Manutenção de níveis de potássio, cálcio e fosfato

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Fisiologia Humana 
 
 
 
 
MANUTENÇÃO DOS NÍVEIS DE POTÁSSIO, 
CÁLCIO E FOSFATO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sumário 
 
Introdução ...........................................................................................................................................2 
 
Objetivos ..............................................................................................................................................2 
 
1. Regulação dos níveis de potássio .............................................................................................2 
1.1. Regulação da concentração plasmática de potássio ....................................................3 
1.2. Alterações na concentração plasmática de potássio.....................................................3 
1.3. Eliminação de potássio pelos rins ....................................................................................4 
1.4. Fatores que afetam a eliminação de potássio ................................................................4 
2. Equilíbrio de cálcio .....................................................................................................................5 
3. Equilíbrio do fosfato ...................................................................................................................6 
 
Exercícios .............................................................................................................................................6 
 
Gabarito ..............................................................................................................................................6 
 
Resumo ................................................................................................................................................7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Introdução 
Na apostila sobre regulação do volume dos fluídos corporais e osmolalidade 
conhecemos mais detalhadamente os mecanismos envolvidos na concentração e 
diluição da urina, ou seja, excreção de água. Além disso, estudamos a excreção de 
NaCl. 
Nesta apostila, vamos estudar mais profundamente os mecanismos de 
regulação dos níveis dos elementos potássio, cálcio e fosfato. 
Objetivos 
• Conhecer a importância dos elementos potássio, cálcio e fosfato para o 
organismo. 
• Conhecer os mecanismos de excreção de potássio, cálcio e fosfato. 
 
1. Regulação dos níveis de potássio 
O potássio (K+) desempenha muitas funções importantes em nosso 
organismo. Dentre elas, podemos citar o crescimento, síntese de DNA e proteínas, 
cofator de enzimas, potencial de membrana e atividade cardíaca. 
Os níveis de potássio são mantidos constantes em nosso organismo apesar 
das variações na sua ingestão. Para isso, existem dois grupos de mecanismos que 
atua na manutenção dos níveis de potássio. Um destes grupos de mecanismos atua 
no fluído extracelular e o outro em nosso corpo como um todo. 
Estima-se que a concentração total de potássio é de cerca de 50 mEq/Kg de 
peso corporal. Ou seja, em um indivíduo com 70 Kg de massa, temos cerca de 3500 
mEq de potássio. Cerca de 98% deste potássio está localizado nas células. Assim, a 
concentração média de potássio nas células é cerca de trinta e sete vezes (150 mEq) 
do que aquela do fluído extracelular (4 mEq). A concentração intracelular elevada de 
potássio é necessária para várias funções celulares e é mantida pela atividade da 
Na+, K+-ATPase. 
 
 
 
 
 
 
 
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SAIBA MAIS! 
 
 
 
 
 
1.1. Regulação da concentração plasmática de potássio 
O estímulo do aumento da absorção de potássio pela musculatura 
esquelética, fígado, ossos e células vermelhas do sangue é realizado pelos 
hormônios epinefrina, insulina e aldosterona. Estes hormônios estimulam a 
atividade da Na+,K+-ATPase e dos simporters 1Na+-1K+-2Cl- e Na+-Cl-. Após a ingestão 
de potássio e o aumento da sua concentração no plasma, a secreção de insulina pelo 
pâncreas, aldosterona pelo córtex suprarrenal e epinefrina pela medula suprarrenal 
são estimuladas. Por outro lado, a redução da concentração de potássio no plasma 
inibe a secreção desses hormônios. 
A epinefrina regula a concentração de potássio atuando nos receptores 
adrenérgicos α e β2. Assim, o estímulo dos receptores α causa a liberação de potássio 
das células. Por outro lado, o estímulo de receptores β2 leva a absorção de potássio 
pelas células. A aldosterona também aumenta a absorção de potássio pelas células. 
Além disso, esse hormônio afeta também a excreção de potássio pelo sistema 
urinário. 
 
1.2. Alterações na concentração plasmática de potássio 
A concentração de potássio é influenciada por diversos fatores. Dentre eles, 
podemos citar os fatores hormonais (epinefrina, insulina e aldosterona), 
fisiopatológicos (balanço ácido-básico, lise celular e exercício) e medicamentos 
(suplementos, inibidores e diuréticos). Esses fatores podem induzir o aumento 
(hipercalemia) ou a redução (hipocalemia) da concentração de potássio no fluido 
extracelular. 
De uma maneira geral, o aumento nos níveis de ácidos orgânicos (por 
exemplo, HCl e H2SO4) aumenta também a concentração de potássio no plasma. Isto 
ocorre devido à entrada do H+ excedente nas células. Por outro lado, quando o pH do 
A unidade mEq é a abreviação de miliequivalentes e 
representa a concentração de uma substância em mmol 
dividida pela sua valência (quantidade de elétrons que um 
átomo pode doar, receber ou compartilhar para se tornar 
estável em ligação). A valência do potássio é 1. Assim, 
mEq é igual a mmol. 
 
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plasma aumenta (alcalose) o potássio é transportado para dentro das células e o H+ 
para fora. 
A osmolalidade do plasma do nosso sangue também afeta o deslocamento 
do potássio através das membranas. Assim, por exemplo, a concentração 
extracelular do potássio aumenta quando a osmolalidade do fluido extracelular 
aumenta. Isto ocorre devido a mudanças no volume celular. Com o aumento da 
osmolalidade extracelular, a água tende a sair da célula o que causa a sua contração 
e aumento da concentração interna de potássio. Esse aumento de concentração 
interna impulsiona a saída de potássio das células. 
A lise de células resulta no aumento da concentração de potássio no fluído 
extracelular. Isto ocorre, pois, o potássio que estava localizado no interior das 
células é liberado no momento da lise. 
O exercício físico também pode aumentar a concentração de potássio. Este 
aumento depende da intensidade do exercício. Assim, um exercício de menor 
intensidade causa um menor aumento na concentração de potássio do que os de 
maior intensidade. 
 
1.3. Eliminação de potássio pelos rins 
De todo o potássio que ingerimos, cerca de 90 a 95% é eliminado de nosso 
organismo pelos rins. O restante é eliminado em nossas fezes e suor. Porém, as duas 
últimas formas de eliminação não são reguladas e, portanto, permanecem 
constantes independentemente da quantidade de potássio ingerida. 
O potássio filtrado é reabsorvido no túbulo proximal (67%) e na alça de Henle 
(20%). As regiões do túbulo proximal e do ducto coletor são capazes tanto de 
secretar quanto de absorver o potássio. A alternância entre secreção e absorção 
depende da quantidade de potássio ingerida. 
A secreção do potássio pelas células do túbulo distal e do ducto coletor 
ocorre em duas etapas. Primeiro, o potássio é removido do sangue pela enzima 
Na+,K+-ATPase. Em seguida, o potássio se difunde da célula para o fluído tubular. 
 
1.4. Fatores que afetam a eliminação de potássioAlguns fatores afetam o balanço de potássio em nosso organismo. Dentre 
eles, podemos citar o fluxo do fluido tubular e balanço ácido-básico. O aumento do 
fluxo do fluido tubular produzido, por exemplo, por medicamentos diuréticos ou 
aumento do volume do fluído extracelular estimula a secreção de potássio. Por outro 
 
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lado, a redução do volume do fluido extracelular causado, por exemplo, por vômito 
ou hemorragia diminui a secreção de potássio. 
O balanço ácido-básico também afeta a secreção de potássio. Assim, por 
exemplo, a acidose diminui a secreção de potássio enquanto que a alcalose 
aumenta. Dois mecanismos estão envolvidos na redução da secreção de potássio 
causada pela acidose. O primeiro envolve a inibição da Na+,K+-ATPase e, 
consequentemente, a redução da concentração celular de potássio. O segundo 
mecanismo está relacionado com a redução da permeabilidade da membrana 
celular para a entrada de potássio. 
 
2. Equilíbrio de cálcio 
O íon cálcio (Ca++) desempenha várias funções importantes em nosso 
organismo. Dentre elas, podemos citar: sua atuação como mensageiro em várias vias 
de sinalização, papel na coagulação sanguínea e contração muscular e é 
componente de cartilagens, dentes e ossos. Cerca de 99% do cálcio presente em 
nosso organismo está localizado nos ossos. No fluído intracelular, podemos 
encontrar cerca de 1% de cálcio e 0,1% no fluído extracelular. 
Em condições normais, a excreção de cálcio pelos rins é regulada pela sua 
absorção gastrointestinal em um ser humano adulto. Assim, por exemplo, em casos 
onde a concentração de cálcio no plasma diminui, pode-se observar um aumento da 
sua absorção no intestino e nos rins e remoção de ossos. 
O equilíbrio do cálcio em nossos organismos depende de dois fatores: a 
quantidade total de cálcio presente e a sua distribuição entre os ossos e o fluido 
extracelular. A absorção de cálcio por nosso trato gastrointestinal é regulada pelo 
calcitriol (forma ativa da vitamina D) e, em condições de equilíbrio, a mesma 
quantidade absorvida é excretada pela urina e pelas fezes. 
Três hormônios participam da regulação de distribuição do cálcio entre os 
ossos e o fluído extracelular. A redução da concentração de cálcio no fluido 
extracelular estimula a síntese e secreção do hormônio paratireoideo. Este 
hormônio, por sua vez, estimula a produção de calcitriol e a reabsorção de cálcio dos 
ossos e nos rins. O calcitriol aumenta a absorção de cálcio no trato gastrointestinal 
conforme mencionado anteriormente. Por último, a calcitonina estimula a formação 
e ossos e, consequentemente, a redução da concentração de cálcio do meio. 
De uma maneira geral, cerca de 99% do cálcio filtrado é reabsorvido. A maior 
parte da reabsorção (70%) ocorre no túbulo proximal. Cerca de 20% é reabsorvido na 
alça de Henle e 9% no túbulo distal. O cálcio pode ser reabsorvido por duas vias, a 
transcelular e a paracelular. A via transcelular responde por 20% do cálcio 
 
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reabsorvido e ocorre em duas etapas. Inicialmente, o cálcio se difunde por meio de 
canais específicos para dentro da célula. Em seguida, o cálcio é enviado para o 
sangue pela ação da Ca++-ATPase. A via paracelular é responsável pela reabsorção de 
80% do cálcio. Essa via ocorre de forma passiva e é movida pela tração pelo solvente. 
 
3. Equilíbrio do fosfato 
O fosfato é um componente fundamental de moléculas essenciais para os 
seres vivos (DNA, RNA e ATP). Além disso, ele é intermediário em várias vias 
metabólicas e o maior componente dos nossos ossos. Cerca de 86% do fosfato 
presente em nosso organismo está localizado em nossos ossos, 14% no fluido 
intracelular e 0,03% no extracelular. 
O equilíbrio do fosfato em nosso organismo também depende de dois fatores: 
a quantidade de fosfato presente em nosso organismo e a sua distribuição entre os 
fluídos intracelular e extracelular. A absorção de fosfato no trato gastrointestinal 
também é estimulada pelo calcitriol. Além disso, um aumento na sua ingestão 
resulta em um aumento na absorção. Neste caso, a fim de manter o equilíbrio, a 
excreção de fosfato também aumenta. 
Os mesmos hormônios (hormônio paratireoideo e calcitriol) que aumentam a 
liberação de cálcio dos ossos, atuam na liberação do fosfato. De fato, a liberação de 
cálcio dos ossos sempre será ligada à de fosfato. Da mesma forma, a calcitonina 
aumenta a formação de ossos e, consequentemente, a redução da concentração de 
fosfato. 
Cerca de 80% do fosfato filtrado é reabsorvido no túbulo proximal pela via 
transcelular por meio de três transportadores ligado ao sódio. O túbulo distal é 
responsável por reabsorver 10% do fosfato filtrado. 
Exercícios 
1. Cite os hormônios que aumentam a absorção de potássio por tecidos de 
nosso organismo e os mecanismos ativados. 
2. Explique os mecanismos envolvidos na manutenção dos níveis de cálcio em 
nosso organismo. 
3. Cite os locais do néfron responsáveis pela reabsorção de fosfato. 
Gabarito 
1. O estímulo do aumento da absorção de potássio pela musculatura 
esquelética, fígado, ossos e células vermelhas do sangue é realizado pelos 
 
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hormônios epinefrina, insulina e aldosterona. Estes hormônios estimulam a 
atividade da Na+,K+-ATPase e dos simporters 1Na+-1K+-2Cl- e Na+-Cl-. 
2. O equilíbrio do cálcio em nossos organismos depende de dois fatores: a 
quantidade total de cálcio presente e a sua distribuição entre os ossos e o 
fluido extracelular. A absorção de cálcio por nosso trato gastrointestinal é 
regulada pelo calcitriol e, em condições de equilíbrio, a mesma quantidade 
absorvida é excretada pela urina e pelas fezes. Três hormônios participam da 
regulação de distribuição do cálcio entre os ossos e o fluído extracelular. A 
redução da concentração de cálcio no fluido extracelular estimula a síntese e 
secreção do hormônio paratireoideo. Este hormônio, por sua vez, estimula a 
produção de calcitriol e a reabsorção de cálcio dos ossos e nos rins.3) Na 
excreção de urina hipo-osmótica o néfron reabsorve somente os solutos 
bloqueando a reentrada de água. Na excreção de urina hiperosmótica a água 
é reabsorvida e a entrada de solutos é bloqueada. Neste caso, nossos rins 
criam um compartimento hiperosmótico (interstício da medula renal) que 
reabsorve a água e a devolve para o sangue. 
3. Cerca de 80% do fosfato filtrado é reabsorvido no túbulo proximal pela via 
transcelular por meio de três transportadores ligado ao sódio. O túbulo distal 
é responsável por reabsorver 10% do fosfato filtrado. 
Resumo 
O potássio (K+) desempenha muitas funções importantes em nosso 
organismo. Dentre elas, podemos citar o crescimento, síntese de DNA e proteínas, 
cofator de enzimas, potencial de membrana e atividade cardíaca. O aumento da 
absorção de potássio pela musculatura esquelética, fígado, ossos e células 
vermelhas do sangue é estimulado pelos hormônios epinefrina, insulina e 
aldosterona. Estes hormônios estimulam a atividade da Na+,K+-ATPase e dos 
simporters 1Na+-1K+-2Cl- e Na+-Cl-. Após a ingestão de potássio e o aumento da sua 
concentração no plasma, a secreção de insulina pelo pâncreas, aldosterona pelo 
córtex suprarrenal e epinefrina pela medula suprarrenal são estimuladas. Por outro 
lado, a redução da concentração de potássio no plasma inibe a secreção desses 
hormônios. De todo o potássio que ingerimos, cerca de 90 a 95% é eliminado de 
nosso organismo pelos rins. O íon cálcio (Ca++) desempenha várias funções 
importantes em nosso organismo. Dentre elas, podemos citar: sua atuação como 
mensageiro em várias vias de sinalização, papel na coagulação sanguínea e 
contração muscular e é componente de cartilagens, dentes e ossos. Cerca de 99% do 
cálciopresente em nosso organismo está localizado nos ossos. No fluído 
intracelular, podemos encontrar cerca de 1% de cálcio e 0,1% no fluído extracelular. 
Em condições normais, a secreção de cálcio pelos rins é regulada pela sua absorção 
gastrointestinal em um ser humano adulto. Assim, por exemplo, em casos onde a 
concentração de cálcio no plasma diminui, pode-se observar um aumento da sua 
 
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reabsorção e remoção de ossos. O fosfato é um componente fundamental de 
moléculas essenciais para os seres vivos (DNA, RNA e ATP). Além disso, ele é 
intermediário em várias vias metabólicas e o maior componente dos nossos ossos. 
Cerca de 86% do fosfato presente em nosso organismo está localizado em nossos 
ossos, 14% no fluido intracelular e 0,03% no extracelular. O equilíbrio do fosfato em 
nosso organismo também depende de dois fatores: a quantidade de fosfato presente 
em nosso organismo e a sua distribuição entre os fluídos intracelular e extracelular. 
A absorção de fosfato no trato gastrointestinal também é estimulada pelo calcitriol. 
Além disso, um aumento na sua ingestão resulta em um aumento na absorção. Neste 
caso, a fim de manter o equilíbrio, a excreção de fosfato também aumenta. Os 
mesmos hormônios (hormônio paratireoideo e calcitriol) que aumentam a liberação 
de cálcio dos ossos, atuam na liberação do fosfato. De fato, a liberação de cálcio dos 
ossos sempre será ligada à de fosfato. Da mesma forma, a calcitonina aumenta a 
formação de ossos e, consequentemente, a redução da concentração de fosfato. 
 
 
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Referências bibliográficas 
KOEPPEN, BRUCE M., STANTON, BRUCE A. BERNE e LEVY: Fisiologia. 6ª edição. Editora ELSEVIER, Rio 
de Janeiro. 2009.