METABOLISMUL CALCIULUI, FOSFORULUI SI MAGNEZIULUI

METABOLISMUL CALCIULUI, FOSFORULUI SI MAGNEZIULUI

Calciul: repartizare

echilibrul calciului in organism

reglarea calcemiei

hipocalcemii

hipercalcemii

Fosforul

Magneziul

CALCIUL

Repartizare 1100 g in organism

90% in oase

9% intracelular

1% sangvin

Calciul din oase

Fosfati de calciu Ca ₁₀ (PO4)₆ (OH)₂ - 60-70% sub forma cristalizata

- restul sub forma amorfa- pot fi rapid mobilizati

Sarurile de calciu impregneaza o matrice proteica formata din substanta fundamentala care contine proteoglicani (acid hialuronic si condroitin sulfat) si fibre de colagen (contin Hpro si Hlys, aminoacizi specifici colagenului). In caz de degradare a tesutului conjunctiv cresc eliminarile urinare ale acestor aa. Osul contine si osteocalcina (proteina dependenta de vitamina K care intervine in mineralizarea osoasa prin fixarea calciului) si osteoprotegerina.

Remanierea osoasa (resorbtie/regenerare) este asigurata prin interventia a 2 tipuri de celule:

-osteoclaste -celule resorbtive. Hidrolizeaza matricea si elibereaza calciu

-osteoblaste- celule formatoare de os. Secreta FA, care hidrolizeaza fosfatii organici si furnizeaza grupari fosfat care se combinapcu Ca si mineralizeaza osul.

Calciul intracelular

-stocat in special sub forma de depozite (reticul endoplasmatic, sarcoplasmatic, sistemul tubular dens din placute)

rolul Ca intracelular: - mediator de ordinul II

rol in procesul de formare a veziculelor secretorii

depletia de calciu opreste celula in stadiul G₀

Calciul sangvin 10 mg/dl, 5mEq/l

-1/2 din cantitate se gaseste sub forma legata de proteine sub forma neionizata si nedifuzibila

-o cantitate mica este difuzibila dar neionizata (citrat, carbonat de calciu)

- restul constituie fractiunea ionizata care are semnificatie functionla (coagulare, excitabilitate neuromusculara, mentinerea ritmului cardiac)

-calciul ionic poate fi dozat direct (electrozi selectivi) sau se poate calcula:

Ca ionic = (6xCa total - Proteine/3) / proteine + 6

Echilibrul calciului in organism

-asigurat de aport/pierderi si de schimburi intre compartimente

Aportul - lactate, galbenus, nuci

Absorbtia - fibrele, fitatii, oxalatii excesul de acizi grasi (steatoreea) interfera cu absorbtia

Necesitatile 600 -800 mg/zi la adult

800-1200 g/zi la copil

1200-1300 g/zi in sarcina, lactatie

1600-1800 g/zi la varstnici

Pierderi 100 -200 mg/zi in fecale si urina

Reglarea calcemiei

Parathormonul (PTH)

-hormon polipeptidic secretat de glandele paratiroide

-hormon hipercalcemiant, secretia e stimulata de scaderea calcemiei

actiuni : pe os - mobilizarea din oase a calciului si fosfatilor

intestin- creste reabsorbtia calciului si fosfatilor

rinichi - creste reabsorbtia calciului si eliminarea de fosfati

efect global : creste calcemia, scade fosfatemia, creste fosfaturia

Calcitonina

-hormon polipeptidic seretat de celulelel parafoliculare C ale tiroidei

- ↓ calcemia prin ↓ actiunii resorbtive a osteoclastelor

↓ formarii de noi osteoclaste

- regleaza proc. de resorbtie osoasa prevenind pierderile osoase excesive in lactatie, sarcina, crestere

- secretia de calcitonina e data de scaderea calcemiei si de hormonii gastrointestinali (gastrina, pentgastrina)

-secretia de calcitonina are un rol mai mic in mentinerea calcemiei de cat PTH (calcemia se mentine si dupa ablatia tiroidei)

-intervine ca neuromediator, in perecperea durerii

-procalcitonina este un marker de infectie bacteriana

Alti hormoni

glucocorticoizii-efect hipocalcemiant

-efect resorbtiv asupra matricii proteice osoase (osteoporoza)

estrogenii, androgenii - protejeaza matricea proteica osoasa

Vitamina D

D2 ergocalciferol -vegetala

D3 colecalciferol -animala (lapte, galbenus, ficat)

- sintetizata in tegumente sub actiunea UV

- vitamine liposolubile, cu structura asemanatoare colesterolului

-circula pe o proteina transportoare sepcifica

-sufera o hidroxilare in pozitia 25 in ficat → calcidiol

in pozitia 1 (sau 24 ) in rinichi → calcitriol (metabolit activ)

- cand calcemia e normala se hidroxileaza preferential metabolitul mai putin activ (1,24 D3)

- cand calcemia e scazuta se sintetizeaza preferential  forma mai activa 1,25 D3 (↓ calcemiei → secretie PTH → stimularea hidoxilazei renale pt. pozitia 25)

- afectiunile hepatice sau renale care perturba procesele de hidroxilare pot influenta metabolismul vitaminei D

Efectele vitaminei D

stimuleaza absorbtia calciului din intestin (induce sinteza in epiteliul intestinal a unei proteine care leaga Ca si-l transporta din lumen in sange)

stimuleaza reabsorbtia renala a calciului

Hipocalcemiile

Manifestari clinice:

cresterea excitabilitatii neuromusculare (fibrilatii, fasciculatii, crampe musculare). Semnul Chvosteq, semnul Trousseau

forma extrema - tetanie (mana de mamos, carpopedalospasm, spasm glotic)

tulb. trofice ale fanerelor

Hipoparatiroidism

ablatia sau lezarea chirurgicala a paratiroidelor

- ↓ Ca, ↑ P in sange

P in urina

- ↓ PTH in sange

Pseudohipoparatirodism

lipsa de raspuns a tubilor renali la PTH

Dgs. -PTH cu valori normale sau crescut compensator

- administrare de PTH si urmarirea raspunsului (in pseudohipoPTH nu creste eliminarea urinara de fosfati)

Hipersecretia patologica de calcitonina

neoplasm tiroidian

alte neoplazii (feocromocitom, etc)- peptide calcitonin-like

Carenta de vitamina D (rahitism, osteomalacie)

Cauze - deficit de sinteza tegumentara a vit. D

-aport alimentar inadecvat

- necesitati crescute (prematuri, gemeni)

-perturbari ale absorbtiei sau activarii vit. D

↓ vit. D → ↓ absorbtiei intestinale de Ca → ↑ secretiei de PTH → mobilizarea Ca din oase

La nivel osos are loc proliferarea osteoblastelor → ↑ F.Alc

bilant de laborator: hipocalcemie

hipofosfatemie

hiperfosfaturie

PTH crescut

F.alc. crescuta

Rahitism vitamino D rezistent - deficit de 1 alfa hidroxilaza renala

Insuficienta renala cronica

-retentia azotata si de acizi organici determina fixarea calciului intr-o forma neionizata

-defect de hidroxilare renala a vitaminei D

Pancreatita acuta - fixarea calciului pe acizii grasi rezultati din hidroliza trigliceridelor (saponificare)

Hipercalcemiile

Manifestari clinice:

-scaderea excitabilitatii neuromusculare

- perturbari ale ritmului cardiac (pana la stop cardiac)

- litiaza renala, nefrocalcinoza

-calcifieri articulare

Hiperparatiroidismul primar

-adenom partiroidian- secretie autonoma de PTH

In sange: hipercalcemie, hipofosfatemie, cresterea PTH

In urina: cresterea fosfatilor si a calciului

Intoxicatia cu vitamina D

-administrare indelungata (100 μg la adult = 4000UI, 45 μg = 1800 UI la copil)

-manifestari: greata, voma, cefalee, diaree, polidipsie, poliurie, hipertensiune

* Sensibilitate exagerata la vitamina D - rahitism idiopatic al sugarului

Boli maligne ale oaselor

-tumori primare sau metastaze -efect distructiv direct al celulelor tumorale

-secretie de peptide PTH like

Stari asociate cu turnover osos crescut- imobilizare prelungita

- hipertiroidism

Sarcoidoza - producere crescuta de calcitriol in macrofage si celulele din granuloame

Afectiuni osoase care nu modifica nivelul calcemiei

Osteoporoza

Boala Albright

Boala Paget

Hipofosfatazia (deficit in sinteza fosfatazei alcaline → acumulare de fosfoetanolamina)

Perturbarile reabsorbtiei tubulare a fosfasior- sindr. Toni Debre Fanconi

FOSFORUL

Repartizare

-Cca.700g in tot organismul, din care 80% in oase

- restul in tesuturile moi si lichidul extracelular (fosfoliipide, nucleotide, acizi nucleici, creatinfosfat)

-3-4 mg/dl la adult

-4-7 mg/dl la copil

Hipofosfatemia

Cauze

-alimentatie parenterala prelungita fara suplimentare de fosfati

-varsaturi cronice

-aspiratie gastrica prelungita

-boli cronice casectizante

-tratament cu antiacide (fixeaza fosfatii in intestin)

Manifestari

-astenie musculara, parestezii, hiporeflexie

-tremor, ataxie

-scaderea capacitatii fagocitare a PMN prin scaderea chemotactismului

-hematii fragile-htendinta la hemoliza

-deficit de oxigenare tisulara - scaderea 2,3 DPG

MAGNEZIUL

Repartizare

24 mg din care 60% in schelet

35% in muschi

1% in sectorul extracelular

Restul in tesuturile moi - conc. mai mare in tesuturile cu activitate metabolioca mai intensa (tiroida, ficat, creier, cord, rinichi)

Circuit

Ingestie - 200-350 mg/zi. Verdeturi, peste, carne, ciocolata

Absorbtie -100 mg. Alcoolul scade absorbtia si creste eliminarea

Pierderi 100 mg/zi

Reglare

PTH creste reabsorbtia renala de Mg si stimuleaza absorbtia intestinala

Aldosteronul creste excretia renala de Mg

Rol

Cofactor pt. peste 300 de enzime implicate in glicoliza, fosforilare oxidativa, transport transcelular de ioni

Reglarea excitabilitatii neuromusculare

Sinteza proteinelor si acizilor nucleici

Dozare

1,9 -2,3 mg/dl

Hemoliza falsifica dozarea

-Dozarea Mg eritocitar (4-6 mEq/l)

-Magneziuria (sub 50-25 mg/zi in carenta).

-Test de magneziurie provocata = incarcare cu Mg si urmarirea eliminarii urinare (daca nu exista carenta, in decurs de cateva ore s elimina peste 80%)

DEFICITUL DE MAGNEZIU

Cauze

-Aport alimentar neadecvat

-Alimentatie parenterala

-Alcoolism - aport insuficient, malabsorbtie, pierderi renale

-Diabet

-Terapia cu diuretice , cisplatin, gentamicina, ciclosporina

-Hiperaldosteronismul primar sau secundar

Varsaturi, diaree cronica

-deficitul e frecvent in practica pediatrica: disgravidia mamei, necesitati crescute ale sugarului, alimentatie saraca in magneziu, patologia digestiva frecventa la sugari (varsaturi, diaree)

-Stresul fizic si psihic creste necesarul de magneziu si poate accentua pierderile de magneziu celular

Manifestari clinice

Parestezii, crampe musculare, slabiciune musculara

Insomnie, anxietate, astenie, depresie

Cefalee

Palpitatii

Constipatie

Dismenoree

Dificultati de deglutitie, senzatie de constrictie toracica