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resumen de calcemia para fisiologia...

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CALCIO El calcio es un elemento químico, pertenece a los metales alcalinos terroso. Se encuentra en el medio interno del organismo ya sea como ion calcio o formando parte de otras moléculas. La fuente más importantes de calcio son los lácteos, sobre todo los quesos duros. Las semillas como el sésamo, almendras, avellanas y también algunos vegetales. FUNCIONES DEL CALCIO  Interviene en la traducción de señales a través de la calmo-dulina  Interviene exocitosis, fenómeno que se conoce como acoplamiento, excito-secretor  Tiene que ver con la formación de microtúbulos.  Influye en la permeabilidad de la membrana plasmática.  Principal catión que forma nuestros huesos y dientes.  Cofactor importante de la cascada de la coagulación. Cuando se realiza una extracción de sangre, se coloca calcio para impedir que la misma coagule.  Tiene que ver con la contracción muscular. Es fenómeno que conocemos también como acoplamiento, excito contráctil  Es el catión principal del potencial de acción en las fibras lentas  Interviene también en el automatismo cardíaco. DISTRIBUCION DEL CALCIO 0,1% en el líquido extracelular 1% en el líquido intracelular 99% Sistema óseo

Puede estar asociado a

La calcemia normal oscila entre 8,5-10 mg/dl Calcio corporal total es de 1kg

aniones son el citrato y el fosfato. NO IONIZADA

El calcio puede estar en tres formas: El calcio ionizado y el calcio unido a aniones difunden a través de la membrana

Calcio libre y el que ejerce la mayoría de los efectos

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HIPOCALCEMIA Disminuye Ca extracelular, cifras de 4 miligramos pueden llevar a la muerte  Aumenta permeabilidad del sodio en las membranas neuronales, lo cual genera una hiperexcitabilidad. Hay inicio rápido del PA  Aumenta descargas y se producen fenómenos como la tetania (contracciones sostenidas de los músculos que dan cuadros típicos, como espasmo carpo pedal o carpo pedio) y las convulsiones  Produce alargamiento del intervalo QT en el electrocardiograma esto produce arritmias  Aumento de la secreción de PTH y crecimiento glandular (Por ejemplo en raquitismo, embarazo y lactancia) HIPERCALCEMIA  Produce depresión del sistema nervioso, reflejos lentos  Acorta el intervalo QT que también puede dar arritmias  Produce úlcera péptica  Estreñimiento y disminución del apetito (por disminución contractilidad musc)  Aumenta secreción calcitonina  Favorecer la litiasis renal  Las células glandulares tienen un receptor de detección de Ca que al aumentar el ion este receptor es estimulado y a través de varios mediadores químicos, liberan el Ca intracelular e inhiben la secreción de PTH. Estos síntomas comienzan solamente con 12 mg/dl. El margen que tenemos es muy escaso. Se hacen bien evidentes con cifras por encima de 15 mg/dl y ya por encima de los 17 mg/dl se puede producir la precipitación de sales de calcio en otros tejidos que no sean los óseos. ALCALOSIS Existe un cuadro que se conoce como síndrome de excitación con hiperventilación, cuando una persona tiene una crisis nerviosa aumenta su ventilación, disminuye el dióxido de carbono en la sangre y esto produce una alcalosis, el organismo trata de compensarla desprendiendo hidrogeniones que están unidos a las proteínas y a los aniones orgánicos. Cuando tanto las proteínas como los aniones orgánicos se desprenden de sus hidrogeniones, esos lugares son ocupados por el calcio. Entonces el calcio iónico disminuye aún teniendo una calcemia total normal. Este calcio iónico disminuye porque parte de ese calcio se unió a las proteínas y a los aniones que dejaron cargas

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negativas libres. Ante esa situación, la persona puede manifestar signos de hipoglucemia. Por lo tanto, puede haber un cuadro de tetania con un calcio total normal.

FOSFORO Es el principal elemento, junto con el calcio, que se encuentra en los huesos y en los dientes. Se encuentra en todas las células del organismo. Es importante porque forma parte de las membranas en el sistema nervioso central. Componente importante también del ADN y del ATP La podemos encontrar en lácteos, huevos y proteínas de origen animal. DISTRIBUCIÓN DEL FOSFORO >1% en el líquido extracelular 15% en el líquido intracelular 85% Sistema óseo La fosfatemia normal oscila entre 3 a 4 mg/dl, en niños puede ser más alta En los líquidos la mayoría está como fosfato de hidrógeno (principalmente) o fosfato de di hidrógeno. La proporción que puede haber entre ambos depende fundamentalmente del pH del medio. Es decir, si hay mucho hidrógeno en el medio, el pH es acido, vamos a tender a tener más fosfato de hidrógeno y si no vamos a tener fosfato de di hidrógeno. METABOLISMO FOSFO-CALCICO En el metabolismo fofo-cálcico, hay dos tipos de factores: FACTORES HORMONALES: Vitamina D, la paratohormona y calcitonina FACTORES NO HORMONALES: El hueso, los riñones y el tubo digestivo. FACTORES NO HORMONALES  TUBO DIGESTIVO. La ingesta diaria de calcio promedios de alrededor de 1000mg. De eso se absorbe 350mg, y esa absorción es favorecida por la vitamina D se eliminan por el tubo digestivo los 650mg restantes que estaban en la dieta, más 250mg que tenemos de las secreciones y de la descamación celular digestiva. Es decir, que el total de la eliminación en las heces es de alrededor de 900 miligramos.

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La ingesta diaria de fósforo es de 1000 a 1500mg y es absorbido casi en su totalidad por el tubo digestivo.  RIÑON Aproximadamente el 10% del calcio ingerido se elimina por orina Con respecto a la excreción renal, lo que se filtra es el calcio que no está unido a proteínas (el que está unido a proteínas no se filtra) del calcio que se filtra se reabsorbe aproximadamente el 99% El 90% en el tubo proximal, el asa de henle y la porción inicial del tubo distal, esto es prácticamente fijo, no es sometido a influencia hormonal Un 10% en el tubo distal final y en el colector, esto sí depende de la calcemia y de las paratohormonas. El fósforo tiene una regulación muy amplia, puede reabsorberse en su mayoría o eliminarse en su mayoría, dependiendo de la fosfatemia. Cuando la concentración de P es menor a 1 mmol/l se reabsorbe todo el fosfato del filtrado glomerular y no se pierde nada de P por orina. Si la concentración de P es mayor al valor critica, el ritmo de pérdida del P es proporcional a cada fracción adicional de aumento Y si tengamos en cuenta que la paratohormona favorece su excreción

Si uno suma la secreción de 250mg por día, más los 100 miligramos que se eliminan por orina, tenemos aproximadamente los 350mg que se absorben diariamente y de esa manera se mantiene el balance en situación normal a nivel del hueso. El depósito y la resorción de calcio es prácticamente la misma. Por lo tanto, entran 500mg por día al hueso, pero también salen de la misma manera con respecto al hueso que del órgano.

90% COLÁGENO este se dispone según las líneas de fuerza

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de tensión del hueso  HUESO

10% SUSTENCIA FUNDAMENTAL: Formada por líquido

Formado por un:

extracelular, y proteoglucano (sulfato de condroitina, acido

30% materia orgánica

hialuronico), osteocalcina, etc.

70% sales HIDROXIA PATITA Ca 10(PO4 )6 (OH)2 Es la sal principal del hueso. Esta forma láminas concéntricas que se van superponiendo el colágeno, el colágeno brinda resistencia a la tensión y la hidroxiapatita, a la compresión La fórmula no es constante, sino que es variable. La relación entre Ca/P de los cristales depende de la dieta y el peso corporal esa relación puede ir entre 1,3 y 2. En las sales óseas también existen iones magnesio, sodio, potasio y carbonato aunque estos se conjugan con los cristales de hidroxia patita en vez de organizarse por sí mismos, algunos otros iones tienen la misma propiedad como el uranio, plomo, estroncio, plutonio, oro, estos dependen de la exposición por ejemplo el plutonio puede depositarse en los huesos y es un factor de riesgo para el cáncer. Las concentraciones de calcio y fosfato en el LEC son superiores a las necesarias para causar la precipitación de la hidroxia patita. Los cristales no precipitan en otros tejidos por la presencia de inhibidores como el pirofosfato. En tejidos degenerados, coágulos, etc. La falta de inhibidores genera depósito de Ca. CALCIFICACIÓN ÓSEA OSTEOBLASTOS

Monómeros de colágeno y sustancia fundamental

Polimerización Material semejante al cartílago pero este

OSTEOIDE

tiene la facilidad para

Los osteoblastos secretan hacia el osteoide fosfatasa

depositar sales de

alcalina para degradar al pirofosfato

calcio Comienzan a precipitar sales

.

(compuestos amorfos no

Algunos osteoblastos

cristalinos) que durante

quedan atrapados y

semanas o meses van

entran en estado de

formando hidroxia patita.

reposo “Osteocito”

Otras sustancias como la proteína de la anquilosis, aumenta el pirofosfato y cuando no está se produce calcificación en lugares donde no debería estar, como los tendones y los ligamentos.

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SALES INTERCAMBIABLES Hay que tener en cuenta que no todo el calcio en el hueso es hidroxia patita, entre el 0, 4 y 1 % forman sales de calcio, como el fosfato acido de calcio o el fosfato de calcio que tienen importancia porque están en la matriz ósea, son de rápido intercambio, nos sirven como mecanismo de amortiguación cuando se producen variaciones de calcemia. Estas sales de calcio no sólo se encuentran en el hueso, sino también en el hígado y en el tubo digestivo, predominantemente en las mitocondrias y también ahí sirven como mecanismo rápido de intercambio de calcio para permitir que se amortigüen las variaciones importantes en un tiempo de alrededor de 30 60 minutos. REMODELACIÓN OSEA Así como los osteoblastos producen hueso constantemente, también el hueso se va reabsorbiendo gracias a los osteoclastos Los osteoclastos son células fagociticas multinucleadas que derivan de los monocitos o células análogas de los monocitos. Los osteoblastos se encuentran en la superficie del hueso por debajo del periostio y también se encuentran en zonas o cavidades donde los osteoclastos están reabsorbiendo el hueso y luego estos osteoblastos van a generar el depósito de hueso nuevo. En un adulto sano la actividad de los osteoclastos es menor al 1% Para hacer realizar la resorción los osteoclastos emiten una serie de proyecciones como vellosidades o bordes fruncidos. Estas proyecciones segregan enzimas proteolíticas desde los lisosomas (para disolver la matriz) y ácido (cítrico y láctico para disolver las sales) liberados por las mitocondrias y las vesículas secretoras. De esta manera van re absorbiendo el hueso y también parte de la matriz y parte de las sales son fagocitadas, y son eliminadas al líquido extracelular. La paratohormona estimula la actividad de los osteoclastos pero de manera indirecta. La PTH se une a los receptores de los osteoblastos ¿QUÉ HACE EL PARATOHORMONA? Hace que los osteoblasto produzca dos sustancias una que se llama RANKL (receptor para el ligandos B del factor nuclear K) este junto con el factor estimulante de colonias de macrófagos actúan sobre los pre osteoclastos (células precursoras) los hacen madurar y los transforman en osteoclastos maduros. Estos generan las

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prolongaciones de membrana fruncida y segregan enzimas y ácidos, que son los responsables de la resorción ósea. Por otro lado hay un mecanismo de compensación y de equilibrio por el cual los osteoblasto generan otra sustancia llamada OSTEOPROTEGERINA cuando se segrega se une al rankl y evita que estimule los pre osteoclastos para su transformación en corto plazo. De esta manera se frenaría el proceso de resorción. La deficiencia osteoprotegerina produce disminución de masa ósea, esta es una sustancia fundamental porque equilibra la resorción

Por ello unos de los efectos colaterales de los corticoides es la osteoporosis

Por ello unos de los efectos de la menopausia es la osteoporosis

Los osteoclastos que fueron activados empiezan a formar túneles donde van disolviendo el hueso y esto después es rellenado por los osteoblastos (que estaban cerca de estas cavidades). Los osteoblastos osifican hasta llegar a la zona central que se conoce como canal de Havers, que es donde se encuentran los vasos sanguíneos. Cada una de estas unidades recibe el nombre de Hosteona. IMPORTANCIA DE LA REMODELACIÓN  Adapta el hueso a la tensión  Evita el envejecimiento del hueso.  Permite mayor depósito de hueso  Permite enderezar algunos callos de fractura angular. En condiciones normales, excepto en los huesos en crecimiento, hay un equilibrio entre la tasa de depósito y de resorción ósea, de forma que la masa total ósea es constante

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FACTORES HORMONALES  VITAMINA D Proviene del 7-dehidrocolecalciferol y del colecalciferol (D3) de la dieta. Cuando la piel se expone a los rayos Uv el 7-dehidrocolecalciferol se convierte en colecalciferol El colecalciferol se almacena en hígado por varios meses y ahí se convierte en 25hidroxicolecalciferol, con feeback negativo, es decir cuando aumenta el 25-Hidroxicolecalciferol disminuye su síntesis en el hígado. En el tubo proximal renal se convierte en 1-25 dihidroxicolecalciferol, forma activa que tiene afinidad 1000 veces mayor por su receptor que sus precursores. Una vez formado, va a ejercer sus efectos en los distintos lugares, en el epitelio intestinal y ayudando a la hormona paratiroidea en la resorción osea Este último proceso requiere PTH. ¿DE QUE DEPENDE LA SINTESIS DE VITAMINA D? De la calcemia Calcemia Síntesis 1,25 DOHCC (directa)

Paratohormona (indirectamente) Sintesis 24-25

DOHCC (Inactivo) Por más que aumente la ingesta de colecalciferol, las cantidades de vitamina D en sangre son prácticamente normales porque el hígado almacena el colecalciferol y no lo transforma en 25 hidroxicolecalciferol , sino que lo deja ahí sin ejercer ningún tipo de acción. Por lo tanto, hay un cierto margen que tenemos de ingesta de vitamina D antes de que se produzca la hipervitaminosis En esta otra curva se observa el efecto que produce el calcio sobre la síntesis de vitamina D. Apenas empieza a descender la calcemia, se producen rápidos aumentos de la vitamina D activa. De esa manera se produce la compensación. Por otro lado, si el calcio sube, se produce una secreción casi nula de la vitamina D activa

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ACCIONES VITAMINA D Actúa a través de la unión a un receptor en el núcleo. Este receptor se une a su vez a otro receptor retinoides y estos a su vez al ADN EN INTESTINO: Aumentar una proteína llama calbindina en el ribete en cepillo, que fija Ca y lo ingresa a la célula y este calcio va saliendo al líquido extracelular por difusión facilitada a través de la membrana basolateral. Por lo tanto, aumenta la absorción de calcio a nivel del intestino También aumenta la absorción del fosforo EN EL RIÑON: Aumenta la reabsorción también de calcio y fósforo (efecto débil) EN EL HUESO: La vitamina D es necesaria para producir el efecto de la paratohormona. En pequeñas cantidades esta vitamina tiene el efecto inverso y promueve la calcificación ósea y hace que pase calcio hacia el hueso.  PARATOHORMONA La paratohormona es segregada por las glándulas paratiroides. Normalmente son 4. Muchas de sus acciones utilizan al AMPc como segundo mensajero Suelen estar detrás de los polos de la tiroides, pero pueden estar en lugares tan extremos como el tórax o por detrás del esófago Las células de la paratiroides generan inicialmente una prepro hormona (100 aa) después la prohormona (90aa) y por último una hormona paratiroidea (80 de 84 aa) Esta hormona tiene una vida media muy corta (4min), pero existen algunos fragmentos más pequeños de 30 aminoácidos con vida media más larga, estos corresponden al extremo amino terminal, que es la parte efectiva La extirpación de la mitad del tejido paratiroideo suele causar pocas alteraciones fisiológicas. Sin embargo, si se extirpan tres de las cuatro glándulas paratiroides normales, se producirá un hipoparatiroidismo transitorio. No obstante, basta con conservar una pequeña cantidad de tejido paratiroideo, porque normalmente es capaz de hipertrofiarse de forma satisfactoria para realizar todas las funciones de todas las glándulas. ACCIONES PARATOHORMONA Aumento de la calcemia Disminución rápida de la absorción de fosfato

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EN EL HUESO: (2 fases) 1. Rápida: bombeo de Ca desde el líquido óseo que rodea a los osteocitos y transporte por una potente bomba de Ca hacia el líquido extracelular. 2. Lenta: Estimulación resorción osea a través de RANKL y M-CSF Tras meses de acción intensa de la PTH, se activan los osteoblastos en un intento de compensación, pero no resulta suficiente, siendo superada por la resorción ósea. Se forman grandes cavidades óseas llenas de osteoclastos dándole gran fragilidad al hueso EN EL RIÑON: Aumenta la reabsorción de calcio, magnesio e hidrogeniones. Disminuye la reabsorción de fósforo, sodio, potasio y aminoácidos. Permite la transformación a 1,25 DOHCC. EN EL INTESTINO: Aumenta la absorción de calcio y fosfato, acción mediada por la vitamina D  CALCITONINA Producida por las células C o parafoliculares de la glándula tiroides Es segregada en presencia de hipercalcemia. ACCIONES DE LA CALCITONINA Inmediata: Disminuye la resorción osteoclástica y favorece la entrada al hueso de sales de Ca a través de los osteocitos. Prolongada: Disminuye la formación de osteoclastos pero también de osteoblastos. Efecto opuesto al de la PTH en riñón e intestino (poco intenso). Luego de la tiroidectomía, la concentración de Ca no sufre cambios.

CONTROL DE LA CALCEMIA

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PRIMERA LÍNEA: amortiguación rápida por movimiento de las sales intercambiables del hueso a través osteocitos (gran superficie de intercambio) y otros tejidos (las mitocondrias del hígado y tubo digestivo tienen unos 10 g de Ca) hacia el liquido extracelular SEGUNDA LÍNEA: luego de 3-5 minutos disminuye la PTH y aumenta la calcitonina (esto último tendría escaso efecto). En el caso de hipocalcemia se produce el efecto inverso en las hormonas. En situaciones extremas (hueso lleno o vaciado de sales de Ca), solo quedan los efectos intestinales y renales. Hipoparatiroidismo Disminuye la resorción ósea Genera hipocalcemia, entre los síntomas esta la tetania Entre los músculos del cuerpo especialmente sensibles al espasmo tetánico se encuentran los músculos laríngeos, El espasmo de estos músculos obstruye la respiración, causa habitual de muerte en la tetania cuando no se aplica el tratamiento adecuado Es frecuente después de una tiroidectomía. Calcificación de otros tejidos como el cerebro. Laboratorio: PTH baja y Ca bajo. Se trata con vitamina D y Ca; el uso de PTH es raro por su escasa duración. Hiperparatiroidismo primario Suele ser por tumores, más frecuentes en mujeres porque en embarazadas y lactancia hay un aumento de estas glándulas Lleva a una hipercalcemia y aumento de PTH. En hueso hay descalcificación extensa con grandes áreas quísticas llenas de osteoclastos: osteítis fibrosa quística. Depósito de fosfato de Ca en otros tejidos: alvéolos pulmonares, túbulos renales, tiroides, mucosa gástrica, arterias (Ca > 17 mg/dl). Litiasis renal de fosfato y oxalato cálcico. Gran tendencia a formar cálculos renales Hiperparatiroidismo secundario Se produce como compensación de una hipocalcemia: déficit de vitamina D (causada por cuestiones dietéticas/climáticas pero también nefropatía crónica) Laboratorio: PTH elevada con Ca normal o bajo. Cuando se corrige la anomalía primaria, puede persistir en forma autónoma: hiperparatiroidismo terciario.

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RAQUITISMO Y OSTEOMALACIA Raquitismo en niños y osteomalacia en adultos Deficiencia de vitamina D por falta de exposición a la luz solar, déficit severo de la dieta o pérdidas como la esteatorrea en los adultos (se pierde Vitamina D y Ca). La concentración plasmática de calcio en el raquitismo sólo está ligeramente dismin...