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Fisiologia II Turma Letícia Iglesias Jejesky 1 Paratireoides e Metabolismo Ósseo O metabolismo ósseo está intrínseco às paratireoides, que são as glândulas endócrinas que produzem paratormônio. O objetivo do paratormônio (PTH) é aumentar o cálcio sérico, sendo assim, ele ativa todos os mecanismos possíveis para elevar o cálcio no sangue. Uma pessoa com excesso de paratormônio apresenta fragilidade óssea, osteoporose e, com isso, aumenta o risco de traumas. Cálcio Aproximadamente 98% do cálcio está armazenado nos ossos, sendo assim, o osso é um grande reservatório de cálcio para o organismo. O cálcio iônico é a forma relevante para a maior parte das funções do cálcio no corpo, incluindo seu efeito sobre o coração, o sistema nervoso e a formação óssea. Fosfato Aproximadamente 85% do fosfato corporal se encontram armazenados nos ossos, 14 a 15% encontram-se nas células e menos de 1% está no líquido extracelular. A variação dos níveis de fosfato no meio extracelular não provoca efeitos imediatos no organismo, enquanto pequenos aumentos ou quedas do íon cálcio no líquido extracelular podem causar efeitos fisiológicos extremos e imediatos. Ou seja, a variação de fosfato não causa alterações imediatas no organismo, mas a alteração do cálcio causa. Hipocalcemia e hipofosfatemia A hipocalcemia ou a hipofosfatemia crônicas reduzem intensamente a mineralização óssea. O que a hipocalcemia ou a hipofosfatemia pode causar nos pacientes? Por reduzir a mineralização óssea, os pacientes podem ter osteoporose, fraturas, fragilidade óssea. Hipocalcemia A hipocalcemia causa excitação do sistema nervoso e tetania. Porque isso acontece? Na hipocalcemia ocorre uma maior entrada de sódio na célula e, com isso, a célula fica hiperexcitada, o que gera a tetania. Resumindo: hipocalcemia a célula fica mais permeável para o sódio aumento do sódio intracelular o que facilita a despolarização da célula células mais excitáveis tetania. Hipercalcemia A hipercalcemia deprime o sistema nervoso e a atividade muscular. Porque isso ocorre? O aumento do cálcio intracelular reduz a quantidade de sódio dentro da célula. Isso gera diminuição da atividade muscular. No caso do intestino, isso causa constipação por redução a motilidade intestinal. O aumento do cálcio iônico provoca falta de apetite e constipação, provavelmente em decorrência da contratilidade deprimida das paredes musculares do trato gastrointestinal. Resumindo: aumento do cálcio intracelular vai causar redução do sódio intracelular dificulta a despolarização da célula célula hiperpolarizada menos excitável a contratilidade muscular é deprimida De outra maneira: cálcio alto causa uma redução do sódio intracelular baixo sódio no meio intracelular a célula fica mais negativa e com mais dificuldade de sofrer despolarização (está hiperpolarizada) há a diminuição da atividade muscular. Resumo Hipocalcemia aumento do sódio intracelular célula despolarizada mais contração tetania Hipercalcemia redução do sódio intracelular célula hiperpolarizada mais difícil de ter contração Fisiologia II Turma Letícia Iglesias Jejesky 2 Ingesta de cálcio e fosfato Aproximadamente 90% (900 mg/dia) da ingestão diária de cálcio é excretada nas fezes (cátions divalentes são mal absorvidos no intestino.) Quase todo o fosfato da dieta é absorvido para o sangue do intestino e depois excretado na urina. Excreção renal de cálcio e fosfato Normalmente, os túbulos renais reabsorvem 99% do cálcio filtrado. Ou seja, há pouca eliminação de cálcio na urina. A excreção do cálcio aumenta ou reduz de acordo com as necessidades do organismo. (PTH – importante no controle da reabsorção de cálcio). A excreção renal do fosfato é controlada pelo PTH, que pode aumentar intensamente essa excreção pelos rins. Tecido ósseo O osso costuma ser composto por 30% de matriz orgânica (fibras colágenas e substância fundamental - sulfato de condroitina e ácido hialurônico) e 70% de sais (cálcio e fosfato) nos adultos. Resistências tênsil e compressiva do osso. Ou seja, é um tecido muito resistente e importante para o corpo humano. Formação e reabsorção óssea Os ossos sempre estão realizando formação e reabsorção. Osteoclastos Os osteoclastos são células do tecido ósseo que emitem suas projeções (que são semelhantes à vilos) em direção ao osso, formando uma borda pregueada adjacente ao osso. Qual a função dos osteoclastos? Realizam a reabsorção óssea. Nesse processo, os osteoclastos alteram a configuração da superfície óssea por meio da liberação de ácidos e enzimas que digerem a matriz orgânica e dissolvem os cristais de cálcio. Esse processo é coordenado pela ação de algumas substâncias, como os hormônios calcitonina e o paratormônio. Os vilos emitidos pelos osteoclastos secretam dois tipos de substâncias: 1. Enzimas proteolíticas: são liberadas dos lisossomos dos osteoclastos. 2. Ácidos: incluindo o ácido cítrico e o ácido lático As enzimas proteolíticas digerem ou dissolvem a matriz orgânica do osso, enquanto os ácidos provocam a dissolução dos sais ósseos. Os componentes “destruídos” da matriz óssea caem na corrente sanguínea. Porque isso é o osteoclasto é importante? Em uma situação de hipocalcemia, o cálcio vai ser retirado do osso (reabsorção óssea) e será jogado na corrente sanguínea. Hipocalcemia muito PTH é produzido aumento da reabsorção óssea feita pelos osteoclastos aumento do cálcio sérico. Fisiologia II Turma Letícia Iglesias Jejesky 3 Efeitos do PTH na diferenciação dos osteoclastos Os osteoblastos produzem RANKL (ligante da osteoprotegerina) e o fator estimulador de colônias de macrófagos (M-CSF), que atuarão na diferenciação dos osteoclastos. Ou seja, o osteoblasto produz o RANKL (ligante da osteoprotegerina) e o fator estimulador de colônias de macrófagos (M-CSF) o RANKL e o M-CSF vão se ligar aos receptores que estão no precursor do osteoclasto essa ligação vai causar a diferenciação do precursor do osteoclasto em osteoclasto maduro. A osteoprotegerina (OPG) se liga ao RANKL e, ao fazer isso, ela reduz a possibilidade de ligação entre RANKL e o RANK do precursor do osteoclasto. Dessa forma, ela reduz a maturação do osteoclasto e, como consequência, vai reduzir a reabsorção óssea. RANKL – VAI ESTIMULAR REABSORÇÃO POR MATURAÇÃO DE OSTEOCLASTOS OPG – INIBE REABSORÇÃO POR IMPEDIR QUE RANKL E RANK SE LIGUEM Quais as substâncias que estimulam o osteoblasto a produzir o RANKL (ligante da osteoprotegerina) e o fator estimulador de colônias de macrófagos e (M-CSF) e aumenta a diferenciação para osteoclasto maduro? PTH, vitamina D em determinadas situações, interleucina11 e prostaglandina. A vitamina D aumenta a reabsorção intestinal de cálcio e fosforo, o que fortalece o osso. Mas em determinadas situações a vitamina D pode aumentar ligeiramente a reabsorção óssea. Ou seja, a vitamina D tem ação nos dois lados. Em geral, um excesso de vitamina D não é significativo para aumentar a reabsorção óssea, mas não é impossível de acontecer. Interleucina11 e prostaglandina: elas aumentam a diferenciação do osteoclastos, ou seja, promovem a reabsorção óssea. Com isso, concluímos que doenças inflamatórias podem aumentar a reabsorção óssea, fazendo com que o osso fique frágil. O exercício físico e o tecido ósseo A deposição óssea ocorre proporcionalmente à carga compressiva suportada pelo osso. O estresse físico contínuo estimula a deposição osteoblástica e a calcificação óssea. Sendo assim, o exercício físico é importante para o osso e para o músculo. Por exemplo, em caso de uma lesão óssea em que a pessoa precisa ficar de repouso, a reabsorçãoóssea aumenta e o músculo fica mais fraco (atrofia muscular). Fisiologia II Turma Letícia Iglesias Jejesky 4 Equilíbrio OPG/RANKL PTH estimula a produção de osteoclastos maduros através de uma dupla ação: ele inibe a produção de OPG e estimula a formação de RANKL. O RANKL vai ser produzido no osteoblasto vai se ligar ao RANK no precursor de osteoclasto e irá causar a formação de osteoclasto maduro que, consequentemente, aumenta a reabsorção óssea. Os glicocorticoides também favorecem a atividade osteoclástica e a reabsorção óssea ao aumentar a produção de RANKL e reduzir a formação de OPG. O uso de corticoides pode aumentar a reabsorção óssea, causando osteoporose, por exemplo. O hormônio estrogênio estimula a produção de OPG. Sendo assim, o estrogênio está relacionado à menor reabsorção óssea. Na menopausa, com o déficit de estrogênio, acontece o aumento da reabsorção óssea, levando à fraqueza óssea e a mulher pode evoluir com osteoporose. Fratura A fratura de osso ativa ao máximo todos os osteoblastos periosteais e intraósseos envolvidos na ruptura. Além disso, ocorre a formação, quase imediata, de inúmeros novos osteoblastos. Ocorre o desenvolvimento de ampla protuberância, constituída por tecido osteoblástico e matriz óssea orgânica recém-formada chamada de calo ósseo. Com a fratura, o organismo precisa produzir “osso novo”. A fratura ativa os osteoblastos desenvolvimento de uma protuberância que se chama calo ósseo Vitamina D Formada na pele, em consequência da irradiação do 7-desidrocolesterol pelos raios ultravioleta provenientes do sol. A vitamina D tem potente efeito de aumentar absorção de cálcio e fosfato no trato intestinal e reduzir a eliminação renal de cálcio e fosfato. O colecalciferol é convertido em 25- hidroxicolecalciferol no fígado. ocorre conversão do 25-hidroxicolecalciferol em 1,25-di-hidroxicolecalciferol nos túbulos proximais dos rins (ação do PTH que veremos adiante). A vitamina D desempenha papéis relevantes na absorção e na deposição óssea. 1,25-di-hidroxicolecalciferol é a forma ativa da vitamina D que provoca uma maior absorção de cálcio e de fósforo no intestino. No fígado é transformada em 25-hidroxivitamina D (25 OH vitamina D) essa forma não é a mais ativa, chegando ao rim ela é convertida em 1,25- dihidroxivitamina D e essa é a forma mais ativa. Fisiologia II Turma Letícia Iglesias Jejesky 5 PTH As quatro paratireoides se localizam na região posterior da tireóide, elas secretam o paratormônio (PTH), que interfere diretamente nas concentrações plasmáticas de cálcio. Como isso funciona? A tireoide é a glândula que produz calcitonina, na face posterior dessa glândula encontram-se as paratireoides, glândulas produtoras de paratormônio (PTH). Diminuição do cálcio sérico paratireoides são estimuladas a produzirem PTH PTH estimula a reabsorção óssea. Como PTH estimula a reabsorção óssea? Ele reduz a osteoprotegerina e vai aumentar a produção de RANKL e M-CSF. Isso causa mais diferenciação e maturação de osteoclastos = mais reabsorção óssea. Consequências da ação do PTH Aumento da reabsorção óssea causada pela ação do PTH aumento dos níveis de cálcio sérico a níveis muito altos células da tireoide são estimulas a produzirem a calcitonina calcitonina vai usar o cálcio sérico para ser depositado no osso. Ações do PTH Mobiliza cálcio e fosfato do osso Provoca ativação dos osteoclastos Diminui a excreção de cálcio e aumenta a excreção de fosfato pelos rins O PTH aumenta a reabsorção de cálcio nas células renais, já com o fosfato ele inibe a reabsorção, fazendo com que ele seja eliminado na urina. Aumenta a absorção intestinal de cálcio e fosfato Estimula a conversão de 25- hidroxicolecalciferol em 1,25-di- hidroxicolecalciferol nos rins. Calcitonina Produzida pelas células C da tireóide Reduz a atividade dos osteoclastos Promove a diminuição da formação de novos osteoclastos Favorece a deposição de cálcio no tecido ósseo .
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