Cálcio, Magnésio e Fosfato PDF

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Regulação do cálcio, magnésio e fosfato no equilíbrio ácido básico...

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Cálcio, Magnésio e Fosfato

REGULAÇÃO DO METABOLISMO DO CA2+, FOSFATO E MAGNÉSIO: Cálcio, fósforo e magnésio são os cátions principais do corpo humano. São ingeridos com a dieta, absorvidos no intestino, filtrados nos glomérulos renais, reabsorvidos nos túbulos renais e eliminados na urina. CÁLCIO) a) Fon Fontes tes e eelimin limin liminação: ação: As fontes dietéticas principais de cálcio são laticínios (leite e derivados, como iogurte e queijo), hortaliças como brócolis, couve-flor, couve, repolho e verduras verde-escuras (com exceção do espinafre, devido ao alto teor de ácido oxálico). A necessidade de cálcio varia conforme a faixa etária, sendo maior em períodos de rápido crescimento, como a adolescência (1.300 mg/dia). Nesses períodos, ocorre crescimento ósseo e aumento do depósito mineral, até que o pico de massa óssea seja alcançado por volta da terceira década de vida. Na idade adulta, a necessidade diária de cálcio é em torno de 1.000 mg. Nos períodos em que a absorção intestinal de nutriente encontra-se diminuída ou a taxa de reabsorção óssea aumentada, como na pós-menopausa, a necessidade de cálcio novamente se eleva (1.200 a 1.300 mg/dia). b) Absorção, Metabolis tabolismo mo e Ex Excreç creç creção: ão: -----x----- PORTH: Apenas 30 a 50% do cálcio dietético são absorvidos no duodeno e no terço proximal do jejuno; o restante é eliminado nas fezes. Diariamente, cerca de 150 mg de cálcio saem do intestino e entram na corrente sanguínea. A absorção final é igual à quantidade absorvida dos intestinos menos a quantidade que entra no órgão. O balanço torna-se negativo quando a ingestão dietética (e a absorção de cálcio) é menor que a secreção intestinal. O cálcio é armazenado nos ossos e excretado pelos rins. Cerca de 60 a 65% do cálcio filtrado são reabsorvidos passivamente nos túbulos proximais em razão da reabsorção de NaCl; 15 a 20% são reabsorvidos no segmento ascendente espesso da alça de Henle por meio do sistema cotransportador de Na+/K+/2Cl–; e 5 a 10% são reabsorvidos nos túbulos contorcidos distais. O túbulo contorcido distal é um sítio regulador importante para o controle da quantidade de cálcio que entra na urina. O PTH e possivelmente a vitamina D estimulam a reabsorção de cálcio nesse segmento do néfron. Os diuréticos tiazídicos, que exercem seus efeitos nos túbulos contorcidos distais, aumentam a reabsorção de cálcio. Outros fatores que podem afetar a reabsorção nesses túbulos são os níveis de fosfato, insulina e glicose. ------x------- RIELLA

O cálcio é absorvido no intestino delgado, primordialmente no duodeno e jejuno proximal e, em menor quantidade, no íleo. Depois de 4 h da ingestão oral, a absorção de cálcio é praticamente completa. Em torno de 70% do cálcio ingerido estão ligados a compostos como sulfatos e fosfatos, e não pode ser absorvido, sendo então excretado nas fezes. Além disso, a idade, fase do crescimento, quantidade de cálcio ingerido e nível de vitamina D também influenciam a taxa de absorção. O cálcio é absorvido pelo trato digestivo por meio de transporte ativo e passivo. O transporte ativo, transcelular, que ocorre predominantemente no duodeno e jejuno proximal, envolve três passos distintos: - (1) transporte do cálcio presente na luz intestinal para dentro da célula através do canal epitelial de cálcio TRPV6 ; - (2) movimento intracelular no sentido apical-basolateral, conectado (mais de 90%) à proteína ligadora de cálcio calbindina D9k; - (3) saída pela membrana basolateral no espaço extracelular, realizada principalmente pela bomba de mem- brana Ca++-ATPase (PMCA1b), mas também pelo trocador sódio-cálcio (NCX1). O aumento da demanda corporal por cálcio ativa ao máximo o transporte transcelular. O transporte passivo não é saturável e ocorre principalmente no jejuno distal e no íleo. Ele predomina quando existe concentração elevada de cálcio solúvel na luz intestinal, favorecido pela diferença de gradiente gerada entre a luz e a serosa. ***METABOLISMO: Além de exercer uma função estrutural, de sustentação para o corpo humano, o esqueleto funciona como reservatório de cálcio. Esse reservatório não é estático e, durante o dia, mais ou menos 500 mg são reabsorvidos e 500 mg de cálcio são acrescentados aos ossos. As principais células do tecido ósseo são os osteoblastos, osteócitos e osteoclastos. Os osteoblastos têm origem mesenquimatosa, localizam-se na superfície óssea e são responsáveis pela formação do osso, gerando novos cristais de hidroxiapatita. Os osteócitos constituem o estágio final de diferenciação dos osteoblastos, localizam-se no interior da matriz óssea e são responsáveis por traduzir a força mecânica imposta ao osso em sinais bioquímicos que regulam o remanejamento (turnover) ósseo. Os osteoclastos são células grandes, multinucleadas, que têm origem hematopoiética e também se localizam na superfície óssea. São responsáveis pela reabsorção óssea. *** EXCREÇÃO RENAL DE CÁLCIO: Filtração Glomerular: A fração ionizável (50%) e a fração “complexada” com vários sais (10%) é livremente filtrada. A maioria do cálcio filtrado (98-99%) é reabsorvida pelo néfron. A carga filtrada de cálcio é o produto da taxa de filtração glomerular pela concentração sérica filtrável de cálcio, que fica ao redor de 10.000 mg/dia. Reabsorção Tubular: A reabsorção do cálcio filtrado ocorre, de forma passiva (para- celular), no túbulo contornado proximal e no ramo espesso ascendente da alça de Henle e, de forma ativa (transcelular), no túbulo contornado distal e no túbulo coletor. Esses dois últimos segmentos sofrem influência do PTH e da vitamina D. No túbulo contornado proximal, o cálcio segue a reabsorção ativa do sódio e 60% do cálcio filtrado são reabsorvidos.

Quando ocorre expansão do volume extracelular, a excreção urinária de cálcio aumenta. Nos casos de depleção de volume extracelular, ocorre o oposto, com maior reabsorção. No ramo espesso ascendente da alça de Henle, outros 20 a 25% do cálcio filtrado são reabsorvidos. A regulação da reabsorção do cálcio ocorre no túbulo contornado distal (10% do total) e coletor (5%). Nesses segmentos, o cálcio é absorvido contra um gradiente eletroquímico e o transporte paracelular não é possível porque as junções intercelulares são impermeáveis ao cálcio. A reabsorção também ocorre em três passos: - (1) transporte do cálcio luminal para o interior da célula através do canal epitelial de cálcio TRPV5; - (2) movimento intracelular no sentido apical-basolateral ligado à calbindina D28k; - (3) extrusão pela membrana basolateral no espaço extracelular pelo trocador sódio-cálcio (NCX1, quantitativamente mais importante) e pela bomba de membrana Ca++-ATPase. c) Dis Distr tr tribu ibu ibuiç iç içãão n no o LIC e LEC *** Em torno de 99% do cálcio, 85% do fósforo e 50 a 60% do magnésio estão localizados nos ossos. A maior parte do restante de cálcio (cerca de 1%), fósforo (cerca de 14%) e magnésio (cerca de 40 a 50%) está dentro das células. Apenas uma quantidade pequena desses três íons é encontrada no LEC. Tais quantidades diminutas (embora vitais) de cálcio, fósforo e magnésio são reguladas direta ou indiretamente pela vitamina D e pelo hormônio paratireóideo (PTH). A calcitonina – hormônio produzido pelas células C da tireoide – parece atuar nos rins e nos ossos no sentido de remover cálcio da circulação extracelular. *** Um indivíduo normal de 70 kg possui aproximadamente 1,2 kg de cálcio. O esqueleto abriga mais de 99% do cálcio corporal total, predominantemente sob a forma de cristais de hidroxiapatita [Ca10(PO4)6 (OH)2]. Aproximadamente 1% do cálcio contido nos ossos é livre e rapidamente intercambiável com o líquido extracelular. O restante do cálcio corporal total está distribuído nos tecidos moles, nos dentes e no líquido extracelular. A concentração de cálcio ionizado no compartimento IC é mantida em níveis extremamente baixos. Além desse gradiente de concentração, existe também um gradiente elétrico (interior da célula negativo, ao redor de –50 mv) que favorece a entrada de cálcio na c élula. As principais defesas contra o fluxo excessivo de cálcio para o interior das células incluem trocadores Na+Ca++, bombas Ca++-ATPases e captação de cálcio livre citoplasmático por organelas, como mitocôndrias e retículo endoplasmático. A principal função do cálcio intracelular é a de servir como segundo mensageiro, conectando diversas respostas intracelulares a sinais gerados fora da célula. O cálcio sérico total é a soma de três componentes: cálcio livre, cálcio ligado a proteínas e cálcio na forma de complexos. O cálcio livre (ou ionizado), que representa cerca de 50% do cálcio total, é a fração mais importante do ponto de vista biológico, pois desempenha a função de íon regulador em muitos processos metabólicos. Sua concentração plasmática é de 5 mg/dl. Aproximadamente 40% do cálcio plasmático estão ligados de forma reversível a proteínas, principalmente à albumina. Sendo assim, alterações nos níveis séricos de albumina determinam alterações na concentração do cálcio total. Por exemplo, a diminuição em 1,0 g/dl na concentração de albumina diminui a concentração de cálcio total em 0,8 mg/dl. Além disso, a ligação do cálcio à albumina é pH-dependente. Quando o pH aumenta, íons hidrogênio dissociam-se da albumina, o que favorece a ligação de cálcio na molécula. O resultado

é uma diminuição do cálcio livre. O inverso ocorre na acidose, com menor ligação de íons cálcio à albumina. A variação de 0,1 unidade no pH sérico modifica a ligação albumina- cálcio em 0,12 mg/dl, aproximadamente. Finalmente, 10% do cálcio total formam complexos com ânions, tais como bicarbonato, citrato, fosfato, lactato e sulfato. A concentração de cálcio no plasma (ou soro) no Brasil é expressa habitualmente em mg/dl. Como o peso molecular do cálcio é 40 e possui valência 2, o fator de conversão entre as diferentes unidades de medida é: mg/dl de cálcio x 0,25 = mmol/l de cálcio x 2 = mEq/l de cálcio.

FOSFATO) a) Fontes, eliminaçã liminação o A ingestão diária de fósforo elementar é ao redor de 20 mg/kg/ dia ou aproximadamente 1.200 mg em um homem de 60 kg. A maior parte do fósforo, cerca de 60%, vem do leite, carne bovina, aves, peixes e ovos. Outros alimentos ricos em fósforo são: cereais, leguminosas, frutas, chás e café. b) Absorção, Metabolis tabolismo, mo, Ex Excreção creção ---X--- PORT PORTH: H: O fosfato não se liga às proteínas plasmáticas e praticamente todo fosfato no plasma é filtrado nos glomérulos. Em seguida, a eliminação renal do fosfato é regulada por um mecanismo de overflow, por meio do qual a quantidade de fosfato perdido na urina está relacionada diretamente com suas concentrações no sangue. Praticamente todo fosfato filtrado é reabsorvido quando os níveis sanguíneos estão baixos; quando estão acima de um nível crítico, o excesso de fosfato é eliminado na urina. O fosfato é reabsorvido do filtrado para as células epiteliais dos túbulos proximais por ação de um cotransportador de sódio-fosfato (NPT2). O PTH pode desempenhar um papel significativo na regulação da reabsorção de fosfato por inibição da síntese e da expressão do transportador NPT2. Desse modo, sempre que o nível de PTH aumenta, a reabsorção tubular de fosfato diminui, e quantidades maiores são perdidas na urina. O NPT2 também é inibido por hormônios conhecidos como fosfatoninas.59 Existem duas fosfatoninas mais importantes, inclusive o fator 23 de crescimento dos fibroblastos (PGF23) e a proteína 4 secretada e relacionada com a proteína frizada (sFRP4).Quando esses hormônios são produzidos em quantidades excessivas (p. ex., osteomalacia induzida por tumor), o paciente tem hipofosfatemia grave causada pela redução da absorção intestinal de fosfato. Além disso, o excesso de fosfatoninas causa decomposição excessiva do calcitriol (forma ativa da vitamina D), resultando em osteomalacia ou raquitismo. ---X--- RIELLA A absorção do fósforo dietético é de 60 a 70%, principal- mente em nível de duodeno e jejuno proximal. No duodeno, a absorção ocorre por meio de transporte ativo, através de cotransportadores sódio-fosfato tipo IIb (Na-Pi-IIb), loca- lizados na membrana apical dos enterócitos. A expressão dos Na-Pi-IIb é regulada por fatores hormonais, principalmente pela vitamina D (ver adiante), em resposta às necessidades orgânicas. Quando o aporte dietético de fósforo é reduzido, por exemplo, ocorre um aumento na eficiência absortiva.

Essa resposta adaptativa ao fósforo dietético é específica do Na-Pi-IIb. Em situações de ingestão aumentada de fósforo, a absorção intestinal acontece principalmente de forma passiva, paracelular. Os segmentos envolvidos são o jejuno e o íleo, e a absorção é diretamente proporcional à concentração de fósforo nesses segmentos. Aproximadamente 200 mg do fósforo absorvido são secretados na bile e na saliva. ***METABOLISMO ÓSSEO: A concentração intra e extracelular do íon fosfato é necessária tanto para o metabolismo sistêmico como para a formação e mineralização óssea. A inadequada mineralização da matriz óssea pode resultar em raquitismo ou osteomalacia. O raquitismo é a doença resultante da inadequada mineralização do osso em crescimento, enquanto a osteomalacia decorre da inadequada mineralização do osso cortical e trabecular, onde não existe placa de crescimento. A parte inorgânica do tecido ósseo, responsável pela mineralização do tecido osteoide, é composta pelos íons cálcio e fosfato agrupados na forma de cristais de hidroxiapatita. A enzima fosfatase alcalina estimula a mineralização por aumento da concentração local de fosfato, a partir da hidrólise de ésteres de fosfato. *** FILTRAÇÃO E EXCREÇÃO RENAL: O fósforo é livremente filtrado. Em um adulto normal, cerca de 6,0 g de fósforo inorgânico são filtrados diariamente. Desse total, 80 a 90% são reabsorvidos nos túbulos renais, sob controle hormonal. No túbulo contornado proximal acontecem 80% da reabsorção, por via transcelular. A reabsorção é quase nula na alça de Henle e de pequena monta no túbulo contornado distal. O fósforo não é secretado pelos túbulos renais. Dois tipos de cotransportadores sódio-fosfato, denomina- dos de Na-Pi-IIa e Na-Pi-IIc, são encontrados na membrana apical das células do túbulo proximal. O Na-Pi-IIc reabsorve 20% do fósforo filtrado e transporta duas moléculas de sódio para cada molécula de fósforo reab- sorvida. c) Dis Distr tr tribu ibu ibuiç iç içãão n no o LIC e LEC O fósforo representa 1% do peso corporal total, o que significa, em um adulto médio, mais ou menos 700 g. É distribuído da seguinte forma: 85% do total se encontram nos ossos e dentes, 14% nos tecidos moles e apenas 1% no fluido extracelular. Embora o fósforo participe de inúmeras reações bioquímicas envolvidas na geração e transferência de energia, sua concentração intracelular é baixa (1x10–4 M). Dentro das células, localiza-se principalmente nas mitocôndrias. A maioria do fosfato intracelular está na forma de creatina-fosfato, ATP e 2,3difosfoglicerato. O fósforo sérico varia com a idade, período do dia (níveis mais baixos próximos do meio-dia), estação do ano e jejum.42 No Brasil, a concentração plasmática de fósforo é expressa habitualmente em mg/dl e varia no adulto de 2,5 a 4,5 mg/dl. Os níveis de fósforo em crianças são mais altos, em torno de 6-7 mg/dl aos 2 anos de idade, por exemplo.

MAGNÉSIO) a) Fonte Fontes, s, eliminaçã liminação o A ingestão habitual de magnésio é de aproximadamente 4 mg/ kg/dia (300 a 360 mg/dia). As principais fontes de magnésio são: vegetais de folhas escuras, granola, aveia, farelo de trigo, arroz integral, amêndoa, amendoim, banana e leite. Desse total, mais ou menos 120 mg (a absorção pode variar de 25 a 60% da quantidade ingerida) são absorvidos no intestino delgado.

A excreção diária fecal normal de magnésio é em torno de 30 a 40 mg/dia. Condições como diarreia ou fístulas biliares podem aumentar consideravelmente esses valores. b) Absorção, Met etabolismo abolismo e Excreç Excreção: ão: -----xx--- PORT PORTH H O magnésio é ingerido com a dieta, absorvido no intestino e excretado pelos rins. A absorção intestinal não é regulada com precisão, e aproximadamente 25 a 65% do magnésio da dieta são absorvidos. Esse elemento é encontrado em todos os vegetais verdes, grãos, nozes, carnes e frutos do mar. Os rins são os órgãos principais de regulação do magnésio. Eles filtram cerca de 70 a 80% do magnésio plasmático e excretam cerca de 6%, embora essa porcentagem possa ser afetada por outras condições e fármacos.57 O magnésio é um eletrólito singular, porque em torno de 12 a 20% da quantidade filtrada são absorvidos nos túbulos proximais. A maior parte (quase 70%) é reabsorvida passivamente no ramo ascendente espesso da alça de Henle. A força motriz principal para a absorção do magnésio nesse segmento do glomérulo (alça de Henle) é o gradiente de voltagem positivo gerado no lúmen tubular pelo sistema cotransportador de Na+/K+/2Cl–. A inibição desse sistema de transporte pelos diuréticos de alça reduz a reabsorção do magnésio. A reabsorção ativa do magnésio ocorre no túbulo contorcido distal e é responsável por cerca de 10% da carga filtrada. Essa reabsorção é estimulada pelo PTH e reduzida quando os níveis plasmáticos de magnésio e cálcio são altos. ---X--- RIELLA Dos 300 – 360 mg/dia, mais ou menos 120 mg (a absorção pode variar de 25 a 60% da quantidade ingerida) são absorvidos no intestino delgado. Os mecanismos envolvidos nesse processo são: difusão passiva paracelular (predominante) e difusão facilitada transcelular. Esta acontece quase exclusivamente no cólon, através do canal denominado TRPM6. O movimento ativo de absorção de sódio direciona a absorção intestinal passiva de água e magnésio no intestino delgado. Além disso, proteínas e carboidratos na luz intestinal e a vitamina D estimulam a absorção, enquanto o fosfato inibe a absorção intestinal de magnésio. A quantidade de magnésio na dieta é de fundamental importância para a quantidade absorvida do íon. Dietas com baixo teor de magnésio aumentam a capacidade de absorção intestinal em até 90% do total ingerido. ***METABOLISMO ÓSSEO: O magnésio deposita-se no esqueleto, como parte da estrutura cristalina da hidroxiapatita. Do mesmo modo que o cálcio, o osso funciona como um reservatório para evitar grandes variações na concentração plasmática de magnésio. Apesar de o mecanismo que regula a incorporação de magnésio no osso pelos osteoblastos ainda não estar esclarecido, trabalhos experimentais demonstram que animais alimentados com die- tas pobres em magnésio diminuem a concentração óssea do íon em até 30-40% e causam diminuição de densidade óssea. Apesar de não conclusivos, alguns dados sugerem que a deficiência de magnésio possa se associar à osteoporose também em humanos.

***EXCREÇÃO: Aproximadamente 80% do magnésio plasmático são filtrados pelo glomérulo. Em circunstâncias normais, a fração excretora do magnésio é de 3 a 5%. Entretanto, na presença de hipomagnesemia, a reabsorção pode chegar a 99-99,5% da carga filtrada. De modo inverso, na hipermagnesemia até 80% da taxa filtrada podem ser excretados. O magnésio difere de outros íons pelo fato de o túbulo contornado proximal não ser o principal responsável pela sua reabsorção, e sim o ramo ascendente espesso da alça de Henle. Do total de 3.400 mg/dia de magnésio filtrado, aproximadamente 20% são reabsorvidos no túbulo contornado proximal (por via paracelular, de modo passivo, dependente de sódio) e 10% no túbulo distal. Os 70% restantes são reabsorvidos na alça de Henle. Aproximadamente 10% do magnésio são reabsorvidos por via transcelular, de maneira ativa, no túbulo contornado distal. A entrada do magnésio ocorre através do canal TRPM6. Esse canal está presente na membrana apical do túbulo contornado distal e também no cólon, Depois de alcançar o interior da célula, o magnésio deve então ser transportado para o interstício, contra um gradiente eletroquímico. Postula-se a existência de um canal Na-Mg e/ou de uma bomba Mg-ATPase, que seriam responsáveis pela saída do magnésio. c) Dis Distr tr tribu ibu ibuiç iç içãão n no o LIC e LEC O adulto normal possui aproximadamente 24 g de magnésio corporal total. Destes, 60% estão nos ossos, 39% no espaço intracelular (músculos e tecidos moles) e 1% no espaço extracelular. No plasma, cerca de 60% do magnésio se encontram livres (fração iônica), 35% ligados às proteínas e 5 a 10% formando ...