Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Metabolismo del calcio - Coggle Diagram
Metabolismo del calcio
PTH
Síntesis y transporte
Se produce en las glándulas paratiroides, 4 glándulas pequeñas que están detrás de la glándula tiroides, con unas medidas de 6 x 3 x 2 mm que muchas veces se confunden con un lóbulo tiroideo. La glándula contiene células principales y oxífilas, las primeras son las que producen la hormona y la segundas no se sabe
Es una hormona peptídica de 84 AA, aunque se sabe que hay fragmentos de 34 AA que tienen la misma función y que son más resistentes a la excreción renal.
Receptor y función
Es una hormona que funciona mediante proteína Gs que aumenta el AMPc de las células blanco. Su receptor es el PTHR1
Riñón
Genera reabsorción de calcio, magnesio e hidrógeno y una excreción de fosfato, sodio, potasio y AA. La resorción de calcio y Mg ocurre en el túbulo contorneado distal y ascendente gruesa de Henle
Estimula la 1a-hidroxilasa en los túbulos proximales, por lo que aumenta la cantidad de vitamina D activa. Es una forma en como también estimula la absorción intestinal de Ca y P de manera indirecta.
Hueso
Genera resorción ósea al activar a los osteoclastos. Aumenta cantidad de calcio y fosfato en sangre y también inhibe síntesis de OPG
Regulación de secreción
Estimulan
Hipocalcemia, hiperfosfatemia, hipomagnesemia leve, baja vitamina D. Aunque básicamente el principal estímulo es la hipocalcemia y las células es el que detectan para regular la secreción
Inhiben
Hipercalcemia, hiperfosfatemia, hipomagnesemia grave y alta vitamina D
El mecanismo por el que se inhibe, es porque las células principales tienen un receptor de detección de calcio (RDC), el cual es Gq que activa la fosfolipasa C y el aumento de IP3 y DAG inhiben secreción de PTH
Fisiopatología
Hiperparatiroidismo
Primario
El problema proviene de la glándula paratiroides (adenoma o hiperplasia) y genera hipercalcemia (ver síntomas de hipercalcemia) por aumento en la resorción ósea, síntesis de vitamina D, absorción renal e intestinal, osteoporosis y estreñimiento, hipofosfatemia. Hiperfosfaturia e hipercalciuria y AMPc en orina que provoca cálculos urinarios. Puede generar diabetes insípida nefrogénica.
-
-
-
-
-
Generalidades
Calcio
Tiene funciones como la ser parte de la matriz ósea y dental, contracción del músculo, coagulación de la sangre, transmisión de los impulsos nerviosos y la secreción de moléculas por exocitosis
Los niveles normales son de 8.5 a 10.5 mg/dl en plasma, 40% está unido a proteínas y 60% está libre (complejos de unión y iónico 5 mg/dl. Unido a albúmina es inactivo y no se filtra en los glomérulos. El Ca iónico es el biológicamente activo y se difunde por los capilares
Modificaciones del pH cambian la concentración de Ca en el plasma ya que los sitios de unión del calcio a la albúmina pueden ser robados por H+. Acidemia hay hipercalcemia y Alcalemia hay hipocalcemia
-
Se ingieren 1g de calcio al día, 35% se absorbe, el resto se defeca y 250 mg se elimina en secreciones gástricas. 90% se deshecha. Y 10% del calcio plasmático se va en la orina
Fosfato
Tiene funciones como la formación de hueso, forma parte del ATP, formar fosfolípidos. Los niveles de fosfato son de entre 3 a 4 mg/dl en adultos y de 4 a 5 en niños
-
Se requiere de interacción entre la absorción intestinal, excreción renal y resorción ósea para la homeóstasis
-
Fisiopatología
Hipercalcemia
Aumento de la concentración de calcio por encima de 10 mg/dl. En este estado el tejido nervioso se debilita y actividades reflejas se hacen lentas. Se producen Estreñimiento, poliuria, polidipsia, hiporreflexia, letargo, coma y muerte
Síntomas aparecen en la concentración de 12 mg/dl, se vuelven muy evidentes a los 15 y a los 17 comienzan a precipitarse cristales de fosfato por todo el cuerpo
Hipocalcemia
Disminución de la concentración de calcio sérico por debajo de 8.5 mg/dl. Cuando esto ocurre el sistema nervioso se vuelve más excitable ya que aumenta la permeabilidad de la membrana neuronal al sodio.
Cuando la concentración es 50% menos que la normal, los nervios comienzan a descargarse de manera espontánea, provocando tetania y en ocasiones convulsiones por excitabilidad del cerebro
La tetania aparece al rededor de 6 mg/dl y valores de 4 son mortales. Además también se presentan dilatación notable del corazón, variación de actividad enzimática y alteraciones en la coagulación
-
Vitamina D
Síntesis y transporte
El colecalciferol se forma en la piel por la radiación solar de 7-deshidrocolecalciferol, aunque también puede consumirse en la dieta.
El colecalciferol de convierte en 25-hidroxicolecalciferol en el hígado. Proceso regulado ya que el mismo genera retroalimentación negativa al hígado. Principalmente es para regular la concentración plasmática y para almacenar la vitamina D (el colecalciferol se almacena por meses y el 25-OH por semanas)
El 25-OH se convierte en 1,25-dihidroxicolecalciferol por la 1a-hidroxilasa en los túbulos renales proximales. Es la más activa de la vitamina D. Se requiere de la presencia de PTH y sin ella casi no se produce
Es una hormona de tipo esteroide, o sea, liposoluble
Receptor y función
Esta hormona tiene un receptor intranuclear y al igual que al receptor para hormonas tiroideas, este se une al ADN y forma un complejo con el receptor retinoide X. Cuando el complejo se une al ADN activa la transcripción.
Intestino
Aumenta la absorción de calcio mediante la formación de calbindina D-28K, una proteína que fija calcio y que está en las microvellosidades de los enterocitos. También activa a una bomba Ca ATPasa en la membrana basolateral y una fosfatasa alcalina (no se sabe para qué es esta última).
También facilita la absorción de fosfato, puede que sea por un efecto directo de la hormona o sea secundario al transporte de calcio
Riñón
Incrementa la reabsorción de calcio y fosfato por el epitelio renal. Disminuye su excreción en la orina (Efecto débil y sin mucha importancia en la concentración sanguínea)
Hueso
Actúa en conjunto con la PTH al generar resorción ósea al estimular osteoclastos. Pero al mismo su acción global es aumentar la mineralización del hueso al aumentar transporte de calcio por las membranas de los osteoblastos y osteocitos
Aunque no tenga sentido que haga ambas funciones, lo que hace que genera recambio óseo, al reabsorber el hueso viejo y posteriormente generar hueso nuevo al usar el calcio recién reabsorbido
Regulación de secreción
Estimulantes
PTH, hipocalcemia, hipofosfatemia (estas 3 primeras lo hace al estimular la 1a-hidroxilasa), prolactina, estrógenos y hormonas sexuales
Inhibidores
Hipercalcemia, hipofosfatemia, glucocorticoides y colecalciferol (este último por efecto en el hígado)
Fisiopatología
Deficiencia
Raquitismo
Falta de vitamina D en niños: Ya sea por dieta deficiente o poca exposición solar, genera hipocalcemia e hipofosfatemia, debilidad de huesos y osteoporosis, talla baja, deformidad de huesos y en casos extremos tetania
Osteomalacia
Falta de vitamina D en adultos: Se genera por esteatorrea, ya que no se puede absorber grasa y la vitamina D y el calcio se tiran en las heces. También puede ser por nefropatía ya que los riñones no pueden formar al 1,25-OH. Genera deterioro óseo grave al no haber renovación
Toxicidad
Puede generar exceso de resorción ósea, hipercalcemia y osificación exógena, así como nausea, sed, perdida de apetito y debilidad. Por lo general es producida por un abuso de suplementos de vitamina D.
Hueso
Histología
Hay 2 tipos generales de tejido óseo, el cortical y trabecular. El primero compone la capa externa del hueso, compone del 80% de la masa del hueso. El segundo supone el 20% restante, está en el interior de las vértebras, en las epífisis y cerca de articulaciones. Se compone de espículas que se ramifican. Las tasas de síntesis y resorción (recambio) son más altas en el hueso esponjoso que en el compacto
-
Calcificación ósea
Primero se depositan las fibras de colágeno y la sustancia fundamental por los osteoblastos que en conjunto forman el osteoide, similar al cartílago. Cuando los osteoblastos quedan atrapados en el osteoide estos entran en reposo y pasan a ser osteocitos
Luego se comienzan a precipitar sales de calcio sobre la superficies de las fibras que forman los cristales de hidroxiapatita. Las sales que se precipitan primero son de compuestos amorfos que en semanas o meses se transforman en hidroxiapatita. Un porcentaje de estas sales permanece amorfa para su fácil reabsorción cuando se requiera.
En el hueso también hay pirofosfato que inhibe la precipitación de sales, pero en el hueso se encuentra la fosfatasa alcalina no específica de tejidos (TNAP) secretada por osteoblastos para neutralizar el pirofosfato.
En condiciones patológicas se puede presentar calcificación en otros tejidos como en la aterosclerosis, donde las arterias se vuelen rígidas o en tejidos degenerados o coágulos de sangre viejos.
Resorción ósea
Los osteoclastos son los responsables de la resorción, son células fagocíticas, grandes y multinucleadas (hasta 50 núcleos), son controladas por la PTH
La resorción se produce justo en la vecindad de los osteoclastos, mediante vellosidades llamadas borde festoneado las cuales secretan enzimas lisosómicas y ácidos cítrico y láctico. Las enzimas degradan la matriz orgánica y los ácidos las sales.
Los osteoclastos fagocitan partículas de matriz ósea y cristales que los disuelven los liberan a la sangre.
La PTH activa los osteoclastos de manera indirecta mediante los osteoblastos. Los cuales sintetizan RANKL que se une a las células precursoras de osteoclastos que tienen los receptores RANK que hace que se diferencien en osteoclastos y empiecen a chambear
Los osteoblastos también producen osteoprotegerina, una citocina que inhibe la resorción ósea. La OPG se une al RANKL e impide que llegue al RANK
PTH y la vitamina D estimula la producción de osteoclastos y por ende la resorción, así como inhiben a la OPG. Glucocorticoides tienen el mismo efecto. El estrógeno estimula a la OPG.
El ritmo de absorción y resorción ósea son iguales excepto en huesos en crecimiento. El espesor aumenta cuando aumenta la carga del hueso (ejercicio). Su forma se adapta también a los patrones de carga. El hueso viejo se vuelve frágil, por lo que se requiere su resorción y depósito constante.