METABOLISMO DEL
CALCIO
Distribuzione del Calcio nell’organismo
 1,1Kg Ca /70 Kg peso corporeo
98% nelle ossa come
idrossiapatite (Ca)3(PO4)2Ca (...
Funzioni del Calcio
Extracellulare/plasma
Mineralizzazione dell’osso
Coagulazione del sangue
Eccitabilità neuromuscolare
I...
Funzioni del calcio intracellulare

CaM=
Calmodulina
Molte funzioni sono mediate da calmodulina
Voltage operated channel

Intracellular
Messenger
operated

Receptor
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Calcio Plasmatico Totale = 9-11 mg/100 ml (2,2-2,6 mM)
Calcio complessato
(fosfato PO4---,
bicarbonato HCO3-,
Citrato) 1.0...
Calcio nei fluidi biologici
Forme & Concentrazioni
Calcio Plasmatico Totale = 9-11 mg/100 ml (2,2-2,6 mM)
così distribuito...
OMEOSTASI DEL CALCIO
CALCIO nella DIETA

OSSO

L’UNICO CALCIO in ingresso
ALIMENTI e
INTEGRATORI

CALCIO CIRCOLANTE =
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Turnover dell’osso
Metabolismo dell’osso
 L’osso è un tessuto, che si rimodella
continuamente per tutto l’arco della vita. Gli
osteoblasti p...
Metabolismo dell’ osso
• La calcificazione (deposito di cristalli di
idrossiapatite) è preceduta dalla
formazione di una rete di collagene
prodot...
Assorbimento Gastrointestinale

L’assorbimento dipende da due meccanismi:
-Processo attivo (assorbe maggiori quantità)
reg...
Assorbimento Intestinale del Calcio:
fattori che influenzano la biodisponibilità
• Aumentano
•
•
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Vit. D
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CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO)
CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO)
Latticini
Latticini

Verdure
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Escrezione renale
 Il riassorbimento prossimale
è un processo attivo
strettamente connesso col
riassorbimento del sodio e...
Il calcio libero nel siero e nel citoplasma
- Costituisce la frazione di importanza fisiologica
- Può formare Calcio Fosfa...
Calcio Fosfato
Se viene superato il prodotto di solubilità
Ca++ x PO4---

= 35. 2mg / 100 ml Plasma

L’eccesso può formare...
Regolazione ormonale dell’omeostasi del
Calcio
 Vitamina D
 Paratormone
 Calcitonina
Calcitonina- ipocalcemizzante
stimola deposito di calcio nell’osso

 Secrezione stimolata da aumento di
Ca++ plasmatico
...
Paratormone (PTH)-ipercalcemizzante
stimola riassorbimento Ca dall’osso
 Secrezione stimolata da basso Ca++ plasmatico

...
VITAMINA D
 ORMONE STEROIDEO
−

Esplica le sue funzioni prevalentemente legandosi ad
uno specifico recettore intracitopla...
Forma attiva vit. D

Eliminazione

Trasporto Calcio e fosfato

Ca, Pi

Attività osteoclasti e
osteoblasti
riassorbimento o...
Fabbisogni giornalieri raccomandati di vitamina D
10 µg (400
20 µg (800
20 µg (800
20 µg (800

Età adulta
Crescita
Gravida...
Deposizione
ossea
CT

PTH

Mobilizzazione
Ca plasmatico
ossea
Assorbimento
intestinale
Vit D attiva
ATTIVAZIONE DEGLI OSTEOBLASTI
E RELAZIONI CON GLI OSTEOCLASTI

PTH
vitD
Paratormone

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Calcio
Calcitonina

Calcio
RACHITISMO- formazione della matrice
con mineralizzazione incompleta :
perdita di resistenza
Cause:
-scarsa esposizione al...
rachitismo
Calcificazione tessuti
Osteoporosi: minore quantità di osso
composizione normale
Con l’età calcitonina e estrogeni
diminuiscono
-Estrogeni, fluor...
Circa il 10% delle persone è oggetto di un episodio di
calcolosi renale nel corso della vita, e circa il 70% di queste
per...
Fattori che influenzano la
formazione dell’osso
Calcio e vit.D nella dieta
Tipo di dieta
Esposizione UV
Estrogeni/androgen...
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5(4)calcio

  1. 1. METABOLISMO DEL CALCIO
  2. 2. 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
  3. 3. Funzioni del Calcio Extracellulare/plasma Mineralizzazione dell’osso Coagulazione del sangue Eccitabilità neuromuscolare Intracellulare Secondo messaggero Contrazione muscolare Secrezione ormonale e di neurotrasmettitori
  4. 4. Funzioni del calcio intracellulare CaM= Calmodulina
  5. 5. Molte funzioni sono mediate da calmodulina
  6. 6. Voltage operated channel Intracellular Messenger operated Receptor operated
  7. 7. Calcio Plasmatico Totale = 9-11 mg/100 ml (2,2-2,6 mM) Calcio complessato (fosfato PO4---, bicarbonato HCO3-, Citrato) 1.0 mg/100ml altro Calcio legato a Proteine (Albumina) 4.5 mg/100ml 1% 9% Calcio Plasmatico libero*, 4.5 mg/100ml, 1.1-1.3 mM 45% 45% * Biologicamente attivo
  8. 8. Calcio nei fluidi biologici Forme & Concentrazioni 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
  9. 9. OMEOSTASI DEL CALCIO CALCIO nella DIETA OSSO L’UNICO CALCIO in ingresso ALIMENTI e INTEGRATORI CALCIO CIRCOLANTE = COSTANTE ASSORBIMENTO INTESTINALE RENE URINE IL PRINCIPALE CALCIO in uscita
  10. 10. Turnover dell’osso
  11. 11. 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%
  12. 12. Metabolismo dell’ osso
  13. 13. • 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
  14. 14. 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
  15. 15. 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)
  16. 16. CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO) CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO) Latticini Latticini Verdure Verdure Carne-pesce Carne-pesce Cereali Cereali Frutta Frutta RDA= 1000mg (1g)/die RECOMMENDED DAILY ALLOWANCE
  17. 17. 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 )
  18. 18. 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
  19. 19. 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
  20. 20. Regolazione ormonale dell’omeostasi del Calcio  Vitamina D  Paratormone  Calcitonina
  21. 21. Calcitonina- ipocalcemizzante stimola deposito di calcio nell’osso  Secrezione stimolata da aumento di Ca++ 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
  22. 22. Paratormone (PTH)-ipercalcemizzante stimola 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
  23. 23. 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
  24. 24. Forma attiva vit. D Eliminazione Trasporto Calcio e fosfato Ca, Pi Attività osteoclasti e osteoblasti riassorbimento osseo Azione ipercalcemizzante ↑Ca2+ Azione iperfosfatemica↑ Pi
  25. 25. Fabbisogni giornalieri raccomandati di vitamina D 10 µg (400 20 µg (800 20 µg (800 20 µg (800 Età adulta Crescita Gravidanza Soggetto anziano UI)/die UI)/die UI)/die UI)/die Contenuto di vitamina D negli alimenti (Apporto medio calcolato in unità internazionali (Ul) ogni 100g Olio di fegato di merluzzo Anguilla Sardina Tonno Salmone Sgombro Tuorlo d'uovo Bianco d'uovo Funghi 24.000 4.400 1.440 1.000 650 600 350 200 150300 Cacao Burro Fegato di pollo Crema Halibut Formaggio a pasta morbida Formaggio a pasta dura Germe di grano Fegato di vitello 10 0 80 80 40 40 40 40 28 20
  26. 26. Deposizione ossea CT PTH Mobilizzazione Ca plasmatico ossea Assorbimento intestinale Vit D attiva
  27. 27. ATTIVAZIONE DEGLI OSTEOBLASTI E RELAZIONI CON GLI OSTEOCLASTI PTH vitD
  28. 28. Paratormone 2 3 1 Calcio
  29. 29. Calcitonina Calcio
  30. 30. RACHITISMO- formazione della matrice con mineralizzazione incompleta : perdita di resistenza Cause: -scarsa esposizione al sole -dieta vegetariana stretta -malattie epatiche e renali
  31. 31. rachitismo
  32. 32. Calcificazione tessuti
  33. 33. Osteoporosi: minore quantità di osso composizione normale Con l’età calcitonina e estrogeni diminuiscono -Estrogeni, fluoruri, calcitriolo, Calcio, attività fisica
  34. 34. 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. ALIMENTI PIÙ COMUNEMENTE RESPONSABILI DELL'AUMENTO DEI LIVELLI DI OSSALATI NELLE URINE Vegetali a foglia verde scura (spinaci, bietole, rucola) Barbabietole Frutta secca a guscio Soia e derivati Cioccolato Fragole
  35. 35. Fattori che influenzano la formazione dell’osso Calcio e vit.D nella dieta Tipo di dieta Esposizione UV Estrogeni/androgeni GH Attività fisica Ormoni e fattori di crescita
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