Sistema esqueletico e calcio

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Lis Martins - Metabolismo (Fisiologia)
SISTEMA ESQUELÉTICO: METABOLISMO OSTEOMINERAL
O osso, um tecido vivo, é uma forma rígida e altamente
especializada de tecido conjuntivo que compõe a maior parte do
esqueleto. Os ossos do esqueleto adulto proporcionam
1) Sustentação para o corpo e suas cavidades vitais
2) Proteção para estruturas vitais (Ex.: Coração)
3) Base mecânica do movimento (Alavanca)
4) Armazenamento de sais (Ex.: Cálcio e fósforo)
5) Suprimento contínuo de novas células sanguíneas (Produzidas
pela medula óssea presente na cavidade medular de muitos ossos
- Hematopoiese)
Na criança, temos um osso menos rígido quando comparado ao osso do adulto. Na criança a
composição do osso é mais cartilagenosa, enquanto a do adulto é formado por sais minerais.
Tipos de ossos
Em crianças há a placa epifisária de cartilagem hialina separando os espaços medulares da
epífise e diáfise. É o local onde ocorre o intenso crescimento ósseo (comprimento). Em
adultos (maturidade óssea), chama-se linha epifisária/ Epífise de crescimento.
Características gerais dos ossos
 Vasos do periósteo penetram no osso através de um pequeno orifício chamado forame
nutrício.
 Durante o processo de envelhecimento, há diminuição dos componentes orgânicos e
inorgânicos do osso, frequentemente resultando em osteoporose, uma redução da
densidade óssea. Assim, os ossos tornam-se frágeis, perdem a elasticidade e sofrem
fraturas com facilidade.
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METABOLISMO DO CÁLCIO E DO FOSFATO
Valor normal do cálcio = 9,4 mg/dL (2,4mmol de cálcio por litro)
Valores de cálcio maiores que 12 mg/dL (Hipercalcemia) ou menores que 30% (Hipocalcemia)
do seu valor de referência podem causar alterações sintomáticas.
O cálcio serve para os mecanismos de contração da musculatura (Esquelética, cardíaca e
lisa); coagulação sanguínea e transmissão de impulsos
nervosos.
A maior parte do cálcio e cerca de aproximadamente 85% do
fosfato corporal se encontram armazenados nos ossos.
O cálcio ligado a proteínas não tem uma permeabilidade boa,
pois está ligado com uma proteína. Logo, o cálcio iônico é o que
participa efetivamente das funções.
A hipocalcemia causa excitação no sistema nervoso e tetania.
A origem do impulso nervoso que se propaga através do neurônio é elétrica. O impulso
acontece devido a alterações nas cargas elétricas das superfícies externa e interna da
membrana celular. A membrana de um neurônio em repouso apresenta-se com carga
elétrica positiva do lado externo (voltado para fora da célula) e negativa do lado interno (em
contato com o citoplasma da célula).
Quando um estímulo químico, mecânico ou elétrico chega ao neurônio, pode ocorrer a
alteração da permeabilidade da membrana, o que permite uma grande entrada de sódio na
célula e pequena saída de potássio dela. Com isso, ocorre uma inversão das cargas ao redor
dessa membrana, que fica despolarizada, gerando um potencial de ação. Essa
despolarização propaga-se pelo neurônio caracterizando o impulso nervoso. Imediatamente
após a passagem do impulso, a membrana sofre repolarização, recuperando seu estado de
repouso, e a transmissão do impulso cessa.
Em casos de hipocalcemia (calcio baixo), ocorre o aumento da permeabilidade dos canais de
Na+ (sódio), aumentando a atividade neuronal.
Consequentemente, a hipocalcemia causa tetania e, ocasionalmente, crises epilépticas
devido à sua ação de aumento da excitabilidade do cérebro. Ex.: Tetania hipocalcemica na
mão, denominada espasmo carpopédico.
Em geral, a tetania ocorre quando a concentração sanguínea de cálcio diminui de seu nível
normal de 9,4 mg/dL para cerca de 6 mg/dL, o que corresponde a apenas 35% abaixo da
concentração normal desse elemento; a concentração letal costuma ser de
aproximadamente 4 mg/dL.
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A hipercalcemia deprime o siistema nervoso e a atividade muscular. Quando o nível de cálcio
está acima do normal ele deprime o SNC e as atividades reflexas do SNC tornam-se
lentificadas. Além disso, o aumento da concentração de cálcio iônico reduz o intervalo QT do
coração e provoca falta de apetite e constipação, provavelmente em decorrência da
contratilidade deprimida das paredes musculares do trato gastrointestinal.
O cálcio aumentado diminui a permeabilidade da membrana!!
A hipercalcemia diminui a permeabilidade da membrana, assim o sódio não entra, não
despolarizando e consequentemente não ocorrendo as sinapses.
O organismo só absorve o que ele realmente vai utilizar, o restante é secretado nas fezes.
Ou seja, para ocorrer aumento dos níveis de cálcio precisa ocorrer por exemplo, uma
disfunção renal.
RELAÇÃO DO OSSO COM O CÁLCIO E O FOSFATO EXTRACELULARES
O osso é composto por uma matriz orgânica resistente, fortalecida por depósitos de sais de
cálcio. O osso compacto médio contém, por peso, cerca de 30% de matriz e 70% de sais. Já
o osso recém formado pode ter porcentagem consideravelmente maior de matriz orgânica.
1) Matriz orgânica (30%) = Fibras de colágeno e substância fundamental -
proteoglicanos (ácido hialurônico e sulfato de condroitina)
2) Matriz inorgânica (70%) = Cálcio e fosfato
O cálcio e o fosfato se precipitam/cristalizam formando a hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2
PROVA! → A hidroxiapatita não precipita no LEC apesar de supersaturação dos íons de
cálcio e fosfato. As concentrações de íons cálcio e fosfato no líquido extracelular são,
consideravelmente, maiores que as necessárias para causar a precipitação da hidroxiapatita.
Contudo, existem inibidores presentes em quase todos os tecidos do corpo, bem como no
plasma, para evitar tal precipitação; Um desses inibidores é o pirofosfato. Por isso, os cristais
de hidroxiapatita não conseguem não conseguem se precipitar nos tecidos normais, exceto
no osso, apesar do estado de supersaturação iônica.
Colágeno (monómero), o osteoide (polímero) são varias unidades de colágeno juntas.
Osteócitos são células maduras do tecido ósseo que se encontram no interior da matriz
óssea. São responsáveis por manter a matriz óssea e são sensíveis ao estresse mecânico.
Os osteócitos são derivados dos osteoblastos, que são células que sintetizam a parte
orgânica da matriz óssea. Quando um osteoblasto é envolvido pela matriz óssea, ele se
trasnforma em osteócito.
A substância controladora do pirofosfato é a fosfatase alcalina não específica de tecido
(TNAP). Em ratos a deficiência genética de TNAP, aumenta significativamente os níveis de
pirofosfato, deixando os ossos mais fragilizados.
Embora os sais de cálcio quase nunca se precipitem em
tecidos normais além do osso, sua precipitação é
possível sob condições anormais. Por exemplo, tal
precipitação ocorre nas paredes arteriais na
arteriosclerose, levando as artérias a se transformar em
tubos semelhantes a ossos.
Osteoclastos
1) Células fagocitárias multinucleadas.
2) Vilos - projeção da membrana celular
3) Fundamentais para o mecanismo de reabsorção ou ressorção óssea
4) Atividade em apenas 1% em indivíduos adultos
5) Sofre interferência em seu funcionamento pelo paratormônio (PTH) e pela vitamina D
↓ tira cálcio do ano e pãe no sangue
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Como ocorre a ação dos osteoclastos no processo de reabsorção óssea?
O osteoclasto libera lisossomos (enzimas digestivas) que vão digerir a matriz ôrganica,
definindo-se assim proteólise.
Os vilos do osteoclasto liberam dois tipos de substâncias
1) Enzimas proteolíticas - digerem a matriz orgânica
2) Ácido cítrico e ácido lático - dissolução dos sais
Digestão da matriz orgânica = Proteólise
Digestão da matriz inorgânica = Dissolução
Quem estimula a ação dos osteoclastos no processo de reabsorção óssea?
Os osteoclasto não possuem receptor específico para o PTH, então o PTH + vitamina D
entram no osteoblasto liberando ativador de receptor para o ligante B do fator nuclear K
(RANKL) e fator estimulador de colônias de macrófagos (M-CSF). Essas duas substâncias
se ligam a receptores presentes na estrutura de pré-osteoclastos (RANK), estimulando a
formação doosteoclasto.
Quando tem muita atividade osteoclástica, por meio do feed-back negativo, o osteoblasto
libera OPG, que compete pelo sítio de ligação do pré-osteoclasto (RANK), quando ocorre a
ligação RANK-OPG, o RANKL não consegue se ligar, inibindo a formação do osteoclasto.
Em suma, o fator de inibição da osteoclastogênese (OPG), serve de isca, ligando-se ao
receptor RANK, bloqueado a reabsorção óssea por meio da inibição da diferenciação de pré-
osteoclasto em osteoclasto.
A deposição e a absorção ósseas normalmente estão em equilíbrio. Exceto nos ossos em
crescimento, a deposição e a absorção costumam ser equivalentes entre si, assim, a massa
total de tecido ósseo permanece constante.
O reparo de fratura ativa os osteoblastos. De alguma forma, a fratura de osso ativa ao
máxima todos os osteoblastos periosteais e intraósseos envolvidos na ruptura. Além disso,
ocorre a formação, quase imediata, de inúmeros novos osteoblastos de células
osteoprogenitoras que correspondem às células´tronco ósseas no tecido superficial de
revestimento ósseo, denominado “membrana óssea”. Em curto período, portanto, ocorre o
desenvolvimento de ampla protuberância, constituída por tecido osteoblástico e matriz óssea
orgânica recém-formada, acompanhado em pouco tempo pela deposição de sais de cálcio,
a estrogênio eminidos
de RANKL
O hipercalcemia mise o PTH!
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entre as duas extremidades rompidas do osso. Tal protuberância recebe o nome de calo
ósseo.