Livro Minerais 1

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NÃO PODE FALTAR
MINERAIS
Christian Grassl
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PRATICAR PARA APRENDER
Caro aluno, nesta seção, continuaremos com o estudo dos micronutrientes, agora,
focando os minerais, que estão amplamente distribuídos nos alimentos e que são
íons. Podemos ter os íons positivos ou cátions, como sódio e potássio, bem como
os íons negativos ou ânions, como cloreto e fosfato. Nesta seção, estudaremos,
principalmente, os minerais sódio, potássio, ferro, cálcio, cloreto, fosfato, magnésio
e iodo. 
Esses minerais exercem funções importantes no organismo, como cofatores de
várias enzimas, transporte de oxigênio no sangue, manutenção da pressão
osmótica no plasma e armazenamento de energia. Além disso, esses minerais têm
papéis na �siologia cardiovascular, na contração muscular e na transmissão de
informações pelo sistema nervoso.
Fonte: Shutterstock.
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A de�ciência dos minerais determina alterações funcionais, o que pode resultar em
sérias manifestações clínicas. Essa de�ciência vitamínica é decorrente de dietas
insu�cientes, má absorção dos minerais no trato gastrintestinal e, até mesmo, de
uso de fármacos. As consequências clínicas da carência de minerais, por sua vez,
podem ser convulsões, letargia, hipertensão ou hipotensão, parada cardíaca,
coma, constipação e outras, conforme os minerais envolvidos na carência.
Muitos dos assuntos que serão abordados nesta seção têm implicações clínicas,
sendo de grande importância para a sua formação pro�ssional na área da Saúde.
Esses assuntos serão úteis para a compreensão, análise e resolução de várias
situações que poderão ocorrer na sua carreira pro�ssional 
A situação-problema se refere aos conhecimentos de bioquímica que podem ser
aplicados na sua futura prática pro�ssional. Para contextualizar a sua
aprendizagem, imagine que você trabalha como pro�ssional de Saúde e que
precisa lidar com os minerais/eletrólitos na sua prática laboral. Nesse trabalho,
você se depara com muitas situações que envolvem conceitos de bioquímica, logo,
os conceitos aprendidos nesta seção serão úteis para a compreensão da
importância clínica dos minerais/eletrólitos? Veremos a importância desses
conceitos abordados nesta seção na presente situação-problema.
Os minerais desempenham diversas funções no organismo, por isso, a carência
deles pode acarretar quadros clínicos bem graves, e isso é uma preocupação para
os pro�ssionais da área da Saúde. Por isso, é importante conhecer a sua
importância para as funções orgânicas e, consequentemente, o que a carência
delas pode provocar no organismo. Além disso, esses minerais também têm
utilidade na farmacologia, atuando como fármacos ou como alvos terapêuticos.
Você, na sua prática pro�ssional, pode se deparar com as situações a seguir, então,
com base nos conhecimentos adquiridos, você é capaz de analisar os aspectos
bioquímicos envolvidos com os minerais, bem como do uso farmacológico desses
minerais? Re�ita:
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1. A de�ciência de ferro no organismo resulta na anemia ferropriva, caracterizada
por fadiga, fraqueza, tontura, palidez e falta de ar. Uma paciente com anemia
ferropriva resolveu questionar a relação entre a de�ciência de ferro e os
sintomas que ela apresenta. Diante disso, você, sendo pro�ssional da saúde,
como explicaria essa relação?
2. Para um paciente que apresenta acidose metabólica e está na UTI, foi prescrito
bicarbonato de sódio por via intravenosa. Porém, o paciente apresenta
insu�ciência cardíaca, e você levantou essa questão devido ao risco de
descompensação cardíaca por sobrecarga de volume. Alguém da equipe
resolveu questioná-lo sobre a relação da administração de bicarbonato de
sódio com o risco de descompensação cardíaca. Diante dessa situação, como
você explicaria essa relação para o seu colega?
3. Uma paciente dá entrada na unidade de saúde com um quadro de
hipermagnesemia, apresentando hipotensão e bradicardia. Para aliviar esses
sinais, foi prescrito cálcio, e após sua melhora, a paciente questionou o uso do
cálcio e a relação desse íon com o magnésio. Você, sendo pro�ssional da saúde,
como sanaria as dúvidas da paciente?
4. No hospital em que você trabalha, um paciente deu entrada com quadro de
descompensação do diabetes mellitus. Ao fazer a anamnese do paciente, foi
notado que ele fazia uso de furosemida, um diurético depletor de potássio.
Você relacionou a possibilidade da descompensação do diabetes mellitus do
paciente com o uso do fármaco. O seu colega achou estranha essa relação e
resolveu questioná-lo. Diante disso,como você explicaria essa relação ao seu
colega?
Essas questões são apenas o ponto de partida para mais questionamentos e para
estimulá-lo a buscá-los. A situação-problema proposta é uma pequena amostra da
importância dos conhecimentos de bioquímica na prática clínica e nas pesquisas
na área da Saúde.
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A responsabilidade de um pro�ssional da Saúde é muito grande, exigindo
conhecimentos, técnica e ética. Por isso, é fundamental dedicar-se aos estudos
para que sua formação acadêmica �que à altura de suas responsabilidades
pro�ssionais. Então, aos estudos!
CONCEITO-CHAVE
Os minerais essenciais estão amplamente distribuídos nos alimentos, por isso,
uma alimentação balanceada fornece as quantidades adequadas desses minerais
que atendem às necessidades metabólicas do organismo. Esses minerais podem
ser íons positivos (os cátions) ou íons negativos (os ânions). Entre os cátions,
podemos destacar o sódio, o potássio, o cálcio, o magnésio e o ferro; já entre os
ânions, podemos destacar o cloreto, o iodeto e o fosfato. Esses minerais exercem
funções importantes no organismo, como cofatores em várias reações químicas do
metabolismo, transporte de gás oxigênio no sangue, armazenamento de energia
nas células, contração muscular, geração e transmissão de impulsos nervosos e
cardíacos e tantas outras.
ASSIMILE
O átomo é a unidade de construção da matéria, ou seja, tudo que existe é
formado por esses “minúsculos tijolos”. O ar, as estrelas, o seu computador,
você, eu somos todos feitos de átomos; esses átomos, por sua vez, são
constituídos por unidades menores ainda: os prótons (possuem carga
positiva), os nêutrons (são neutros) e os elétrons (possuem carga negativa).
O átomo possui duas regiões: o núcleo, formado pelos prótons e nêutrons,
e a eletrosfera, formada por elétrons. No átomo, o número de elétrons é
igual ao número de prótons, por isso, o átomo é eletricamente neutro,
porém ele pode perder ou ganhar elétrons, alterando o equilíbrio entre a
quantidade de prótons e elétrons. Nesse caso, o átomo adquire carga
elétrica e passa a ser chamado de íon; já quando o átomo perde elétrons, o
número de prótons se torna maior que o número de elétrons e,
consequentemente, o íon �ca com carga positiva, sendo chamado de
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cátion. Quando o átomo ganha elétrons, o número de elétrons se torna
maior que o número de prótons e, consequentemente, o íon �ca com carga
negativa, sendo chamado de ânion.
ÍON SÓDIO (NA )
O íon sódio é um cátion monovalente, ou seja, um íon com uma carga positiva; é o
íon predominante no meio extracelular, incluindo o plasma sanguíneo, em que é o
principal responsável pela manutenção da osmolaridade plasmática. Dessa
maneira, o íon sódio participa da manutenção do volume plasmático, e as
alterações na concentração plasmática de íon sódio interferem na volemia (volume
sanguíneo circulante); por exemplo: o aumento da concentração plasmática de íon
sódio, condição chamada de hipernatremia, provoca aumento do volume
plasmático, o que pode acarretar sérios danos ao organismo, como edemas e até
insu�ciência cardíaca.
ASSIMILE
Existe um fenômeno físico-químico, denominado de osmose, que ocorre
entre dois meios com soluções separados por uma membrana
semipermeável, natural ou sintética. No caso da membrana plasmática
(uma membrana com permeabilidade seletiva), esse fenômeno físico-
químico também ocorre, então, vamos conceituá-lo. A osmose é a
passagem do solvente (pode ser a água) do local de menor concentração de
solutos para o local de maior concentração de solutos; assim, com o tempo,
as concentrações dos dois meios se igualam, deixando de existir um �uxo
efetivo de solvente por meio da membrana. 
Pressão osmótica é um parâmetro físico-químico que mede a força
necessária para impedir a osmose e está relacionado com a concentração
de solutos (osmolaridade). A osmolaridade é a concentração das partículas
osmoticamente ativas, ou seja, as que exercem pressão osmótica, como os
íons e as moléculas. Essas partículas não conseguem atravessar a
membrana semipermeável e, por isso, exercem pressão osmótica, que
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depende da quantidade de partículas e não da massa delas, isto é,
independente da massa, cada partícula exerce a mesma força ou pressão
contra a membrana semipermeável para evitar a osmose, portanto, quanto
maior a osmolaridade de uma solução, maior é a pressão osmótica que ela
exerce. Em outras palavras, podemos de�nir a osmose como a passagem
de solvente (como por exemplo, a água) do meio de maior pressão
osmótica para o meio de menor pressão osmótica.
EXEMPLIFICANDO 
Podemos citar uma situação corriqueira para entender a relação entre a
concentração plasmática de íon sódio e o volume plasmático. No caso, a
situação pode ser um churrasco, uma feijoada bem salgada ou uma comida
japonesa acompanhada de molho Shoyu. Nessas refeições com alimentos
bem salgados, há absorção de grande quantidade de íons sódio pelo trato
gastrintestinal. Com isso, há o aumento do nível plasmático de íon sódio e,
consequentemente, da osmolaridade plasmática. Para manter a
homeostasia, o organismo, por sua vez, utiliza mecanismos �siológicos,
como a ativação do comportamento da sede, com consequente aumento
da ingestão de líquidos, e a liberação do hormônio ADH (hormônio
antidiurético) pelo hipotálamo. Esse hormônio atua nos rins, aumentando a
reabsorção do líquido �ltrado nos néfrons, resultando em retenção hídrica.
Esses dois mecanismos aumentam a participação de água no plasma, o que
permite a redução da osmolaridade plasmática, diluindo o excesso de íons
sódio. Porém, há um aumento do volume plasmático, por isso, sentimos
tanta sede com essas refeições, além da sensação de inchaço. Com o
tempo, o excesso de água e de íon sódio é excretado na urina, permitindo o
retorno à normalidade da osmolaridade e do volume plasmáticos, e isso
explica, também, o número de vezes que urinamos após essas refeições.
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O íon sódio também participa da manutenção do volume celular com o íon
potássio e as proteínas intracelulares. Esses íons, por serem polares, não
atravessam a barreira lipídica da membrana plasmática, por isso, necessitam de
canais proteicos para atravessar a membrana plasmática. Além disso, existe um
desequilíbrio entre as concentrações intracelular e extracelular desses íons, sendo
que a concentração extracelular de íon sódio é maior do que a sua concentração
intracelular, enquanto a concentração intracelular de íon potássio é maior do que a
sua concentração extracelular. Devido a esse gradiente (diferença) de
concentração, surge um �uxo de íons do meio de maior concentração para o meio
de menor concentração; já no caso do íon sódio, ocorre um in�uxo (�uxo para
dentro da célula), e no caso do íon potássio, ocorre um e�uxo (�uxo para fora da
célula). Para se evitar o equilíbrio entre as concentrações intracelular e extracelular
desses íons com consequente perda do equilíbrio entre as osmolaridades
intracelular e extracelular, bem como a alteração de volume celular e a perda da
polarização da célula com prejuízo na excitabilidade celular, entra em ação a
bomba sódio-potássio-ATPase. Essa proteína de membrana, com gasto de energia
fornecida pelo ATP, transporta, simultaneamente, contra o gradiente químico, 3
íons sódio para fora da célula e 2 íons potássio para dentro. Dessa maneira, a
bomba sódio-potássio-ATPase mantém a polarização da célula (polo positivo na
superfície extracelular da membrana plasmática e polo negativo na superfície
interna da membrana plasmática), bem como o volume celular por meio do
equilíbrio entre as osmolaridades intracelular e extracelular.
Ainda considerando a importância do íon sódio, podemos destacar a participação
nos mecanismos de excitabilidade dos neurônios e das �bras musculares. Nas
membranas plasmáticas dessas células, existem canais especí�cos para os íons
sódio que são regulados por voltagem: os canais sódio-voltagem-dependentes.
Quando essas células atingem o limiar de excitabilidade por ação de estímulos
químicos, térmicos ou mecânicos, os canais sódio-voltagem-dependentes são
ativados, permitindo o in�uxo de uma grande quantidade de íons sódio na célula,
levando ao processo de despolarização, ou seja, a uma inversão da polaridade da
célula (polo negativo na superfície extracelular da membrana plasmática e polo
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positivo na superfície interna da membrana plasmática). Essa despolarização é
responsável por gerar o impulso nervoso nos neurônios para a transmissão de
informações, bem como pela liberação do estoque intracelular de íons cálcio nas
�bras musculares, o que leva à contração dessas células. 
As principais fontes de íon sódio na alimentação são os alimentos de origem
animal, como carne, ovos e leite. Nos seres humanos, a concentração intracelular
de íons sódio é em torno de 10 mEq/L, enquanto no meio extracelular, incluindo
plasma, a concentração �ca na faixa de 136 a 145 mEq/L. Há dois tipos de
distúrbios do equilíbrio da concentração plasmática de íon sódio: a hiponatremia e
a hipernatremia. O primeiro distúrbio, a hiponatremia, corresponde à redução da
concentração plasmática de íon sódio, ou seja, uma concentração plasmática
inferior a 136 mEq/L desse íon. As possíveis causas da hiponatremia incluem uso
de diuréticos, de�ciência na secreção de aldosterona, retenção hídrica devido ao
excesso de hormônio antidiurético (tumor no hipotálamo), excessiva administração
de soluções aquosas por via intravenosa,insu�ciência renal crônica e suspensão
repentina da corticoterapia (tratamento com glicocorticoides). Na maioria das
vezes, a hiponatremia é assintomática, surgindo manifestações clínicas apenas em
casos graves de redução da concentração plasmática de íons sódio. Entre as
manifestações clínicas, podemos destacar: letargia, apatia, desorientação,
parestesias (como as cãibras musculares), anorexia e coma. O tratamento depende
da causa da hiponatremia, mas, em geral, envolve restrição hídrica e, até mesmo,
reposição de solução aquosa de íon sódio. 
A hipernatremia corresponde ao aumento da concentração plasmática de íon
sódio, ou seja, uma concentração plasmática superior a 145 mEq/L desse íon. A
hipernatremia é resultante de várias causas, como desidratação e hipovolemia,
perda hídrica (queimaduras, diarreia persistente, diurese excessiva, como ocorre
no diabetes mellitus não tratado), diabetes insipidus e ingestão excessiva de
cloreto de sódio (sal de cozinha) sem o aporte adequado de água. Esse distúrbio
eletrolítico pode provocar sede excessiva, xerostomia (boca seca), tremores,
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convulsões, hipertensão, edema, descompensação cardíaca e até a morte. O
tratamento envolve determinar e resolver a causa da hipernatremia, em geral,
envolvendo a administração de soluções aquosas hipotônicas.
ASSIMILE
As soluções são formadas pelo solvente e pelo soluto. A relação entre a
quantidade de soluto e a quantidade de solvente é chamada de
concentração. Existem várias formas de expressar a concentração, como a
concentração comum, molaridade e equivalentes/litro (Eq/L). A
concentração comum é a relação entre a massa do soluto e o volume da
solução (soma entre o volume do solvente e o volume do soluto); já a
molaridade corresponde à relação entre o número de mols do soluto e o
volume da solução. Só para lembrar você: mol é uma quantidade de
matéria correspondente ao valor de  . Por exemplo: quando falamos
em 1 mol de íon sódio, queremos dizer  íons sódio. O equivalente de
um íon (cátion ou ânion) é um parâmetro físico-químico que corresponde à
relação entre a massa molar (massa de um mol) do íon e a sua carga
elétrica. No caso do íon sódio, a massa molar corresponde a 23 gramas e a
carga elétrica corresponde a +1, portanto, o equivalente do íon sódio é 23
gramas. Em geral, para os sistemas biológicos, o equivalente é muito
grande, sendo preferível utilizar a subunidade miliequivalente, que
corresponde a 1/1000 equivalente. Para resultado de exames de eletrólitos,
usamos muito a concentração expressa em miliequivalentes/litro (mEq/L)
ou milimol/litro (mmol/L).
ÍON POTÁSSIO (K )
O íon potássio também é um cátion monovalente, sendo predominante no meio
intracelular, uma vez que apenas 2% dos íons potássio estão no espaço
extracelular. No meio intracelular, a concentração é cerca de 140 mEq/L, enquanto
no meio extracelular, incluindo o plasma, a concentração �ca entre 3,5 a 5,0
mEq/L. As �bras musculares são os principais reservatórios de íons potássio do
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organismo; já as principais fontes de íons potássio na alimentação são o abacate, a
banana, a batata-doce, os frutos do mar, a castanha-do-pará, as amêndoas, a
ameixa seca, a castanha de caju e o feijão preto.
O íon potássio possui várias funções no organismo, sendo uma delas como cofator
de algumas reações enzimáticas, como a conversão do fosfoenolpiruvato em
piruvato, etapa �nal da glicólise, reação catalisada pela enzima piruvato quinase, e
a participação nos mecanismos de excitabilidade de neurônios e de �bras
musculares. Como vimos anteriormente, o íon sódio, por meio dos canais sódio-
voltagem-dependentes, é responsável pela despolarização dos neurônios, para se
gerar impulso nervoso, e das �bras musculares, para se gerar contração muscular.
Os íons potássio, por sua vez, são importantes para a etapa da repolarização, ou
seja, para tornar as células novamente responsivas aos estímulos químicos,
térmicos e mecânicos. Nas membranas plasmáticas dessas células, existem canais
especí�cos para os íons potássio que são regulados por voltagem: os canais
potássio-voltagem-dependentes. Quando a célula é despolarizada, os canais
potássio-voltagem-dependentes são ativados, levando ao e�uxo (�uxo para fora)
de potássio da célula, que retorna ao estado de polarização (polo positivo na
superfície extracelular da membrana plasmática e polo negativo na superfície
interna da membrana plasmática). Além disso, em conjunto com os íons sódio, os
íons potássio, por meio da bomba sódio-potássio-ATPase, mantêm a polarização
das células, bem como o volume celular.
A manutenção da concentração plasmática de íons potássio é fundamental para se
evitar riscos para o organismo, especialmente os cardíacos. Essa manutenção é
realizada por mecanismos �siológicos, como o hormônio aldosterona. Quando
ocorre aumento do nível plasmático de íons potássio, células do córtex das
glândulas adrenais secretam o hormônio aldosterona, que atua na porção �nal do
néfron, estimulando a secreção de íon potássio pelas células tubulares, resultando
em maior excreção desse íon na urina. Dessa forma, o organismo impede que haja
aumento da concentração plasmática de íon potássio.
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Podem ocorrer distúrbios do equilíbrio da concentração de íons potássio, podendo
ser hipocalemia (ou hipopotassemia) ou hipercalemia (ou hiperpotassemia). A
hipocalemia corresponde à redução da concentração plasmática de íon potássio,
ou seja, à concentração plasmática desse íon inferior a 3,5 mEq/L. Ela pode ter
como possíveis causas a alcalose respiratória ou metabólica, o uso de diuréticos
depletores de potássio (como exemplo, temos a furosemida e a hidroclorotiazida),
as perdas de potássio no trato gastrintestinal (vômitos e/ou diarreias persistentes,
uso excessivo de laxantes) e uma dieta pobre em íon potássio. Na hipocalemia,
como manifestações clínicas, temos fraqueza muscular, letargia, inibição da
liberação de insulina pelas células beta-pancreáticas com risco de hiperglicemia,
aumento da produção de amônia (piora do quadro de encefalopatia hepática em
pacientes com insu�ciência hepática), arritmias cardíacas e até parada cardíaca. O
tratamento é a correção do dé�cit de potássio no organismo com a reposição
desse íon por meio da solução aquosa de cloreto de potássio (KCl).
A hipercalemia é resultado do aumento da concentração plasmática de íons
potássio, quando a sua concentração supera 5 mEq/L. A hipercalemia pode ser
resultado de várias causas, como acidose metabólica ou respiratória, uso de beta-
bloqueadores (como o propranolol), intoxicação digitálica (toxicidade provocada
pela digoxina), insu�ciência renal, administração excessiva de solução aquosa de
KCl e uso de diuréticos poupadores de potássio (como a espironolactona). Entre as
manifestações clínicas da hipercalemia, podemos destacar arritmias cardíacas,
risco alto de parada cardíaca, fraqueza, paralisia muscular, aumento da secreção
de insulina pelas células beta-pancreática com risco de hipoglicemia e confusão
mental. O tratamento da hipercalemia depende da identi�cação e da resolução da
causa, e entre os possíveis tratamentos, podemos destacar a correção da acidose
metabólica com bicarbonatode sódio, o uso de solução polarizante, uso de
fármacos agonistas beta-2 (como salbutamol), uso de diuréticos depletores de
potássio (como furosemida) e uso de uma resina de troca iônica chamada
poliestirenossulfonato de cálcio (nome comercial é Sorcal).
EXEMPLIFICANDO 
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A resina de troca iônica chamada poliestirenossulfonato de cálcio (nome
comercial é Sorcal) atua no trato gastrintestinal, onde ocorre a troca do
cálcio na resina pelo potássio presente no lúmen intestinal. Dessa maneira,
o potássio é eliminado com a resina nas fezes e o organismo absorve
menos íons potássio no intestino, o que contribui para a redução da
concentração desse íon no plasma sanguíneo. 
A solução polarizante é formada pela insulina e pelo soro de glicose e é
utilizada no tratamento da hipercalemia. A insulina, hormônio com ação
hipoglicemiante, também atua na bomba sódio-potássio-ATPase das �bras
musculares esqueléticas, aumentando a sua atividade. Assim, ocorre maior
captação de íons potássio do meio extracelular pelas �bras musculares, o
que reverte o quadro de hipercalemia. Como a insulina também reduz a
glicemia, é necessário associar soro de glicose para se evitar o quadro de
hipoglicemia no paciente.
REFLITA
Como vimos no texto, tanto a hipercalemia quanto a hipocalemia
interferem na secreção de insulina pelas células beta-pancreáticas. Você
estudou sobre o mecanismo de secreção de insulina pelas células beta-
pancreáticas na Seção 2 da Unidade 2 deste livro, então, como você
relaciona as variações da concentração plasmática de íon potássio com a
secreção de insulina?
ÍON CÁLCIO (CA )
O íon cálcio é um cátion bivalente, encontrado principalmente no meio
extracelular, concentrado principalmente nos ossos. No líquido extracelular,
incluindo o plasma, a concentração está entre 2,2 a 2,6 mEq/L, enquanto a
concentração intracelular é de 0,0001 mEq/L. Entre as principais fontes alimentares
de íon cálcio, podemos destacar: leite e derivados, frutos do mar, amêndoa,
linhaça, nozes, castanha-do-pará, tofu e uva passa.
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O íon cálcio possui muitas funções no organismo, como na coagulação sanguínea
(considerado o fator IV que participa de várias reações da cascata da coagulação
sanguínea), na formação e no crescimento dos ossos, na excitabilidade de �bras
cardíacas (o impulso cardíaco gerado no nodo sinusal depende de canais cálcio-
voltagem-dependentes), na contração muscular (músculos esquelético, cardíaco e
liso), na transmissão sináptica e na liberação de conteúdo celular por exocitose
(por exemplo, a liberação de insulina pelas células beta-pancreáticas depende do
íon cálcio). No caso da contração muscular, o íon cálcio, proveniente do retículo
sarcoplasmático (músculo esquelético) ou do meio extracelular (músculos cardíaco
e liso), permite a interação entre as proteínas contráteis, actina e miosina. O
processo de exocitose de conteúdo celular (neurotransmissores, hormônios e
outras substâncias) depende do íon cálcio, pois esse íon ativa proteínas que
permitem a ancoragem e a posterior fusão das vesículas contendo as substâncias
na membrana plasmática. Com a fusão das vesículas na membrana plasmática, o
conteúdo vesicular (neurotransmissores, hormônios e outras substâncias) é
liberado para o meio extracelular. No caso dos ossos, a matriz extracelular é
composta, principalmente, pelo fosfato de cálcio, pelo hidróxido de cálcio e pelo
carbonato de cálcio. A calci�cação é importante para solidez, rigidez ou dureza do
osso. 
No caso dos íons cálcio, também podemos ter distúrbios eletrolíticos, como a
hipocalcemia e a hipercalcemia. A hipocalcemia é resultado da redução da
concentração plasmática de íons cálcio, enquanto a hipercalcemia refere-se ao
aumento da concentração plasmática de íon cálcio. A hipocalcemia pode ser
causada pela perda de paratireoide com tireoidectomia (remoção da glândula
tireoide) e por insu�ciência renal. As manifestações clínicas, por sua vez, são:
tremores, espasmos musculares, hipotensão, convulsões, parestesias (como as
cãibras musculares), bradicardia e outras arritmias cardíacas. O tratamento
consiste na reposição de íons cálcio com o uso de gluconato de cálcio. 
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A hipercalcemia pode ser provocada por neoplasias, intoxicação por vitamina D e
hiperparatireoidismo. Entre as manifestações clínicas da hipercalcemia, podemos
destacar fraqueza, anorexia, vômitos, constipação, sonolência e arritmias
cardíacas. O tratamento consiste em identi�car e resolver a causa desse distúrbio,
e um dos possíveis tratamentos é a administração de soro �siológico e o uso de
diuréticos de alça (como a furosemida).
ÍON MAGNÉSIO
O íon magnésio é um cátion bivalente, predominantemente intracelular, com
concentração em torno de 58 mEq/L. No meio extracelular, incluindo o plasma, a
concentração varia entre 1,9 e 2,5 mEq/L. Entre as fontes alimentares ricas em íons
magnésio, podemos destacar o abacate, as nozes, as amêndoas, as sementes de
abóbora e as leguminosas.
O íon magnésio atua como cofator de muitas enzimas, como a hexocinase, a
creatina-quinase e a glicose-6-fosfatase; e devido à sua ação de antagonista do íon
cálcio, interfere nas funções neuromuscular e cardíaca. Os distúrbios da
concentração plasmática de íons magnésio são a hipomagnesemia e a
hipermagnesemia. A hipomagnesemia corresponde à redução da concentração
plasmática de íons magnésio. Entre as possíveis causas de hipomagnesemia,
podemos destacar etilismo crônico, cirrose, diarreia e pancreatite, e algumas das
manifestações clínicas são tremores, hiperexcitabilidade neuromuscular,
taquicardia, arritmias cardíacas, hipertensão, vasoconstrição, osteoporose e
parestesias (como cãibras musculares). 
Em geral, a reposição de íons magnésio é feita por meio da administração de
solução de sulfato de magnésio. A hipermagnesemia ocorre com o aumento da
concentração plasmática de íons magnésio, geralmente resultado de insu�ciência
renal. Na hipermagnesemia, podem ocorrer fraqueza muscular, vasodilatação,
hipotensão, bradicardia, parada cardíaca e íleo paralítico (redução ou até
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interrupção do peristaltismo intestinal); a conduta, no caso de hipermagnesemia, é
melhorar a função renal, e para aliviar os sintomas e sinais, é possível usar o cálcio,
visto que esse mineral é antagonista do magnésio. 
FERRO
As formas iônicas do ferro são o íon ferroso (Fe2+) e íon férrico (Fe3+), ambas as
formas são cátions. Entre os principais alimentos ricos em ferro, podemos destacar
fígado, frutos do mar, ovo, peixes, carnes, sementes de abóbora e pistache. O ferro
é componente do grupo heme da hemoglobina, proteína presente nos eritrócitos,
e é o responsável pela interação com o gás oxigênio, permitindo o transporte
desse gás no sangue e sua distribuição para todos os tecidos do corpo. A proteína
mioglobina, presente nas �bras musculares cardíacas e esqueléticas, também
possui grupo heme e, portanto, o ferro está presente nos músculos esqueléticos e
cardíaco.Nessas �bras musculares, o ferro interage com o gás oxigênio,
armazenando esse gás e facilitando a sua difusão pelo citoplasma dessas células;
além disso, o ferro é cofator de várias enzimas, como os citocromos hepáticos, a
catalase e a peroxidase. 
A de�ciência de ferro causa a anemia ferropriva, sendo a causa nutricional mais
comum de anemia. A de�ciência de ferro pode ser causada pela dieta insu�ciente
de ferro, má absorção no trato gastrintestinal, perda de sangue (como pode
ocorrer em casos de hemorragias gastrintestinais e de menstruações intensas) ou
pelo aumento das necessidades de ferro (como ocorre na gestação). Além do risco
de anemia, a de�ciência de ferro também está associada a problemas de
comportamento e de aprendizagem em crianças. As principais reservas de ferro do
organismo estão na hemoglobina, mioglobina, enzimas que utilizam o ferro como
cofator e ferritina (proteína hepática que armazena ferro), portanto, as maiores
reservas de ferro estão no sangue, nos músculos esquelético e cardíaco e no
fígado.
EXEMPLIFICANDO 
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A hemoglobina é uma proteína encontrada nos eritrócitos (ou hemácias),
responsável pelo transporte de gás oxigênio ( ) no sangue. Essa proteína
está ligada a um grupo químico chamado heme, que, por sua vez, é
formado pela molécula orgânica protopor�rina e pelo íon ferroso ( ). A
protopor�rina evita que o íon   seja oxidado a íon férrico ( ), pois o
gás oxigênio só tem a�nidade pelo íon . A protopor�rina é sintetizada
principalmente no fígado e na medula óssea a partir do aminoácido glicina
e do succinil-CoA (intermediário do ciclo de Krebs). Trata-se de uma via
metabólica composta por muitas reações químicas, sendo que, na última, o
íon  é adicionado à protopor�rina, formando o grupo heme. 
OUTROS ÍONS
O íon cloreto (Cl-) é o principal ânion do meio extracelular, sendo que a sua
concentração nesse meio é cerca de 103 mEq/L, enquanto a concentração no meio
intracelular é cerca de 4 mEq/L. Esse ânion, juntamente com os íons sódio,
também participa da manutenção do volume plasmático, sendo um dos
responsáveis pela pressão osmótica no plasma; além disso, é componente do
ácido clorídrico (HCl) — o ácido gástrico secretado pelas células parietais da
mucosa gástrica. 
O íon fosfato também é um ânion (PO ) que participa de várias reações do
metabolismo energético, além de ser componente do ATP e da creatina-fosfato,
moléculas responsáveis pelo armazenamento de energia nas células. 
O iodeto (I-) é um ânion componente dos hormônios tireoidianos tri-iodotironina
(T3) e tiroxina (T4), mas existem outros minerais importantes para o organismo,
atuando principalmente como cofatores em reações enzimáticas, como cobre,
níquel, selênio, zinco, manganês, enxofre, cromo e molibdênio. 
Aqui, encerramos a última seção do livro dedicada aos minerais. Nesta seção,
estudamos os minerais �siologicamente mais importantes, considerando as suas
fontes e funções no organismo; além disso, destacamos os principais distúrbios
eletrolíticos decorrentes da de�ciência ou do excesso de íons. 
O2
Fe
2+
Fe
2+
Fe
3+
Fe
2+
4
3-
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FAÇA A VALER A PENA
Questão 1
Para o transporte de gás oxigênio no sangue, é necessário um mineral que se
encontra associado à protopor�rina para formar o grupo heme. Por sua vez, esse
grupo está associado a quatro cadeias de globina para formar a proteína
hemoglobina, que está presente nos eritrócitos.
Assinale a alternativa que corresponde ao mineral descrito no texto.
a.  Sódio.
b.  Ferro.
c.  Potássio. 
d.  Selênio.
e.  Cobre. 
Questão 2
Dois minerais participam ativamente dos mecanismos de excitabilidade dos
neurônios (geração de impulsos nervosos) e das �bras musculares (contração
muscular). Um dos minerais está envolvido na despolarização dessas células,
enquanto o outro mineral é responsável pela repolarização dessas células.
Assinale a alternativa que corresponde aos minerais envolvidos na excitabilidade
dos neurônios e das �bras musculares.
a.  Magnésio e potássio. 
b.  Sódio e magnésio.
c.  Cálcio e magnésio. 
d.  Cloreto e cálcio. 
e.  Sódio e potássio.  
Questão 3
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REFERÊNCIAS
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(Org.). Bioquímica ilustrada de Harper. 30. ed. Porto Alegre: AMGH, 2017.
ÉVORA, P. R. B. et al. Distúrbios do equilíbrio hidroeletrolítico e do equilíbrio
acidobásico – uma revisão prática. Medicina (Ribeirão Preto), Ribeirão Preto, v.
32, n. 4, p. 451-469, 1999. 
HALL, J. E. Tratado de �siologia médica Guyton & Hall. 12. ed. Rio de Janeiro:
Elsevier, 2011.
KAUSHANSKY, K.; KIPPS, T. J. Agentes hematopoiéticos: fatores de crescimento,
minerais e vitaminas. In: BRUNTON, L. L.; CHABNER, B. A.; KNOLLMANN, B. C.
(Org.). As bases farmacológicas da terapêutica Goodman & Gilman. 12. ed.
Porto Alegre: AMGH, 2012.
Em muitas situações clínicas, podem ocorrer distúrbios eletrolíticos com aumento
ou redução da concentração plasmática de um determinado mineral. A depender
do distúrbio de equilíbrio eletrolítico, as manifestações clínicas podem ser
variadas, desde as mais leves, como parestesias, até as mais graves, como parada
cardíaca.
Com base no texto e nos seus conhecimentos, assinale a alternativa correta.
a.  A hipocalemia corresponde à redução da concentração plasmática de íon cálcio. Uma possível causa é a
insu�ciência renal, e uma possível consequência é a arritmia cardíaca.
b.  Hiponatremia corresponde à redução da concentração plasmática de íon magnésio. A diurese excessiva
de pacientes com diabetes mellitus não tratado pode ser uma possível causa. 
c.  A hipercalcemia se refere ao aumento da concentração plasmática de íon potássio e pode ser provocada
por intoxicação de vitamina D. Um dos riscos mais graves é a parada cardíaca.
d. A hipernatremia se refere ao aumento da concentração plasmática de íon sódio e pode ser provocada por
desidratação. Entre as consequências, podemos destacar: hipertensão, edema e xerostomia.
e.  A hipermagnesemia corresponde ao aumento da concentração plasmática de íon magnésio. O
tratamento desse distúrbio pode ser feito com solução polarizante que estimula a captação celular de
magnésio.
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SACRAMENTO, E. F.; SILVA, B. B. Vitaminas e minerais. In: SILVA, P. (Org.).
Farmacologia. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2010.
SWAMINATHAN, R. Magnesium metabolism and its disorders. Clin. Biochem. Rev.,
[S.l.], v. 24, n. 2, p. 47-66, maio 2003. 
TAIT, S. J, F.; CASHMAN, K. Minerals and trace elements. World Review of
Nutrition and Dietetics, [S.l.], v. 111, p. 45-52, jan. 2015. 
VIEIRA NETO, O. M.; MOYSÉS NETO, M. Distúrbios do equilíbrio hidroeletrolítico.
Medicina (Ribeirão Preto), Ribeirão Preto, v. 36, p. 325-337, abr./dez. 2003. 
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