas. Actividad resortiva controlada
por PTH
Fagocitan matriz ósea y cristales que se disuelven y
liberan a la sangre
Vitamina D
Colecalciferol Facilita la absorción de calcio en el tubo
digestivo Efectos sobre el depósito y la resorción de hueso
Se forma en la piel
Radiación del 7-
dehidrocolecalciferol
Rayos uv de la luz solar
Ingesta de compuestos de
vit D
Sustituciones en uno o más
átomos
No afecta su función
25-hidroxicolecalciferol
ColecalciferolHidroxilación en la posición
25
Enzima 25 hidroxilasa
En los hepatocitos
Sólo persiste en el organismo unas cuantas semanas, en forma de vitamina D se almacena en el hígado por meses.
1,25 dihidroxicolecalciferol
25(OH)D3Hidroxila en
túbulos proximales
1-α-hidroxilasa
Regulada por PTH
Fósforo, GH, hormonas tiroideas
Forma más activa de vitamina D. Estímulo fisiológico más potente para la absorción intestinal de Ca+
Control de la formación de 1,25 dihidroxicolecalciferol
Efecto negativo de la [Ca+] sobre la conversión de 25(OH)D3 en 1,25(OH)2D3
La secreción de PTH se suprime con valores de Ca+ de 9-10 mg/dl
25 hidroxicolecalciferol se convierte en 24,25 dihidroxicolecalciferol.
Efecto de la vitamina D sobre el intestino
Promueve la absorción intestinal de Ca*
Aumenta la proteína fijadora de Ca+ en el epitelio intestinal (borde en cepillo)
Formación de una ATPasa estimulada
por Ca+ en el borde en cepillo
Formación de fosfatasa alcalina en
las células epiteliales
Efecto de la vitamina D sobre el riñón y el hueso
Incrementa la absorción de Ca+ y PO4 en las células epiteliales de los túbulos renales
Efecto débil
• Resorción de huesoCantidades extremas de
Vit.D
• Calcificación ósea• Por > de absorción de Ca y P desde el intestino
Cantidades pequeñas
• Disminuye o desaparece el efecto de resorción ósea de PTH
Ausencia de vit D
Hormona paratiroidea
Hormona paratiroidea Secretada por las células principales de las
glándulas paratiroides
PTH: polipéptido de 84 aminoácidos Fragmento de región aminoterminal Fragmento de región media Fragmento de región carboxilo terminal
Preprohormona 110 aa
Prohormona 90 aa PTH 84 aa
Efecto de la PTH sobre la [Ca+] en el LEC
Resorción de Ca y PO4 del
hueso
Reduce la excreción renal
de Ca+
Aumenta la reabsorción intestinal de
Ca* **
Fase rápida
Fase lenta
Inicia en minutos.Activación de osteocitos para provocar resorción
de calcio.
Requiere días-semanas.Proliferación de
osteoclastos, seguida de gran resorción ósea.
Efecto de la PTH en el riñón
Favorece la reabsorción tubular renal
de calcio
Favorece reabsorción de
Mg, H
Reduce la reabsorción de
PO4
Reduce la reabsorción de
Na, K, y aa
Efecto de la PTH en el intestino Incrementa la absorción de Ca+ y PO4
Formación de 1,25 dihidroxicolecalciferol
Control de la secreción paratiroidea
[Ca+]i en LEC
Secreción de PTH
Hipertrofia paratiroidea:
RaquitismoGestaciónLactancia
Control de la secreción paratiroidea
Secreción de PTH
[Ca+]i en LEC
Cantidad excesiva de Ca+ en la dieta
Elevado contenido dietético de vitamina D
Aumento de resorción ósea
Calcitonina
Calcitonina
Polipéptido de 32 aa
Secretado por células C
Regulación de la calcemia
Aumenta su secreción en
hipercalcemia
Efectos opuestos de
PTH
Reducción de la [Ca+] plasmática
Reduce la actividad resortiva de los osteoclastos, favoreciendo el depósito de calcio.
Reduce la formación de nuevos osteoclastos.**
Efecto transitorio sobre el calcio plasmático (horas, días).