regulaÇÃo do metabolismo do cÁlcio e do fÓsforo
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REGULAÇÃO DO METABOLISMO
DO CÁLCIO E DO FÓSFORO
CÁLCIO
Compartimento Forma Localização quantidade (g) Funções
intracelular solúvel
citoplasma, núcleo
0,02 g potencial de ação, contração, motilidade, regulação metabólica, f unção citoesquelética, divisão celular, secreção
insolúvel
plasmalema, retículo endoplasmático
9 g integridade estrutural e estoque
extracelular solúvel fluído
extracelular 1 g potencial de membrana
exocitose e contração muscular; coagulação
insolúvel ossos e dentes 1000g Proteção; locomoção ingestão de nutrientes estoque mineral
CÁLCIO: DISTRIBUIÇÃO, LOCALIZAÇÃO E PRINCIPAIS FUNÇÕES
1,25 (OH)2 Vit D
Reabsorção500
mg/dia
Incorporação
500 mg/diaCÁLCIO EXTRACELULAR
Filtração10.000 mg/dia
Absorção9.800 mg/dia
Urina200
mg/dia
Ingestão de cálcio1000 mg/dia
Fezes800 mg/dia
Absorção300
mg/dia
Secreção100
mg/dia
PTH
Ionizado Ligado a proteínas Complexado
CÁLCIO SÉRICO
0
2
4
6
8
10
12
14
Normal Hipoproteinemia
[Ca+
+ ], m
g/d
L
TRANSPORTE INTESTINAL DE CÁLCIO
INGESTÃO IDEAL DE CÁLCIO
Food and Nutrition Board, 1997
IDADE Quantidade (mg)
0-6 meses 210
7-12 meses 270
1-3 anos 500
4-8 anos 800
9-18 anos 1300
19-50 anos 1000
> 51 anos 1200
Gravidez e Lactação
< 18 anos 1300
19-30 anos 1000
> 31 anos 1000
CONTEÚDO DE CÁLCIO
São Paulo Medical Journal/RPM 133(4 supl): 54-58, 1995
ALIMENTO MEDIDA APROXIMADA CÁLCIO (mg)
LEITE 1 COPO (250 ml) 300
IOGURTE 1 COPO 200 g 228
QUEIJO FATIA MÉDIA 300
OVO 1 UNIDADE 50
CARNE 150 g 20
ESPINAFRE 1/2 COPO 115
COUVE/BRÓCOLE COZ. 1/2 XÍCARA (100 g) 187
PEIXE 140 g 20
Alimento Medida Aproximada Cálcio (mg)% Cálcio
absorvida
Absorção
estimada (mg)
Leite 1 copo (250 ml) 300 32 96
Queijo 1 fatia média 300 32 96
Espinaf re 1/ 2 copo 115 5 6
BIODISPONIBILIDADE DE CÁLCIO
Ca
Lúmen Interstício
TRANSPORTE PASSIVO
Ca
CM
CB
Ca++
Ca++
Ca++
CM
CB
Ca++
Ca++
ATP
ATP
TRANSPORTE ATIVO
Ca
CM
CB
Ca++
Ca++
Ca++
CM
CB
Ca++
Ca++
ATP
ATP
1,25(OH)2D3
0
2
4
6
8
10
12
14
Normal
[Ca+
+ ], m
g/dL
Ionizado
Ligado a proteínas
Complexado
PROCESSAMENTO DE CÁLCIO NO NÉFRON
(5 + 1) mg/dL x 170 L = 10.000 mg
PROCESSAMENTO DE CÁLCIO NO NÉFRON
Carga filtrada
CONEXÃO + COLETOR ~3 %
REABSORÇÃO DE SÓDIO NO NÉFRON
PROXIMAL ~67 %
PORÇÃO ESPESSA ~25 %
DISTAL ~4 %
<1 %
CONEXÃO + COLETOR ~3 %
REABSORÇÃO DE SÓDIO NO NÉFRON
PROXIMAL ~65 %
PORÇÃO ESPESSA ~25 %
DISTAL ~5 %
~2 %
Cálcio Sódio
DISTAL
ALÇA FINADESCENDENTE
ALÇAESPESSA
COLETOR
ALÇA FINAASCENDENTE
PROXIMAL
CARGA FILTRADA = 10.000 mg/dia
CARGA EXCRETADA = ~200 mg/dia (~2 %)
~ 65 %
~25 %
~ 3 %
~ 5 %
CARGA ABSORVIDA = ~9.800 mg/dia
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NO NÉFRON
CONEXÃO + COLETOR
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TÚBULO PROXIMAL
SEGMENTOS PROXIMAIS S1/S2/S3
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TÚBULO PROXIMAL
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NA PORÇÃO ESPESSA DA ALÇA DE HENLE
ATPase
+ -
FUROSEMIDA
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NA PORÇÃO ESPESSA DA ALÇA DE
HENLE
ATPase
FUROSEMIDA
+ -
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NA PORÇÃO ESPESSA DA ALÇA DE
HENLE
ATPase
+ -
FUROSEMIDA
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NA PORÇÃO ESPESSA DA ALÇA DE
HENLE
ATPase
+ -
FUROSEMIDA
Na+ K+ Ca++ Mg++
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NA PORÇÃO ESPESSA DA ALÇA DE
HENLE
Os diuréticos de alça
provocam
hipercalciúria
TÚBULO CONVOLUTO DISTAL
Filtração10.000 mg/dia
ATP
Na+
Cl-
Na+
ATP
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TÚBULO CONVOLUTO DISTAL
Filtração10.000 mg/dia
ATP
Na+
Cl-
Na+
ATP
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TÚBULO CONVOLUTO DISTAL
PTH
+
Filtração10.000 mg/dia
ATP
Na+
Cl-
Na+
ATP
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TÚBULO CONVOLUTO DISTAL
TIAZÍDICO
Filtração10.000 mg/dia
ATP
Na+
Cl-
Na+
ATP
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TÚBULO CONVOLUTO DISTAL
TIAZÍDICO
Filtração10.000 mg/dia
ATP
Na+
Cl-
Na+
ATP
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TÚBULO CONVOLUTO DISTAL
TIAZÍDICO
Filtração10.000 mg/dia
ATP
Na+
Cl-
Na+
ATP
REABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TÚBULO CONVOLUTO DISTAL
TIAZÍDICO
OS TIAZÍDICOS DIMINUEM A
EXCREÇÃO URINÁRIA DE
CÁLCIO
Ca
Filtração10.000 mg/dia
ATP
O ESCAPE PROXIMAL CONTRIBUI PARA O EFEITO ANTICALCIÚRICO DOS TIAZÍDICOS
Qual a alternativa correta?
a) A maior parte do cálcio do organismo encontra-se no interior das células
b) A absorção intestinal de cálcio é predominantemente passiva
c) A reabsorção tubular de cálcio acompanha aproximadamente a de sódio
d) Os diuréticos de alça dificultam a excreção de cálcio e os tiazídicos a facilitam
FÓSFORO
FÓSFORO: DISTRIBUIÇÃO, LOCALIZAÇÃO E PRINCIPAIS FUNÇÕES
COMPARTI MENTO LOCALI ZAÇÃO FUNÇÕES
I ntracelular Mitocôndrias (> quantidades) Citoplasma (< quantidades)
conservação e transf erência de energia, transporte, f osfolipídeos, transmissão de impulsos nervosos, glicólise, sinalizador transducional, co-f ator enzimático (NaPD, f osfoinositídeos, etc.)
Extracelular Fluido extracelular: soro (ionizado), ligado a proteínas e complexado (Na, Ca, Mg) Esqueleto
manutenção da mineralização óssea
Ingestão de fósforo800 a 1400 mg/dia
Fezes300 mg/dia
Absorção1100
mg/dia
Secreção200
mg/dia
PTH
Reabsorção350
mg/dia
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
350 mg/diaFÓSFORO EXTRACELULAR
Filtração7.000 mg/dia
Absorção6.200 mg/dia
Urina800
mg/dia
CONTEÚDO DE FÓSFORO NOS ALIMENTOS
Alimento Medida aproximada Fósforo (mg)
leite 1 COPO (250 ml) 232
iogurte 1 COPO 200 g 174
queijo 100 g 430
ovo 1 unidade 22
carne 150 g 310
espinafre 1/2 xícara (100 g) -
couve 1/2 xícara (100 g) 58
peixe 140 g 200
FÓSFORO SÉRICO
• Valores normais:– crianças = 4,5-5,5 mg/dL– adultos = 2,3-4,5 mg/dL
TRANSPORTE INTESTINAL DE FÓSFORO
Ca
Lúmen Interstício
P
TRANSPORTE PASSIVO
>50 mg
P
K+
Na+
Na+
P P
TRANSPORTE ATIVO
P
K+
Na+
Na+
P P
1,25(OH)2D3
PROCESSAMENTO DE FÓSFORO NO NÉFRON
PROXIMAL ~82 %
DISTAL ~7 %
~11 %
PROCESSAMENTO DE FÓSFORO NO NÉFRON
REABSORÇÃO
DISTAL
ALÇA FINADESCENDENTE
ALÇAESPESSA
ALÇA FINAASCENDENTE
PROXIMAL
CARGA FILTRADA = 7.000 mg/dia
CARGA EXCRETADA = ~800 mg/dia (11%)
~ 82 %
~ 7 %
CARGA ABSORVIDA = ~6.200 mg/dia
ESQUEMATICAMENTE:
CONEXÃO + COLETOR
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
Na+
P
ATP
PTH
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
Na+
P
ATP
PTH
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
Na+
P
ATP
PTH
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
Na+
P
ATP
PTH
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
Na+
P
ATP
PTH
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
Na+
P
ATP
PTH
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
Na+
P
ATP
PTH
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
Na+
P
ATP
PTH
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
Na+
P
ATP
PTH
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
K+
Na+
ATP
PTH
P
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO PROXIMAL
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO DISTAL
ATP
REABSORÇÃO DE FÓSFORO NO TÚBULO DISTAL
?
Qual a alternativa correta?
a) A maior parte do fósforo do organismo encontra-se no interior das células
b) A absorção intestinal de fósforo é predominantemente passiva
c) A reabsorção tubular de fósforo acompanha aproximadamente a de sódio
d) A reabsorção tubular de fósforo acompanha aproximadamente a de cálcio
Uma relação muito especial
e
Ca++ HPO4--
!!? !!?
Se em solução saturada, o cálcio e o
fosfato =
precipitadoCa+++ HPO4
-- CaHPO4
[Ca++].[HPO4--]= CONSTANTE
EM UMA SOLUÇÃO SATURADA:
produto de solubilidade = 70 (mg/dL)2
Isso significa que, se a concentração de fosfato for de 9 mg/dL, a concentração máxima de cálcio será < 8 mg/dL
[Ca++].[HPO4--]= 70
10 7
6
8
10
12
4 6 8 10 12[HPO4--], mg/dL
[Ca
++],
mg
/dL
Quando > 70 (mg/dL)2 relação inversa entre [Ca++] e [HPO4--]
Hipocalcemia e calcificação vascular na DRC
•Paratormônio (PTH)
•Vitamina D
•Fosfatonina
•Calcitonina
PRINCIPAIS HORMÔNIOS ENVOLVIDOS
NA REGULAÇÃO DO METABOLISMO DO
CÁLCIO E FÓSFORO
Como atua o PTH?
ANATOMIA DAS PARATIREÓIDES
AÇÃO DO PTH
Aumenta o cálcio séricoRetira cálcio do esqueletoLimita a excreção renalAumenta absorção intestinal
Diminui o fósforo séricoRetira fósforo do esqueletoAumenta absorção intestinalEstimula a excreção renal
R PTHPTH
Célula da paratireóide
REGULAÇÃO DA SECREÇÃO DE PTH
[Ca++], mmol/L
1
10
100
1000
1 2 3 4
Relação inversa e sigmoidal
PT
H,
pg
/mL
[Ca++] = 2.40[PTH] = 7
1
10
100
1000
1 2 3 4
Curva Ca vs. PTH
[Ca++], mmol/L
1
10
100
1000
1 2 3 4
PT
H,
pg
/mL
[Ca++] = 2.40[PTH] = 7
1
10
100
1000
1 2 3 4
[Ca++], mmol/L
1
10
100
1000
1 2 3 4
PT
H,
pg
/mL
PTH mínimo
[Ca++] = 2.40[PTH] = 7
1
10
100
1000
1 2 3 4
[Ca++], mmol/L
1
10
100
1000
1 2 3 4
[Ca++] = 2.40[PTH] = 7
1
10
100
1000
1 2 3 4
PT
H,
pg
/mL
PTH máximo
Como atua a vitamina D ?
7-Dehidrocolesterol
PeleUV
( 230-313)
Vitamina D3
(colecalciferol)
ErgocalciferolCalor ou luz
Vitamina D2
(ergocalciferol)
Ingestão alimentarCirculaçã
oFígado
25-hidroxilase
25-OH-D3 (-D2)
1-hidroxilaseRim
1,25 (OH)2 D3 (-D2)
Vegetal
VITAMINA D
AÇÃO DA VITAMINA D
Aumenta o cálcio séricoAumenta absorção intestinal
Aumenta o fósforo sérico (menos)Aumenta absorção intestinal
Qual a alternativa correta?
a) O PTH e a vitamina D aumentam o cálcio sérico
b) O PTH e a vitamina D aumentam o fósforo sérico
c) Quando o fósforo sérico aumenta, o cálcio sérico cai e vice-versa
d) Há mais de uma alternativa correta
Remodelação óssea
=
Integridade do esqueleto
Osteoblastos Osteoclastos
Remodelação óssea
REMODELAÇÃO ÓSSEA
(Incorporação) (Reabsorção)Lenta (120 dias) Rápida (15 dias)
Cortical:Osso mais denso Sustentação do organismoRemodelação lenta
Trabecular:Menos densaRemodelação é mais rápidaHomeostase do cálcio
Medula óssea
Trabécula óssea
Medula óssea
Trabécula óssea
Estímulo mecânico
Estímulos hormonais (por exo: PTH)
Osteoclastos
forças mecânicas e/ou hormônios ...
Medula óssea
Trabécula óssea
Osteoclastos
Reabsorção óssea
Reabsorção óssea Ca e P
P
Medula óssea
Trabécula óssea
OsteoclastosOsteoblastos
Osteoclastos e osteoblastos formação óssea
Medula óssea
Trabécula óssea
OsteoclastosOsteoblastos
Formação da matriz osteóide
Matriz osteóide
mineralização da matriz recém-formada
Medula óssea
Trabécula ósseaTrabécula óssea
Osteoblastos
Osteoclastos
Matriz osteóide
Mineralização da matriz osteóide
Medula óssea
Trabécula óssea
Matriz osteóide
Mineralização da matriz osteóide
Osteoblastos
Preenchimento da lacuna
Medula óssea
Trabécula óssea
Tecido ósseo renovado
TECIDO ÓSSEO RENOVADO
Ingestão de cálcio1000 mg/dia
Fezes800 mg/dia
Absorção300
mg/dia
Secreção100
mg/dia
PTH
Reabsorção500
mg/dia
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
500 mg/diaCÁLCIO EXTRACELULAR
Filtração10.000 mg/dia
Absorção9.800 mg/dia
Urina200
mg/dia
Ingestão de fósforo800 a 1400 mg/dia
Fezes300 mg/dia
Absorção1100
mg/dia
Secreção200
mg/dia
PTH
Reabsorção350
mg/dia
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
350 mg/diaFÓSFORO EXTRACELULAR
Filtração7.000 mg/dia
Absorção6.200 mg/dia
Urina800
mg/dia
Qual a alternativa INcorreta?
a) Normalmente a excreção de cálcio é idêntica à sua taxa de absorção intestinal
b) Normalmente a excreção de fósforo é idêntica à sua taxa de absorção intestinal
c) Normalmente a incorporação de cálcio ao esqueleto é idêntica à sua taxa de retirada
d) Normalmente a taxa de remodelação óssea é próxima de zero
PTHIngestão de cálcio1000 mg/dia
Fezes800 mg/dia
Absorção300
mg/dia
Secreção100
mg/dia
Filtração13.000 mg/dia
Urina700
mg/dia
1,25 (OH)2 Vit D
Reabsorção700
mg/dia
Incorporação
300 mg/dia
Absorção12.300 mg/dia
DISTÚRBIOS DO CÁLCIO E DO FÓSFORO:
HIPERPARATIROIDISMO
Hiperparatiroidismo =
funcionamento 1 ou > paratiróides
=produção excessiva de PTH
PTH
Se adenoma (tumor benigno) =
hiperparatiroidismo primário=
1 glândula
Se Ca =
Resposta secundária=
Hiperparatiroidismo secundário=
4 glândulas
HIPERPARATIROIDISMO PRIMÁRIO
Hiperparatiroidismo 1ário=
adenoma em uma das paratiróides Tamanho
= a dezenas de x o normal
Paratiróide normal
Paratiróide adenomato
sa
Ingestão de cálcio
Fezes
Absorção
Secreção
PTH
Reabsorção
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
CÁLCIO EXTRACELULAR
Filtração
Absorção
Urina
HIPERPARATIROIDISMO PRIMÁRIO (aumento da remodelação óssea)
medula óssea
medula óssea
trabécula óssea
osteoblastos
osteoblastos
osteoclastos
fibrose
formação óssea
reabsorção óssea
fibrose
fibrose
fibrose
fibrose
PTH
1
10
100
1000
1 2 3 4
[Ca++], mmol/L
PT
H,
pg
/mL [Ca++] = 3.30
[PTH] = 248
1
10
100
1000
1 2 3 4
Ingestão de fósforo
Fezes
Absorção
Secreção
PTH
Reabsorção
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
FÓSFORO EXTRACELULAR
Absorção
Urina
Filtração
Hiperparatiroidismo primário Achados laboratoriais
[Ca] sérico
[P] sérico
[PTH] sérico
[1,25 (OH)2-Vit D] sérica
Osso Desmineralizado, frágil
Excreção urinária de Ca
Excreção urinária de P
Função renal Normal
HIPERPARATIROIDISMO SECUNDÁRIO
No HP 2ário, Ca PTH
2 causas
PTH
Carência de vitamina D (hipovitaminose D)
-deficiência alimentar -pouca exposição à luz solar
Vitamina D
Ingestão de cálcio
Fezes
Absorção
Secreção
PTH
Reabsorção
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
CÁLCIO EXTRACELULAR
Filtração
Absorção
Urina
PTH[Ca++] = 2.00[PTH] = 981
1
10
100
1000
1 2 3 4
[Ca++], mmol/L
PT
H,
pg
/mL
Ingestão de fósforo
Fezes
Absorção
Secreção
PTH
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
FÓSFORO EXTRACELULAR
Absorção
Urina
Reabsorção Filtração
HP 2ário à hipovitaminose D Achados laboratoriais
[Ca] sérico
[P] sérico
[PTH] sérico
Osso Desmineralizado, frágil
Excreção urinária de Ca
Excreção urinária de P Normal
Função renal Normal
Normal ou
[1,25 (OH)2-Vit D] sérica
Em qual dos grupos abaixo você esperaria encontrar um quadro de hipovitaminose D?
a) Idosos em casas de repouso
b) Muçulmanas
c) Islandeses
d)todos os anteriores
Qual das alterações abaixo é encontrada tanto no hiperparatireoidismo primário como na hipovitaminose D?
a) Hipercalcemia
b) Hipofosfatemia
c) Hipercalciúria
d) Hiperfosfatúria
Vitamina D
PTH
Reabsorção 670 mg/dia
Formação 600 mg/dia
Hiperparatireoidismo 2ário
DOENÇA RENAL CRÔNICA AVANÇADA
forma especial eimportante de hipovitaminose
D
Ingestão de cálcio
Fezes
Absorção
Secreção
PTH
Reabsorção
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
CÁLCIO EXTRACELULAR
Absorção
Urina
Filtração
Ingestão de fósforo
Fezes
Absorção
Secreção
PTH
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
FÓSFORO EXTRACELULAR
Absorção
Urina
Filtração Reabsorção
HP 2ário à insuficiência renal crônica avançada
Achados laboratoriais [Ca] sérico
[P] sérico
[PTH] sérico
Osso Desmineralizado, frágil
Excreção urinária de Ca
Excreção urinária de P
Função renal
Normal ou
Normal ou
[1,25 (OH)2-Vit D] sérica
Adragao, T. et al. Nephrol. Dial. Transplant. 2004 19:1480-1488
Adragao, T. et al. Nephrol. Dial. Transplant. 2004 19:1480-1488
Na insuficiência renal crônica avançada
a) O cálcio sérico está elevado por retenção renal
b) O fósforo sérico está elevado por retenção renal
c) O PTH sérico está elevado por retenção renal
d) A vitamina D sérica está diminuída por perda urinária
Ingestão de cálcio1000 mg/dia
Fezes800 mg/dia
Absorção300
mg/dia
Secreção100
mg/dia
Filtração13.000 mg/dia
Urina50 mg/dia
1,25 (OH)2 Vit D
Reabsorção700
mg/dia
Incorporação
300 mg/dia
Absorção12.300 mg/dia
HIPOPARATIROIDISMO
Ingestão de cálcio
Fezes
Absorção
Secreção
PTH
Reabsorção
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação
CÁLCIO EXTRACELULAR
Filtração
Absorção
Urina
Ingestão de fósforo
Fezes
Absorção
Secreção
PTH
Reabsorção
1,25 (OH)2 Vit D
Incorporação FÓSFORO EXTRACELULAR
Filtração
Absorção
Urina
Hipoparatiroidismo Achados laboratoriais
ormal
[Ca] sérico
[P] sérico
[PTH] sérico
Osso Taxa de remodelação
Excreção urinária de Ca
Excreção urinária de P
Função renal
Normal ou
Indetectável
Normal
[1,25 (OH)2-Vit D] sérica