Metabolismo ca y fosforo

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Metabolismo ca y fosforo

  1. 1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD CARRERA DE ENFERMERÍA BIOQUIMICA Primer semestre Alumno: carlos medina. Curso: 2do “a” DOCENTE: Bioq.Carlos García Fecha: 09/ SEPTIEMBRE 2013 TEMA: metabolismo (calcio/fosforo)
  2. 2. BIOQUIMICA Página 2 METABOLISMO DEL CALCIO Y EL FOSFORO Introducción El calcio y el fósforo son dos de los elementos minerales más abundantes en el cuerpo humano. Se encuentran fundamentalmente formando el esqueleto mineral, en forma de un compuesto llamado hidroxiapatita. 1. El calcio tiene unas funciones muy importantes como son, entre otras, su participación en la contracción muscular, excitabilidad nerviosa, coagulación de la sangre o en la secreción de glándulas exocrinas. 2. También el fósforo tiene importantes funciones metabólicas participando en la regulación de enzimas y almacén energético. Debido a estas importantes funciones los niveles de calcio en suero se mantienen en unos niveles muy estrechos (entre 8 y 10,5 mg/dl) y el mantenimiento del equilibrio del calcio y fósforo es llevado a cabo por tres hormonas fundamentalmente que actúan a nivel de tres órganos, que son el hueso, el riñón y el intestino. CALCIO La concentración sérica del calcio es de 8,5 - 10,5 mg/dl. y normalmente dicha concentración está regulada por un complejo sistema endócrino conformado por la Parathormona, la 1,25 (OH)2 D3 y la Calcitonina que no permiten que las variaciones fisiológicas excedan un rango muy estrecho. Este control es esencial debido a que el calcio desempeña un papel muy importante en varios procesos fisiológicos.
  3. 3. BIOQUIMICA Página 3 FUNCIONES DEL CALCIO  Excitabilidad neuromuscular.  Coagulación sanguínea.  Procesos secretorios.  Integridad de la membrana.  Transporte en la membrana plasmática.  Reacciones enzimáticas.  Liberación de hormonas y neurotransmisores.  Acción intracelular (segundo mensajero).  Mineralización ósea EL CALCIO SÉRICO TOTAL SE COMPONE DE 3 FRACCIONES: 1. Calcio ionizado: porción biológicamente activa, regulada directamente por las hormonas. 2. Formando complejos: unido a fosfatos, citratos y bicarbonato. Junto con la anterior constituye la fracción difusible y ultra filtrable del calcio. 3. Calcio unido a proteínas: fracción no difusible, circula en sus 4/5 partes unido a albúmina y el resto a las globulinas BALANCE DEL CALCIO. El calcio restante es filtrado por el riñón, reabsorbiéndose el 90% en los túbulos proximales, asa de Henle y túbulos distales, siendo la excreción fraccional del 2%. En el TCP se reabsorbe en un 50% a la carga filtrada y puede seguir dos vías: a) Pasiva: sigue al agua y pasa por los espacios intercelulares; de allí pasa a la célula por diferencia de concentración. b) Activa: por la diferencia de potencial creada por la Na-K ATPasa, que crea un potencial negativo en el interior de la célula y la salida por la membrana baso lateral con n Na++
  4. 4. BIOQUIMICA Página 4 FÓSFORO La mayoría del fósforo se encuentra junto con el calcio formando el hueso. El fosfato circulante está en derivados orgánicos, como es con los lípidos o carbohidratos, o como hidrógeno fosfato o di hidrogeno fosfato. A estas dos últimas formas se le denominan fosfato inorgánico y son las que se miden en el laboratorio. Los niveles normales de fosfato en suero oscilan en adultos entre 2,5 y 4,5 mg/dL, mientras los niños por su estado de crecimiento tienen niveles de fosfato ligeramente más altos, entre 4 y 7 mg/dL. Es importante realizar la extracción en ayunas, pues los valores séricos de fosfato disminuyen tras las comidas. Para medir el fosfato en orina es necesario recogerla durante las 24 horas debido a la amplia variación diurna en la eliminación de fosfato. FUNCIONES DEL FÓSFORO  Facilita la asimilación de la vitamina B2 y la vitamina B3.  Ayuda a la eficiente transmisión de los impulsos de los nervios y ayudar a los riñones excretar los desechos con eficacia.  Es una fuente de fosfato, en la producción y gestión de energía para el cuerpo.
  5. 5. BIOQUIMICA Página 5  Es un factor clave en el mantenimiento de electrolitos del cuerpo y el equilibrio de líquidos.  El mineral ayuda a filtrar los desechos en los riñones. Se sabe para metabolizar las vitaminas y minerales.  Estimula la producción de hormonas en el cuerpo y ayuda al cuerpo en la asimilación de vitaminas del complejo B.  Este mineral tiene un papel importante en la replicación del ADN y el ARN.  Es necesario para el crecimiento, mantenimiento y reparación de todos los tejidos y células en el cuerpo. HORMONAS ENCARGADAS DE LA REGULACIÓN 1. La paratohormona (PTH): responde a niveles bajos de calcio favoreciendo en el riñón la reabsorción tubular de calcio, la eliminación de fósforo por la orina y también la síntesis de la forma activa de la vitamina D (1,25- dihidroxi-colecalciferol). En el hueso la paratirina favorece la resorción ósea, con lo que se libera calcio y fosfato a la circulación sanguínea. ACCIONES: a) A nivel del hueso: estimula la reabsorción ósea mediante el incremento de la actividad y número de osteoclastos por varios mecanismos. Los osteoclastos, que median la desintegración del hueso, carecen de receptores de PTH. La estimulación de los osteoclastos mediada por la PTH es indirecta y se produce en parte por medio de citocinas secretadas por los osteoblastos (que cuentan con receptores para PTH) para activar a los osteoclastos. - b) A nivel renal: aumenta la reabsorción de calcio a nivel del túbulo distal al mismo tiempo que disminuye la reabsorción proximal de fosfato. Además estimula a la enzima α1-hidroxilasa favoreciendo la conversión de 25-OH-D3 en 1,25-(OH) 2D3, que es la vitamina D activa 2. La vitamina D: favorece la absorción de calcio y fósforo intestinal. También favorece la absorción intestinal de calcio un medio ácido y la presencia de proteínas, mientras que el ácido fítico presente en algunos cereales, los ácidos grasos o el oxalato disminuyen su absorción:
  6. 6. BIOQUIMICA Página 6 ACCIONES: a) A nivel intestinal: favorece la absorción de Ca por difusión facilitada: ésta hormona es un inductor importante de la calbindina D, una proteína fijadora de Ca que absorbe el Ca por difusión facilitada. b) A nivel óseo: favorece la diferenciación del osteoclasto y aumenta la actividad osteoplastia: al igual que la hormona paratiroidea. Regula la expresión de varios genes en los osteoblastos: los genes diana incluyen las proteínas de la matriz ósea, la osteocalcina y la osteopenia. . c) A nivel de la glándula paratiroides: ejerce efectos antiproliferativos sobre las células Paratiroideas y suprime la transcripción del gen de la PTH. 3. La calcitonina: también regula los niveles de calcio ya que se secreta cuando los niveles de calcio están elevados y favorece su depósito en el hueso disminuyendo la resorción ósea. ACCIONES: a) A nivel óseo: inhibe la resorción, acción que lleva a cabo reduciendo el número de osteoclastos. Ellos se retraen y se separan de la superficie ósea, disminuyendo el número de sus núcleos, provoca una disminución en el tamaño de los Osteoclastos de profundidad, y disminuye la actividad Y estimula el desarrollo del cartílago de crecimiento, aumenta la producción de glicoproteína y de Colágeno óseo en los Osteoblastos. b) A nivel renal: La hormona aumenta la eliminación de calcio y Fósforo contribuyendo a la hipo calcemia e hipofosfatemia. Por lo tanto su acción es semejante a la PHT con respecto al Fósforo y antagónica con el Calcio. También aumenta la excreción renal de Na+, K+ y Mg++, y la captación de fosfatos por los tejidos blandos, especialmente hígado. c) Otros efectos: la CT ejerce otros efectos mediante receptores presentes en el cerebro, tubo digestivo y sistema inmunitario REGULACION HORMONAL DEL METABOLISMO DEL CALCIO Y FOSFORO La mantención del nivel constante de calcio, en el líquido extracelular es indispensable para el funcionamiento normal del organismo. El intestino es el sistema encargado de absorber calcio, fósforo y magnesio presentes en los alimentos. El 99% del calcio y el 80% del fósforo del organismo humano forman parte del hueso de los dientes.
  7. 7. BIOQUIMICA Página 7 El calcio no sólo es un componente principal de los huesos y de los dientes, sino que es de importancia fundamental en la coagulación sanguínea, la contractilidad muscular, la conducción nerviosa, la transmisión sináptica, etc. Actúa también como factor en la acción de numerosos enzimas. Su concentración en la sangre es alrededor de 10 mg % (5 mEq) y se encuentra en tres formas: 1. Unido a proteínas y, por lo tanto, no difusible (45%) 2. Libre no ionizable (5%). 3. Libre ionizable y, por lo tanto, difusible, forma en que participa constantemente en el recambio óseo (50%). El pH modifica el grado de ionización del calcio en el plasma: el aumento del pH sanguíneo (por ejemplo durante la hiperventilación pulmonar), disminuye su ionización. (FIG.98) El requerimiento de calcio en el adulto fluctúa alrededor de 50 mg/24 horas. Es mayor en el niño en crecimiento y en la mujer durante el embarazo y lactancia. La principal fuente de calcio son los productos lácteos. El metabolismo del calcio está íntimamente relacionado con el del fósforo, tanto en lo que se refiere a su participación en el metabolismo del hueso, corno a su regulación. La mantención de los niveles normales de calcio y fósforo plasmático depende del intercambio de estos iones, fundamentalmente a tres niveles: 1. Nivel intestinal, donde se efectúa su absorción. 2. Nivel renal, que constituyera vía principal de su eliminación. 3. Nivel óseo, que constituye un reservorio de estos iones.
  8. 8. BIOQUIMICA Página 8 El 80 % del fósforo y el 98% del calcio del organismo se encuentra en los huesos. Estos están formados por una matriz proteica de colágeno en la cual se depositan el calcio y el fósforo en forma de sales insolubles (hidropatía (3Ca3(PO4)2 + 2Ca (OH)2) y carbonato de calcio). La mantención de la estructura ósea normal requiere de un aporte adecuado de Ca y P y, además, de un anabolismo proteico normal. En la formación y renovación del hueso intervienen dos tipos de células: los osteoblastos y los osteoclastos. 1. Los osteoblastos: intervienen en la formación ordenada de las fibras colágenos que constituirán la matriz ósea. Contienen un enzima, la fosfatasa alcalina, capaz de liberar fosfato mediante la hidrólisis de esteres fosfóricos. La liberación de fosfato aumenta localmente el producto Ca x P, lo que disminuye la solubilidad de estos iones, induciendo la precipitación de fosfato de calcio en la matriz ósea. Los osteoclastos: por su parte, producen reabsorción ósea mediante la destrucción de las fibras colágenos del hueso y la solubilizaci6n de sus sales. Los osteoclastos contienen el enzima llamado fosfatasa ácida que, al disminuir localmente el pH, aumenta la solubilidad del fosfato de calcio, facilitando su paso al líquido extracelular. EL FOSFATO DE CALCIO SE ENCUENTRA EN EL HUESO EN DOS FORMAS: 1. Como sal estable, que se intercambia lentamente y forma un depósito muy poco activo de calcio. 2. En forma intercambiable, ubicada predominantemente en la zona superficial de las trabé culas del tejido esponjoso, en contacto con el líquido extracelular. Esta ubicación facilita el intercambio y la mantención del equilibrio entre calcio plasmático y óseo. En condiciones normales sólo el 1 % del calcio óseo participa en el intercambio entre hueso y plasma, pero en algunos estados patológicos puede intercambiarse en mayor proporción, produciéndose de calcificación del hueso. El metabolismo del calcio y del fósforo es regulado fundamentalmente por la hormona paratiroides, por la tirocalcitonina y por la vitamina D. PATOLOGIAS Existen numerosas patologías en que está alterado el metabolismo fosfo-cálcico, y que pueden llevar a una hiper o hipocalcelmia. 1. Entre las causas de aumento de calcio sérico pueden estar el hipoparatiroidismo o los tumores. 2. Entre las causas de hipo calcemia pueden estar, entre otras, el hipoparatiroidismo o la insuficiencia renal.
  9. 9. BIOQUIMICA Página 9 a) El hipoparatiroidismo: es una enfermedad en la cual se secreta un exceso de paratirina por la glándula productora, que es la paratiroides. En este caso el exceso de hormona provoca un incremento de calcio sérico y una disminución del fosfato la baja producción de paratirina hace que disminuya el calcio con un aumento de fosfato. El fallo renal provoca frecuentemente una hiperfosfatemia por una disminución de la excreción renal de fosfato. En la insuficiencia renal crónica se produce una b) La hipo calcemia: con un incremento de la hormona paratirina y del fosfato en el suero. La hipofosfatemia es una situación frecuente en los pacientes hospitalizados.
  10. 10. BIOQUIMICA Página 10 BIBLIOGRAFIA: 1) Pablo Arias. Metabolismo fosfocálcico. Best & Taylor. Bases fisiológicas de la práctica médica, 2003. Panamericana 2) Guyton AC, Hall, JE. Tratado de Fisiología Médica. 10° edición. Interamericana. 3) Slatopolsky, E et al. Pathogenic mechanisms for parathyroid hyperplasis. Kidney international. 2006. 70; 8-11. 4) Hruska KA, Teitelbaum SL. Mechanisms of Disease: Renal Osteodystropy. NEJM. 1995. 333; 166- 174. 5) Martin KJ, Gonzalez EA. Metabolic Bone Disease in Chronic Kidney Disease. JASN. 2007. 18; 875-885. 6) Kurokawa K. Hox is plasma calcium held constant? Milieu interieu of calcium. Kidney international. 1996. 49; 1760-1764. 7) Berne R, et al. Endocrine regulation of calcium and phosphate metabolism. Physiology, 5° edición, 2004, Mosby 8)http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/steinera/ parte11/05.html 9) http://www.cun.es/area-salud/pruebas-diagnosticas/calcio-fosforo 10)http://med.unne.edu.ar/enfermeria/catedras/fisio/clases07/009.pdf

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