7 - Bioq Clin - Aula 9 - Eq Hidroeletrolítico II - 2013

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EQUILÍBRIO HIDROELETROLÍTICO II: 
Cálcio, Fósforo e Magnésio
Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências da Saúde
Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas
Bioquímica Clínica I
Prof. Rafael Noal Moresco
Santa Maria, 2013
ELETRÓLITOS
São íons carregados positivamente (cátions) ou negativamente
(ânions) que estão em solução em todos os líquidos corporais.
Principais funções:
• Manutenção da pressão osmótica
• Distribuição da água nos compartimentos do corpo
• Manutenção do pH fisiológico
• Potencial de ação nas células e contração muscular
• Cofator enzimático
CONCENTRAÇÃO DOS ELETRÓLITOS NOS LÍQUIDOS 
INTRA (LIC) E EXTRACELULARES (LEC)
LIC: principais cátions (K+, Mg++) e ânions (proteínas, fosfato)
LEC: principais cátions (Na+) e ânions (Cl-, HCO3-)
• É o mineral mais abundante no organismo.
• Distribuição:
- 99% no esqueleto na forma de cristais de hidroxiapatita
- 1% nos tecidos moles
- < 0,2% no LEC
• Vitamina D é essencial para a absorção intestinal do cálcio.
• Ocorre uma troca diária de cálcio entre o LEC, intestino, ossos e 
rins.
• Para que o balanço do cálcio seja mantido é necessário que a 
sua absorção líquida seja igual à perda urinária diária.
CÁLCIO
• Principais funções fisiológicas:
- Mineralização óssea
- Coagulação sangüínea
- Manutenção do potencial de membrana
- Contração muscular
- Atua como segundo mensageiro afetando a atividade enzimática
e a secreção hormonal
CÁLCIO
• O cálcio existente no plasma apresenta-se sob as formas:
- Cálcio livre (~ 50%): biologicamente ativo
- Cálcio ligado a proteínas (~ 40%): 80% destes associados à
albumina e 20% às globulinas
- Cálcio complexado (~ 10%): forma complexada a uma variedade
de ânions como citrato, fosfato, entre outros
•• CálcioCálcio livrelivre:: forma biologicamente ativa
• Variações de pH e na concentração de proteínas afetam a
distribuição das formas nas quais o cálcio se encontra.
• ↑ pH: ↑ cálcio ligado a proteínas
• ↓ pH: ↑ cálcio ionizado
• ↓ Albumina: ↑ cálcio ionizado
CÁLCIO
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• Hormônio da paratireóide (paratormônio, PTH)
• Vitamina D
• Calcitonina
HOMEOSTASE DO CÁLCIO
• É o regulador mais importante do cálcio.
• Hormônio de 84 aminoácidos secretado pelas glândulas
paratireóides em resposta a uma diminuição dos níveis de cálcio
livre.
• A secreção de PTH também é influenciada pelos níveis fosfato,
magnésio e vitamina D.
• PTH atua sobre sobre os rins, ossos e intestino.
PARATORMÔNIO (PTH)
• Rins: ↑ reabsorção tubular distal de cálcio através do mecanismo
adenilato ciclase-AMP cíclico.
• Ossos: ↑ efluxo de cálcio.
• Intestino: ↑ reabsorção intestinal de cálcio.
PARATORMÔNIO (PTH)
• Excesso de PTH:
- hipercalcemia
- hipofosfatemia
- ↑ ALP
• Deficiência de PTH (hipoparatireoidismo):
- hipocalcemia
- hiperfosfatemia
PARATORMÔNIO (PTH)
• É um hormônio esteróide que tem um importante papel na
regulação dos níveis corporais de cálcio, fosfato e na
mineralização dos ossos.
• Vitamina D, ou como D3 ou D2, não tem atividade biológica.
Devem ser primeiramente convertida na forma biologicamente
ativa;
No fígado, o colecalciferol é hidroxilado a 25-
hidroxicolecalciferol pela enzima 25-hidroxilase;
No rim, a 25-vitamina D serve como substrato para a
enzima 1-alfa-hidroxilase, produzindo 1,25-
dihidroxicolecalciferol, a forma biologicamente ativa da
vitaminaD.
• Mensuração: através dos níveis do metabólito 25(OH)D:
principal forma circulante da vit. D, possuindo uma meia-vida de
21 dias.
VITAMINA D
Metabolismo da Vitamina D:
VITAMINA D
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• Efeitos:
- estimula a absorção de cálcio e fósforo no intestino delgado;
- ↑ mobilização de cálcio do osso (juntamente com o PTH);
- ↑ reabsorção renal de cálcio e fósforo.
VITAMINA D
• Principais estímulos para a síntese da forma ativa da vitamina D:
- ↓ concentração plasmática de cálcio
- ↑ secreção de PTH
- ↑ níveis intracelulares de fósforo
DEFICIÊNCIA DA VITAMINA D VERSUS DOENÇAS
• Evidências recentes sugerem o envolvimento desta vitamina em diversos
processos celulares vitais, como na diferenciação e proliferação celular,
secreção hormonal, assim como no sistema imune e em diversas
doenças;
- DM tipo 2: ↓↓↓↓↓↓↓↓ na síntese e secreção da insulina.
- Obesidade: depósito de vit. D nos adipócitos → ↓↓↓↓↓↓↓↓ sua biodisponibilidade
da vitamina D.
- Hipertensão: ocorre via sistema renina-angiotensina e função vascular;
- Câncer: propriedades anticancerígenas → inibição da proliferação celular
em tumores.
Possível mecanismo de aumento de eventos cardiovasculares 
a partir da deficiência de vitamina D
Lee et al., 2008
• Hormônio produzido pelas células parafoliculares da tireóide
• Reduz a perda óssea de cálcio e fósforo
• Inibe a reabsorção de cálcio e fósforo pelos túbulos renais
CALCITONINA
• Elevação dos níveis de cálcio no LEC.
• Causada pelo:
- aumento da absorção intestinal de cálcio
- aumento da retenção urinária de cálcio
- aumento da reabsorção óssea
- combinação de mecanismos
• Características clínicas da hipercalcemia:
- alterações neurológicas e psiquiátricas tais como letargia, depressão
- problemas gastrointestinais: anorexia, nâusea, vômito, constipação
- problemas renais: poliúria, cálculos renais
- arritmias cardíacas
HIPERCALCEMIA
• Causas mais comuns (90 a 95% de todas as causas de hipercalcemia):
- hiperparatireoidismo primário (pacientes ambulatoriais)
PTH N ou ↑↑↑↑ e 1,25-diidróxivitamina D ↑↑↑↑
- neoplasias (pacientes hospitalizados)
↑↑↑↑ proteína relacionada com o PTH (PTH-rP) que liga-se ao receptor do
PTH e estimula a reabsorção óssea
• Hipervitaminose D (tratamento da osteoporose)
CAUSAS DE HIPERCALCEMIA
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• Diminuição dos níveis de cálcio no LEC.
• Características clínicas da hipocalcemia:
- hiperexcitabilidade neuromuscular
- tetania
- sinais cardiovasculares que resultam em ECG anormal
HIPOCALCEMIA
• Hipoparatireoidismo
• Hipoalbuminemia (cálcio total ↓ e cálcio livre N ou ↑)
- 1 g/dL de albumina se liga a aproximadamente 0,8 mg/dL de cálcio
• Insuficiência renal crônica
- ↓ 1,25-diidróxivitamina D e ocorre um aumento da resistência ao PTH
• Síndromes caracterizadas pela deficiência de vitamina D ou
distúrbios associados à sua absorção
• Pancreatite aguda
• Doença hepática crônica
CAUSAS DE HIPOCALCEMIA
• Soro (amostra de escolha), plasma heparinizado ou urina.
MÉTODOS
- Cálcio total: Espectrometria de absorção atômica é o método de
referência para a dosagem sérica deste analito. O método
espectrofotométrico com a utilização da o-cresolftaleína é amplamente
utilizado nos laboratórios clínicos.
- Cálcio livre: Eletrodos Íon-Seletivos (ISEs) e potenciômetros.
• Amostras de urina de 24 horas: adicionar 20 a 30 mL de HCl 6 mol/L
• Amostras aleatórias: adicionar 1 a 2 mL de HCl 6 mol/L
• Adição do HCl → previnir a precipitação dos sais de cálcio
Valores de Referência: Cálcio total: 8,6 a 10,3 mg/dL
Cálcio Ionizado: 4,6 a 5,3 mg/dL
DETERMINAÇÃO LABORATORIAL DO CÁLCIO
• Dosagem de cálcio urinário é útil na investigação dos efeitos da 
vitamina D e PTH sobre a reabsorção óssea.
• Também utilizado na avaliação da nefrolitíase.
• AUMENTADO (HIPERCALCIÚRIA):
- Hipercalcemias 
- Hiperabsorção intestinal de cálcio
- Distúrbios na reabsorção tubular de cálcio
- Osteoporose
- Hipertireoidismo
- Corticoterapia
- Síndrome de Cushing
CÁLCIO URINÁRIO
• DIMINUÍDO (HIPOCALCIÚRIA):
- Pode ser secundária à hipocalcemia
- Insuficiência renal
- Osteomalácia
- Raquitismo
- Uso de estrógenos
• Valor de referência (urina de 24h): 50 a 200 mg/24h
CÁLCIO URINÁRIO
• É um importante ânion intra e extracelular.
• É amplamente distribuído no corpo humano sob a forma de fosfato 
inorgânico ou ésteres de fosfato orgânico. 
• Fosfato inorgânico é a fração mensurável no soro nos laboratóriosclínicos.
• Distribuição:
- Fosfato no esqueleto (85%): cristais de hidroxiapatita 
- Fosfato intracelular (15%): ATP e outros fosfatos energéticos
- Fosfato extracelular (< 0,1%)
• Aproximadamente 10% do fosfato no soro são ligados a proteínas, 
35% complexados (com sódio, cálcio e magnésio) e o restante é livre 
(55%).
FOSFATO
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• Formação dos cristais de hidroxiapatita
• Fundamental nas ligações fosfato de alta energia
• Constituinte de alguns nucleotídeos
- Monofosfato cíclico de adenosina (AMPc)
- Nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADP)
• Constituinte de membranas celulares
• Colabora no funcionamento de vários sistemas enzimáticos
• Atua como tampão no plasma e na urina
FUNÇÕES DO FOSFATO
• Intestino delgado, rins e esqueleto são os principais órgãos
envolvidos na homeostase do fosfato.
• Geralmente os fatores que regulam os níveis séricos de fosfato
são os mesmos que atuam sobre os níveis de cálcio.
• Cálcio sérico ↓: PTH estimula a dissolução óssea com a
liberação de cálcio e fosfato para a circulação. ↑ eliminação
urinária de fosfato a fim de preservar os níveis de cálcio.
• Vitamina D: ↑ reabsorção tubular de fosfato.
• Hormônio do crescimento: promove a absorção intestinal e a
reabsorção renal de cálcio e fosfato.
HOMEOSTASE DO FOSFATO
• Geralmente secundária à incapacidade dos rins em excretar o
fosfato (Insuficiência Renal → causa mais comum).
• Também pode ocorrer por:
- Hipoparatireoidismo (↓ PTH com ↓ da excreção renal de fosfato)
- Pseudo-hipoparatireoidismo: resistência ao PTH pelos tecidos
- Acromegalia (↑ hormônio dos crescimento): ↑ o limiar renal do fosfato.
• Hemólise intravascular
• Manifestações clínicas:
- Hiperparatireoidismo secundário
- Osteíte fibrosa
- Calcificação do tecido mole renal, vasos sangüíneos, córnea, pele e tecidos articulares
HIPERFOSFATEMIA
• A hipofosfatemia é definida como a concentração de fosfato no
soro abaixo do intervalo de referência (< 2,5 mg/dL).
• Pode ser causada por:
- deslocamento do fosfato extracelular para o meio intracelular
- perda renal de fosfato
- redução na absorção intestinal
- perda de fosfato intracelular
• Hiperparatireoidismo: ↑ PTH com ↑ excreção urinária de fosfato
• Defeitos congênitos da reabsorção tubular de fosfato
• Síndrome de má absorção
HIPOFOSFATEMIA
• Administração de insulina ou estimulação de sua secreção:
promove um aumento do transporte de fosfato e glicose para
dentro da célula, causando hipofosfatemia.
• Alcalose respiratória: ↑ pH intracelular, ativa a fosfofrutoquinase
e acelera a glicólise, promovendo a passagem do fosfato para o
meio intracelular.
• Manifestações clínicas (fosfato sérico <1,5 mg/dL):
- fraqueza muscular
- insuficiência respiratória aguda
- insuficiência cardíaca
HIPOFOSFATEMIA
• Soro, plasma heparinizado (valores mais baixos do que no soro)
e urina.
• Não aceitar amostras com hemólise.
• A maioria dos métodos espectrofotométricos para a dosagem de
fósforo no soro baseia-se na reação com o molibdato de amônio
em pH ácido, formando um complexo fosfomolibdato (medido no
UV).
• Valores de Referência (soro): 2,5 a 4,5 mg/dL
DETERMINAÇÃO LABORATORIAL DO FÓSFORO
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• Dosagem útil na avaliação do equilíbrio entre cálcio e fósforo e 
no estudo dos cálculos urinários.
• AUMENTADO:
- Hiperparatireoidismo
- Deficiência de vitamina D
- Acidose tubular renal
- Uso de diuréticos
• DIMINUÍDO:
- Desnutrição
- Hipoparatireoidismo
- Intoxicação por vitamina D
- Uso de antiácidos
• Valor de referência (urina de 24h): 300 a 1000 mg/24h
FÓSFORO URINÁRIO
• É o quarto cátion mais abundante no organismo e segundo mais 
concentrado no meio intracelular.
• Distribuição:
- Esqueleto (55%)
- Tecidos moles (45%)
- LEC (1%)
• No soro, cerca de 55% do magnésio no soro são livres, 30 % 
associados a proteínas e 15% complexados (com fosfato, citrato).
MAGNÉSIO
• Cofator em mais de 300 reações enzimáticas
• Ativador alostérico de muitas enzimas (adenilato ciclase)
• Fosforilação oxidativa, biossíntese protéica,...
• Essencial na manutenção da estrutura do RNA, DNA e
ribossomos
• Estabilizador de axônios neurológicos (redução em seus níveis
promove uma diminuição do limiar de excitabilidade)
Homeostase do Magnésio
• PTH: ↑ liberação óssea de magnésio e a reabsorção renal
• Aldosterona: promove a excreção de magnésio
FUNÇÕES DO MAGNÉSIO
• Comum em pacientes hospitalizados
• Insuficiência dietética acompanhada de má absorção, vômito
severo, diarréia ou outras causas de perda intestinal
• Diurese osmótica
• Uso prolongado de diuréticos
• Terapia com medicamentos nefrotóxicos que impedem a
reabsorção tubular renal de magnésio
HIPOMAGNESEMIA
• Ingestão excessiva de magnésio (antiácidos, laxantes,...)
• Ingestão excessiva no tratamento da doença hipertensiva da
gestação (pré-eclâmpsia).
• Desidratação severa
HIPERMAGNESEMIA
• Soro, plasma heparinizado (valores mais baixos do que no soro)
e urina.
• Não aceitar amostras com hemólise.
• Método de escolha: espectrometria de absorção atômica
• Métodos espectrofotométricos
• Valores de Referência (soro): 1,6 a 2,6 mg/dL
DETERMINAÇÃO LABORATORIAL DO MAGNÉSIO