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Metabolismos do Cálcio

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Sistema hormonal – Calcitonina – Paratiróides vitamina D3 48
METABOLISMO DO CÁLCIO E FÓSFORO 
 
Funções fisiológicas do cálcio: 
 
a- Participa na coagulação do sangue (é o IV factor de coagulação) 
b- Actua na contracção muscular 
c- Actua na permeabilidade da membrana 
d- Actua na condução nervosa 
e- Secreção do leite 
f- Estrutura do osso (18% de cálcio) 
g- Estrutura da casca do ovo nas aves 
 
Metabolismo do cálcio - A manutenção da homeostasia do cálcio é regulado por 3 
hormonas: 
 
a- Duas hormonas hipercalcémicas: 1,25 dihidrocolecalciferol ou vitamina D3 
e a parathormona (PTH) 
 
b- Uma hormona anti-hipercalcémica: a calcitonina (CT) 
 
A vitamina D3 - Assegura a mineralização da matriz óssea, promove a retenção dos 
minerais de cálcio e fosfatos. 
 
A PTH (Parathormona) - Mantém a concentração de cálcio na corrente sanguínea, de 
modo a manter a razão Ca:P em quantidades adequadas, nos líquidos extra-celulares. 
 
A CT (Calcitonina) - Evita a hipocalcémia (hormona de emergência). 
 
Os tecidos-alvo - São: 
 
1- Intestino (D3 e PTH) - Para a entrada de cálcio nos líquidos orgânicos; 
 
2- Ossos - Regulação, minuto a minuto, do armazenamento de cálcio (CT ou 
vitamina D3) ou disponibilidade de cálcio (PTH); 
Sistema hormonal – Calcitonina – Paratiróides vitamina D3 49
3- Rim - Reabsorção de cálcio (PTH) e excreção de cálcio (CT) 
 
Cálcio no osso - A maioria do cálcio (95%) aparece na estrutura cristalina dos ossos 
combinado com o fosfato, apenas uma pequena quantidade, cerca de 1% ou 10 mg/dl, 
está presente no plasma e citoplasma das células. Um adulto (espécie humana) contém 
cerca de 1 kg de cálcio, 99% na forma de hidroxipatite (3Ca3(PO4)2.Ca(OH)2) e fora 
da estrutura óssea apenas 10g de cálcio. 
 
Composição do osso – Compõe-se de células (osteoblastos, osteócitos e osteoclastos), 
minerais e matriz óssea. A matriz contém 90 a 95% de colagéneo. A estrutura óssea 
contém 90% do fósforo do organismo, 50% do magnésio e 33% do sódio. O colagéneo 
é sintetizado no retículo endoplasmático e é rico em ácidos como a glicina, a prolina e a 
hidroxiprolina. 
 
Os osteoblastos - Sintetizam o colagéneo e a glicoproteína da matriz óssea. Contém 
fosfato alcalino ósseo e segregam uma proteína óssea não colagénea, que contém ácido 
glutâmico (osteocalcina: 1 a 2%)), com a qual se inicia a mineralização da matriz 
orgânica não calcificada. 
 
Os osteócitos - Nos ossos já formados, promovem a reabsorção local, promovem o 
crescimento orgânico e o transporte e nutrientes e produtos do catabolismo. 
 
Os osteoclastos - São multinucleados e contribuem para a dissolução local do osso, 
elaborando enzimas e ácidos orgânicos, como por exemplo, o ácido cítrico. 
 
Tipos de ossos: Esponjoso e compacto. 
 
Osso esponjoso - Encontra-se na região metafiseal (junção da diáfise com a epífise) dos 
ossos longos e é composto de espículas, chamadas trabéculas que são a região mais 
activa. 
 
Epífise - Extremidade dos ossos longos. 
 
Diáfise - Parte cilíndrica de um osso longo 
Sistema hormonal – Calcitonina – Paratiróides vitamina D3 50
Osso compacto - Ocorre no córtex e diáfise, é mais calcificado mas menos activo. 
 
Absorção e excreção do cálcio - O osso está em constante remodelação e está 
influenciado por: 
 
1- Alterações no fluxo sanguíneo, como resposta a influências anatómicas, 
bioquímicas e nervosas 
 
2- Hormonas: CT, PTH, Vitamina D3 e factores de crescimento 
 
3- A concentração iónica, como por exemplo o aumento da concentração de 
PO43- no plasma que promove a deposição de Ca2+ nos ossos e inibe a 
reabsorção óssea. 
 
4- O stress mecânico gera diferenças nos campos eléctricos dos ossos, no local 
de inserção muscular e afecta a distribuição de osteoclastos e osteoblastos no 
osso. 
 
5- O pirofosfato inibe o crescimento orgânico do osso e a reabsorção óssea, 
pela substituição do fosfato na superfície cristalina. 
 
Balanço do cálcio – Num humano adulto (Brook e Marshall, 2001): 
 
a- Ingestão oral = 25 mmol 
b- Excreção fecal = 18 a 22 mmol 
c- Absorção intestinal = 10 a 14 mmol 
d- Secreção intestinal = 7 mmol 
e- Absorção óssea = 10 mmol 
f- Desmineralização óssea = 10 mmol 
g- Filtração renal = 240 mmol/dia 
h- Reabsorção renal = 233 mmol/dia 
i- Excreção renal = 3 a 7 mmol 
 
Sistema hormonal – Calcitonina – Paratiróides vitamina D3 51
Formas do cálcio no plasma – A concentração do cálcio no fluido extracelular é de 2,6 
mmol/l no homem e existe sob 3 formas: 
 
1- Livre (ionizado) - 47% 
 
2- Ligado a proteínas (albuminas e globulinas) - 44% 
 
3- Ligado a sais difusíveis (bicarbonato, citrato e fosfato) - 9% 
 
O cálcio livre - Difusível está em constante troca com os fluidos extracelulares. 
 
Cálcio intracelular - Uma grande parte está armazenado no RE ou nas organelas do 
inositol (calcisomas). 
 
A ingestão crónica de pouco cálcio - E de muito fósforo e pouca vitamina D3, vai 
induzir a secreção de um excesso de PTH que por sua vez vai promover a mobilização 
do Ca2+ e causar osteoporose. 
 
A excreção do cálcio - Faz-se pela urina e fezes, sendo o primeiro o meio mais 
importante na eliminação do cálcio. As necessidades de cálcio são mais acentuadas 
durante o crescimento, gestação e lactação. As perdas pelo rim representam 2 a 3% e 
são de 3 a 7 mmol/24 horas (homem). 
 
HORMONA CALCITONINA (CT) - É uma hormona hipocalcémica, constituída por 
um polipéptido contendo 32 AA e uma ligação bissulfídica. 
 
Natureza química e secreção da calcitonina - Forma-se, nos mamíferos nas células 
parafoliculares C da tiróide, desprovidas de inervação. Nos peixes, anfíbios, répteis e 
aves, a sínteses tem lugar nos músculos branquiais terminais (úmero). A secreção de 
calcitonina depende dos níveis de cálcio no plasma sanguíneo, assim, com uma 
concentração baixa de cálcio no sangue a secreção de calcitonina decresce. 
 
Mecanismos de acção da calcitonina - Actua através do 2º mensageiro. 
 
Sistema hormonal – Calcitonina – Paratiróides vitamina D3 52
Acções principais da calcitonina: 
 
1- Inibe a mobilização de sais minerais dos ossos (inibe a actividade 
osteoclástica) 
 
2- Conserva os sais minerais dos ossos, limitando a dissolução óssea, com 
uma dieta rica em cálcio e vitamina D 
 
3- Nas aves a sua acção é diminuta - na altura da postura permita uma taxa 
elevada de cálcio no sangue, importante na formação da casca 
 
4- Aumenta a excreção urinária de sódio, cloro, cálcio e fosfatos 
 
Controlo da calcitonina - É efectuado pelos níveis de cálcio no sangue: 
 
a- Níveis elevados: Estimulam a sua secreção 
 
b- Níveis reduzidos: inibem a sua secreção 
 
 
PARATIRÓIDES 
 
Anatomia da paratiróide - É constituída por quatro corpos paratiróides cada uma 
pesando 40 a 60 mg (homem), dois externos localizados sobre ou dentro das tiróides e 
dois internos, localizados no interior das tiróides. Existem por vezes, corpos paratiróides 
acessórios que podem substituir a glândula principal, no caso da sua extirpação. É 
ricamente irrigada pelas artérias inferiores da tiróide e ocasionalmente, pela superior. A 
via de regresso faz-se pelas veias superiores, média e inferiores da tiróide. A inervação 
está a cargo de fibras simpáticas pré- ganglionares. 
 
Natureza química da parathormona - É um polipéptido de cadeia simples com 84 AA 
e deriva da pro-parathormona. A hormona "madura" é armazenada no Aparelho de 
Golgi, em vesículas secretoras, sendo libertadas posteriormente na corrente sanguínea 
por exocitose. 
Sistema hormonal – Calcitonina – Paratiróides vitaminaD3 53
Regulação da secreção da PTH - A produção é contínua, o magnésio influi na sua 
secreção e o seu controlo está sob a acção do teor de cálcio na corrente sanguínea. 
 
Tempo de semi-vida da parathormona - 5 minutos. 
 
Efeitos e mecanismos de acção da PTH - Regular a concentração de cálcio e fósforo 
na corrente sanguínea, importante na excitação neuro-muscular. Actua nas células 
ósseas e nas células dos canalículos renais proximais, através do mecanismo de 2º 
mensageiro. 
 
Teoria renal da acção da PTH - No rim activa a eliminação de fosfatos (fosfatúria), a 
reabsorção de cálcio nos túbulos renais e estimula a produção de vitamina D que por sua 
vez, actua ao nível do tracto digestivo, aumentando a absorção do cálcio e dos fosfatos. 
 
Influência directa da PTH sobre o osso - Favorece a mobilização dos sais de cálcio 
(hipercalcémia). 
 
O aumento da taxa de parathormona - Tem como consequência: 
 
a- Um aumento do teor de cálcio e fósforo no sangue 
 
b- Um aumento na eliminação de fosfatos pela urina 
 
c- Uma diminuição na deposição no osso sob a forma fosfato cálcico 
 
Um aumento na concentração de cálcio - Na corrente sanguínea, causa um 
decréscimo na produção de parathormona e tem como consequência: 
 
a- Um aumento da deposição de cálcio no osso 
 
b- Uma diminuição da excreção de fosfatos pelo rim 
 
c- Um aumento na deposição de fosfato de cálcio no osso 
 
Sistema hormonal – Calcitonina – Paratiróides vitamina D3 54
Hipocalcémia - Em condições fisiológicas normais, há uma produção contínua de 
parathormona, o que é importante na fase de crescimento, onde surgem zonas de 
destruição (dissolução) e zonas de formação (depósito): 
 
a- No final da gestação - Com uma dieta rica em cálcio, há um decréscimo na 
secreção de parathormona e um aumento da de calcitonina, havendo uma 
menor mobilização; 
 
b- Com o início da secreção láctea - Há uma activação da produção de 
parathormona, devido à saída de cálcio no leite. Se os valores de cálcio 
forem inferiores a 8 mg/100 ml de plasma, podem surgir complicações 
neuro-musculares na forma de paralisia, conhecida como paralisia do parto, 
febre vitular, febre do leite e hipocalcémia. 
 
O desenvolvimento da hipocalcémia - Pode ser evitado pela vitamina D3 (1,25-
Dihidroxiocolecalciferol) e pela parathormona. 
 
Nas vacas de alta produção leiteira - O aumento da síntese da parathormona no início 
da lactação é devido ao estímulo causado pela: 
 
a- Saída de cálcio e fósforo mobilizados pelo feto no fim da gestação (5 a 6 g 
de cálcio e 2 a 3 g de fósforo); 
 
b- Excreção dos mesmos elementos no leite - No início da lactação, com uma 
produção média entre 20 a 30 l/dia são excretados 22 a 32 g de cálcio e 20 
a 30 g de fósforo. 
 
Hiperfunção da paratiróide (Hiperparatiroidismo primário) - Pode causar 
descalcificação óssea (= osteíte fibrosa de Recklinghausen), teor elevado de cálcio no 
sangue e perda pelo rim. 
 
Acção da dieta na tiróide - Uma alimentação rica em fósforo e pobre em cálcio pode 
causar uma hiperfunção da tiróide com a consequente reabsorção osteoclástica 
(hiperparatiroidismo secundário). 
Sistema hormonal – Calcitonina – Paratiróides vitamina D3 55
 
Extirpação das paratiróides - Produz ao fim de poucos dias, a morte na maioria dos 
animais. 
 
VITAMINA D 
 
Vitamina D - Colecalciferol - Vitamina D3 – 1,25-Dihidroxicolecalciferol – É uma 
hormona esteróide, sintetizada inicialmente na pele, onde a 7-Dihidrocolesterol é 
transformada em colecalciferol (vitamina D3) pela acção dos raios solares ultra-
violentas. Depois, no fígado, pela acção da enzima 25-hidroxilase é convertida em 25 
Hidroxicolecalciferol e finalmente, no rim, em 1,25- Hidroxicolecalciferol (forma 
activa) pela enzima 1α-hidroxilase. Esta enzima é estimulada pela hormona PTH assim 
como por um nível baixo de fosfato no sangue. 
 
Concentração no sangue da Vitamina D3 – 20 a 60 pg/ml de sangue no homem e 
circula ligada a proteínas. 
 
Efeitos da vitamina D3 – Devem-se à acção mediadora do calcitriol, importante na 
absorção do cálcio através do intestino delgado. 
 
Tempo de semi-vida - A forma 25-hidroxicolecalciferol pode durar várias semanas mas 
a 1,25-dihidroxicolecalciferol (forma activa) dura poucas horas. 
 
Funções da vitamina D3: 
 
a- Actua no metabolismo mineral e crescimento ósseo 
 
b- Facilita a absorção intestinal de cálcio, magnésio e fósforo 
 
c- Estimula a diferenciação de osteoclastos 
 
Deficiência de vitamina D - Pode resultar da resistência hereditária à vitamina D 
(receptores), a doenças renais e hepáticas severas ou a luz insuficiente e pode ter como 
consequência: 
Sistema hormonal – Calcitonina – Paratiróides vitamina D3 56
a- Raquitismo (jovens) 
 
b- Osteomalacia (= amolecimento dos ossos). Surge principalmente nos 
adultos. 
 
Excesso de vitamina D - A ingestão prolongada e excessiva de vitamina D pode ser 
tóxica (é usada como raticida). 
 
Outras hormonas - Que actuam no metabolismo do cálcio: 
 
a- Estrogéneos - Evitam a osteoporose durante a gravidez, melhorando os 
níveis de calcitonina (mineralização óssea) e de vitamina D3 (melhor 
absorção intestinal de minerais para a síntese óssea). 
 
b- Glucocorticóides - Em elevadas concentrações, causam osteoporose, inibem 
a síntese proteica e decrescem a absorção dos minerais para formar a 
estrutura óssea. 
 
c- A hiperglicémia (glucagon) e o excesso de tiroxina - Decrescem a 
formação do osso. 
 
d- A hormona do crescimento (GH) - Tem uma acção hipercalcémica, 
melhora a absorção intestinal mais do que a excreção renal. 
 
e- A insulina - Promove o crescimento celular. 
 
f- Hormonas esteróides - Promovem o anabolismo.

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