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Fisiologia do metabolismo osteomineral Visão geral da regulação de cálcio e fosfato no líquido extracelular e no plasma Efeitos fisiológicos não ósseos das alterações das concentrações de cálcio e de fosfato nos líquidos corporais Fosfato Ca2+ A Hipocalcemia Causa Excitação do Sistema Nervoso e Tetania. A Hipercalcemia Deprime o Sistema Nervoso e a Atividade Muscular. Absorção e excreção de cálcio e fosfato Absorção Intestinal e Excreção Fecal de Cálcio e Fosfato: quase todo o fosfato da dieta é absorvido para o sangue do intestino e depois excretado na urina. Excreção Renal de Cálcio e Fosfato. Ca²+ fosfato Osso e sua relação com o cálcio e o fosfato extracelulares Matriz Orgânica Óssea: apresenta 90% a 95% de fibras colágenas, enquanto o restante corresponde a meio gelatinoso homogêneo, denominado substância fundamental. As fibras colágenas conferem ao osso sua vigorosa resistência à tração. A substância fundamental constitui-se de líquido extracelular acrescido de proteoglicanos, especialmente sulfato de condroitina e ácido hialurônico. Precipitação e absorção de cálcio e fosfato no osso – equilíbrio com os líquidos extracelulares A Hidroxiapatita Não Precipita no Líquido Extracelular, Apesar da Supersaturação dos Íons Cálcio e Fosfato. Inibidor: pirofosfato. Mecanismo da Calcificação Óssea: o estágio inicial da produção óssea consiste na secreção de moléculas de colágeno e na substância fundamental por osteoblastos. Dentro de alguns dias após a formação do osteoide, os sais de cálcio começam a se precipitar nas superfícies das fibras colágenas. Os precipitados se desenvolvem rapidamente no período de alguns dias a semanas, até formar o produto final, os cristais de hidroxiapatita. Fosfatase alcalina não específica de tecido (TNAP), quebra o pirofosfato e mantem o controle dos seus níveis, de modo que a calcificação óssea possa ocorrer, se necessário. A TNAP é secretada pelos osteoblastos no osteoide. O osteoblasto secreta ainda, pelo menos, duas outras substâncias que regulam a calcificação óssea: (1) nucleotídeo pirofosfatase fosfodiesterase 1 (NPP1), que produz pirofosfato fora das células; e (2) proteína de anquilose (ANK), que contribui para a reserva extracelular de pirofosfato mediante seu transporte do interior para a superfície celular. Deposição e reabsorção ósseas – remodelagem do osso Deposição Óssea pelos Osteoblastos. Reabsorção Óssea – Função dos Osteoclastos. Controle da Taxa de Deposição Óssea pelo “Estresse” Ósseo: o estresse físico contínuo estimula a deposição osteoblástica e a calcificação óssea. Em certas circunstâncias, o estresse ósseo também determina o formato dos ossos. ⚫ O Reparo de Fratura Ativa os Osteoblastos. Além disso, ocorre a formação, quase imediata, de inúmeros novos osteoblastos de células osteoprogenitoras. Ca2+ fosfato Vitamina D O receptor de vitamina D forma complexo com outro receptor intracelular, o receptor de renitoide X, e esse complexo se liga ao DNA e ativa a transcrição na maioria dos casos. A Vitamina D Promove a Absorção de Fosfato pelos Intestinos. Vitamina D Diminui a Excreção Renal de Cálcio e Fosfato. Efeito da Vitamina D no Osso e sua Relação com a Atividade do Paratormônio. V.D efeito do PTH Paratormônio Ca2+ fosfato Efeitos do paratormônio nas concentrações de cálcio e fosfato no líquido extracelular O aumento da concentração do cálcio é ocasionado, principalmente, por dois efeitos do PTH: (1) aumenta a absorção de cálcio e de fosfato a partir do osso; e (2) diminui com rapidez a excreção de cálcio pelos rins. O Paratormônio Mobiliza o Cálcio e o Fosfato do Osso: ⚫ Fase Rápida da Mobilização de Cálcio e Fosfato do Osso — Osteólise; ⚫ Fase Lenta da Reabsorção Óssea e Liberação do Fosfato de Cálcio — Ativação dos Osteoclastos. O Paratormônio Diminui a Excreção de Cálcio e Aumenta a Excreção de Fosfato pelos Rins: esse hormônio eleva a reabsorção dos íons magnésio e hidrogênio, enquanto reduz a reabsorção de íons sódio, potássio e aminoácidos, do mesmo modo como influencia o fosfato. O Paratormônio Aumenta a Absorção Intestinal de Cálcio e Fosfato: o Monofosfato de Adenosina Cíclico Medeia os Efeitos do Paratormônio. Resumo dos efeitos do paratormônio Calcitonina Ca2+ calcitonina Ca2+ A Calcitonina tem um Fraco Efeito na Concentração Plasmática do Cálcio nos Humanos Adultos. CALCITONINA SANGUE OSSO PTH Através do 7-DHC
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