OBJETIVOS.

1. Conocer las funciones del calcio, del fosfato y del magnesio en el organismo.
2. Conocer la distribución del calcio, fosfato y magnesio en el organismo.
3. Entender que el equilibrio, la ganancia o la pérdida de estos iones por parte del organismo es el resultado del balance entre la absorción intestinal, la resorción ósea y la reabsorción renal.
4. Conocer la fisiología ósea relacionada con el calcio y el fosfato.
5. Diferenciar la osteolisis osteocítica de la resorción ósea.
6. Entender el significado funcional de la fracción libre y de la unida a proteínas de estos iones.
7. Conocer el metabolismo óseo y entender el papel del hueso en la regulación de la calcemia.
8. Conocer las hormonas que regulan la calcemia y diferenciarlas de aquellas que participan en el metabolismo del hueso pero no lo hacen en la regulación de la calcemia ni de la fosfatemia.
9. Entender que hormonas relacionadas con el calcio pueden producir hipercalcemia y cuales no.
10. Entender la regulación integrada del calcio.
11. Conocer la respuesta global del organismo ante una disminución del calcio o fosfato.

GUIÓN.

Homeostasis del calcio, fósforo y magnesio

Calcio

Fósforo

Magnesio

 

PARATIROIDES
     Morfofunción   

PARATOHORMONA (PTH)
 

CALCITONINA

VITAMINA D Y CALCITRIOL

BIBLIOGRAFÍA WEB

Está claro que tanto el calcio como el fósforo y el magnesio son iones esenciales para la fisiología del organismo, dado que están implicados en importante funciones fisiológicas. El calcio: en la coagulación sanguínea, contracción muscular, función nerviosa, estabilidad de las membranas, excitabilidad, cofactor enzimático, secreción, acción hormonal, esqueleto, crecimiento y división celular, etc. Mientras que el fósforo está implicado en el esqueleto, activación y desactivación de proteínas, formación de compuestos energéticos, componentes de la membrana citoplasmática, etc. Estas funciones explican por sí solas la importancia que para el sistema tiene la regulación de los niveles plasmáticos de estos iones. Y el magnesio en la transmisión neuromuscular, hueso y cofactor de enzimas.

El balance neto de estos iones en un adulto arquetipo fisiológico es cero, es decir lo mismo que entra por la dieta se elimina por los diferentes sistemas de excreción, salvo en los niños en crecimiento, la mujer embarazada y en lactancia, donde entra más de lo que se excreta. La única vía de entrada es la nutricional pero la excreción se hace a través de las heces, orina y sudor.

Los flujos existentes entre el plasma y el compartimento intracelular, el hueso como principal órgano de almacén y fuente endógena, el sistema digestivo como vía de entrada y la excreción por las diferentes vías mencionadas, modifican los niveles plasmáticos de estos iones; de su constancia plasmática se encargan tres hormonas específicas: la parathormona (PTH), la calcitonina (CT) y el calcitriol, las cuales actúan en el intestino, riñón y hueso. Hormonas como el cortisol, la GH, HT, insulina, IGF-1 y estrógenos modulan los equilibrios entre el calcio plasmático y el calcio no plasmático.

CALCIO

Respecto al calcio (figura), en el organismo hay unos 1100 gramos. Aproximadamente el 99% se encuentra almacenado en el hueso y el 1% restante ( 11 g) se encuentra repartido entre el líquido extracelular y el líquido intracelular. De estos 11 gramos en el LEC tenemos 900 mg (22,5 mmol) (8,2 % del calcio no óseo) de los que 500 (12,5 mmol) se encuentran en el plasma y el resto en el líquido intersticial (10 mmol). Los otros 10,1 g de calcio ( 91,8 % del calcio no óseo) se encuentran en el compartimento intracelular. En el citosol la cantidad de calcio libre es mínima (en el orden de 10^{- 7} M) en condiciones de reposo celular, dado que actúa como segundo mensajero. Por tanto, el calcio citosólico se encuentra como calcio secuestrado en el retículo endoplásmico y mitocondrias (0,2x10 ^-4 M ) y unido a proteínas ligando (1,5x10 ^{- 3} M ). 

Del calcio plasmático el 55% se encuentra en forma difusible, es decir libre y formando complejos con el citrato, bicarbonato, etc., y un 45% en forma no difusible, unido a distintas proteínas donde destaca por su concentración la albúmina. Por otra parte la ionización de estas proteínas va a determinar la proporción entre el calcio unido y el calcio libre. Esta ionización depende del pH plasmático de forma que si este pH disminuye (más ácido) disminuye la capacidad fijadora de la albúmina con respecto al calcio.

La concentración del ion calcio en sangre (calcemia) es constante y se encuentra controlada por mecanismos homeostáticos. La ingesta mínima de calcio se recomienda que sea de unos 800 mg/día. Del ingerido el sistema digestivo es capaz de absorber el 30% en el duodeno y yeyuno, absorción que se ve reducida por la presencia de fitatos y oxalatos y la propia cantidad de calcio ingerido (relación inversa). Un escaso porcentaje se absorbe por difusión simple, paracelular y no saturable, y la mayor parte mediante un proceso de absorción transcelular fisiológicamente regulado por la vitamina D, que estimula su paso tanto mediante acciones genómicas (síntesis de proteínas transportadoras) como no genómicas.

El riñón en su proceso continuo de depuración plasmática y bajo el control del calcitriol y la PTH, elimina por la orina una parte del calcio (filtra 10.000 mg/día), que junto con las pérdidas producidas en el sudor y las contenidas en las secreciones gastrointestinales, determinan la salida total de este ion. Sólo el calcio plasmático no ligado a proteínas (55 %) es filtrado al nivel glomerular. El 70% del calcio ultrafiltrado se reabsorbe en el túbulo proximal, al nivel intercelular, condicionado por diferencias de concentración y de potencial y mediante transporte celular activo (ATPasa magnesio dependiente e intercambio Na/Ca). El 20% del calcio filtrado es reabsorbido en el asa de Henle por diferencias de potencial subsecuentes a la acción de la bomba Na/K e intercambio Ca/Na. Los diuréticos de asa disminuyen la reabsorción de calcio al disminuir el potencial positivo intraluminal. Tanto en TP como en AHAG esta reabsorción es independiente a hormonas. En el túbulo contorneado distal se reabsorbe aproximadamente un 8% del calcio filtrado de forma activa, siendo el segmento donde se produce la mayor regulación de la excreción de calcio. Al final solo se excreta menos del 2% del calcio filtrado. En total se reabsorbe entre un 98 a un 99% del calcio filtrado al día.

Además de este control en la entrada y salida del sistema, existe un ajuste de los niveles plasmáticos determinado por la regulación hormonal en el intercambio entre el plasma y el hueso. En el hueso existe un almacenamiento estable en forma de hidroxiapatita que forma parte de la estructura ósea o esquelética. Además existe un almacenamiento menos estable o intercambiable en equilibrio con el plasma formado por el líquido intersticial que baña a los osteoblastos y osteoclastos y forma parte de los canalículos existente entre las lagunas ocupadas por éstos. En estos canalículos hay una concentración de calcio y fósforo procedente de la actividad osteoclástica responsable de la continua remodelación ósea.

Existe un flujo bidireccional plasma-hueso de unos 500 mg/día.

FÓSFORO

El fósforo (figura) representa entre el 0'8% y el 1'1% del peso total del cuerpo (unos 600- 900 g); un 90% del cual está en el esqueleto -incluyendo los dientes-, en combinación con el calcio. El restante 10% se encuentra en el suero y está distribuido por todas las células. El contenido de fósforo de los tejidos blandos tiene prioridad metabólica sobre el de los huesos. El nivel en suero es de 3-4'5 mg por 100 ml en adultos . En los niños es de 4-7 mg por 100 ml. El 10% del fósforo plasmático se encuentra formando complejos orgánicos con proteínas, el 25% combinado con cationes como el calcio, magnesio o sodio y el 65% en forma iónica, formando fosfatos, pirofosfatos, etc. El fósforo inorgánico es más ionizable y difusible a través de las membranas que el orgánico.