EQUILÍBRIO DO CÁLCIO

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EQUILÍBRIO DO CÁLCIO 
 O cálcio é o quinto elemento mais abundante 
no organismo humano e, dessa forma, é de 
fundamental importância. 
É um íon que tem importante papel em muitos 
processos fisiológicos, como: 
 Formação óssea 
 Divisão e crescimento celular 
 Coagulação sanguínea 
 Contração muscular 
 Liberação de neurotransmissores 
É justamente devido a tamanha importância que a 
concentração de cálcio no líquido extracelular é, 
normalmente, regulada de forma muito precisa. 
 
Uma característica importante da regulação 
extracelular do cálcio é o fato de que: 
 Apenas 0,1% deste elemento corporal total 
encontra-se no líquido extracelular. 
 Cerca de 1% nas células e suas organelas. 
 E o restante é armazenado nos ossos. 
 
O cálcio no plasma está presente em três formas: 
 Cerca de 41% (1 mmol/L) do cálcio 
encontram-se combinado às proteínas 
plasmáticas e, nessa forma, não é difusível 
através da membrana dos capilares; 
 Aproximadamente 9% do cálcio (0,2 
mmol/L) são difusíveis através da 
membrana dos capilares, mas está 
combinado às substâncias aniônicas do 
plasma e líquidos intersticiais e, desse 
modo, não é ionizado. 
 Os 50% restantes do cálcio no plasma 
apresentam-se como difusíveis através da 
membrana dos capilares e ionizados. 
 
Até leves aumentos ou quedas do íon cálcio no 
líquido extracelular podem causar efeitos 
fisiológicos extremos e imediatos. 
HIPOCALCEMIA 
Quando a concentração de íons cálcio no líquido 
extracelular cai abaixo do normal (hipocalcemia): 
 O sistema nervoso fica progressivamente mais 
excitável. 
 Isso leva ao aumento da permeabilidade da 
membrana neuronal dos íons sódio, 
permitindo o desencadeamento natural de 
potenciais de ação. 
Em concentrações plasmáticas do cálcio iônico de 
aproximadamente 50% abaixo do normal, as fibras 
nervosas periféricas ficam tão excitáveis, a ponto 
de induzir descargas espontâneas, 
desencadeando uma série de impulsos nervosos; 
Esses impulsos, por sua vez, são transmitidos até 
os músculos esqueléticos periféricos, provocando 
a contração muscular tetânica. 
Consequentemente, a hipocalcemia causa tetania 
e, ocasionalmente, crises epilépticas devido à sua 
ação de aumento da excitabilidade do cérebro. 
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. 
 
HIPERCALCEMIA 
Quando o nível de cálcio nos líquidos corporais se 
eleva acima do normal (hipercalcemia): 
 O sistema nervoso fica deprimido. 
 Isso torna as atividades reflexas do 
sistema nervoso central mais lentas. 
 Falta de apetite e constipação (em 
decorrência da contratilidade deprimida 
das paredes musculares do TGI) 
costumam ocorrer na hipercalcemia. 
Esses efeitos depressores começam a aparecer 
quando o nível sanguíneo do cálcio se eleva acima 
de 12 mg/dL, podendo ser intensificados no 
momento em que o nível desse elemento passa de 
15 mg/dL. 
 
A regulação do cálcio é realizada por 3 hormônios: 
 Paratormônio, vitamina D e Calcitonina. 
Sua ação é nos seguintes órgãos principalmente: 
 Ossos, rins e intestinos. 
Necessidades nutricionais de cálcio variam 
durante a vida dos indivíduos. 
Há maiores necessidades durante períodos de 
rápido crescimento como infância e na 
adolescência, e também durante a gravidez e 
lactação. 
Os valores usuais: 1.000 mg/dia de cálcio. 
 
Homeostasia do cálcio 
ABSORÇÃO DE CÁLCIO E EXCREÇÃO FECAL 
Normalmente, os cátions bivalentes, como os íons 
cálcio, são mal absorvidos pelos intestinos. 
Entretanto, a vitamina D promove a absorção de 
cálcio pelos intestinos, e cerca de 35% (350 
mg/dia) do cálcio ingerido costuma ser absorvido. 
O cálcio, remanescente no intestino, é excretado 
nas fezes. 
 
EXCREÇÃO DE CÁLCIO 
 Normalmente, os túbulos renais reabsorvem 
99% do cálcio filtrado e em torno de 100 
mg/dia são excretados na urina. 
 Aproximadamente 90% do cálcio no filtrado 
glomerular são reabsorvidos nos túbulos 
proximais, nas alças de Henle e nos túbulos 
distais iniciais. 
 Nos túbulos distais finais e nos ductos 
coletores iniciais, a reabsorção dos 10% 
remanescentes é seletiva, dependendo da 
concentração do cálcio iônico no sangue. 
 
VITAMINA D 
Formação e ativação 
 A vitamina D tem potente efeito de aumentar a 
absorção de cálcio no TGI. 
 Além disso, ela apresenta efeitos significativos 
na deposição e absorção ósseas. 
Entretanto, essa vitamina, em si, não é a 
substância ativa real indutora desses efeitos. 
 A vitamina D deve passar por uma série de 
reações no fígado e nos rins. 
 Convertendo-se, assim, no produto final ativo, 
o 1,25-di-hidroxicolecalciferol, também 
conhecido como 1,25(OH2)D3. 
 
 
Diversos compostos derivados de esteróis 
pertencem à família da vitamina D. 
A vitamina D3 (também denominada 
colecalciferol) é o mais importante desses 
compostos, sendo formada na pele, em 
consequência da irradiação do 7-
desidrocolesterol, substância presente 
normalmente na pele pelos raios ultravioleta 
provenientes do sol. 
Portanto, a exposição adequada ao sol evita a 
deficiência de vitamina D. 
 
O primeiro passo na ativação do colecalciferol é 
convertê-lo em 25-hidroxicolecalciferol, o que 
ocorre no fígado. 
 
A conversão do 25-hidroxicolecalciferol em 1,25-
di-hidroxicolecalciferol ocorre nos túbulos 
proximais dos rins. 
Indubitavelmente, essa última substância é a 
forma mais ativa da vitamina D, visto que os 
produtos antecedentes, apresentam menos de 
1/1.000 do efeito dessa vitamina. 
Portanto, a vitamina D perde quase toda a sua 
eficácia na ausência dos rins. 
A conversão do 25-hidroxicolecalciferol em 1,25-
di-hidroxicolecalciferol requer a presença do PTH. 
Na ausência do PTH, quase não se forma o 1,25-
dihidroxicolecalciferol. 
Por essa razão, o PTH exerce influência potente 
na determinação dos efeitos funcionais da 
vitamina D no organismo. 
 
AÇÕES 
Receptores de vitamina D estão presentes na 
maioria das células do corpo e localizados, 
principalmente, no núcleo das células-alvo. 
 
Efeito “Hormonal” da Vitamina D para 
Promover a Absorção Intestinal de Cálcio: 
1,25-di-hidroxicolecalciferol atua como um tipo de 
“hormônio” para promover a absorção intestinal de 
cálcio. 
Favorece essa absorção, em grande parte, por 
meio do aumento, em torno de dois dias, da 
formação de calbindina, uma proteína ligante do 
cálcio, nas células epiteliais intestinais. 
Essa proteína atua na borda em escova dessas 
células para transportar o cálcio para o citoplasma 
celular. 
A absorção de cálcio é diretamente proporcional à 
quantidade dessa proteína ligante. 
Além disso, essa proteína permanece nas células 
por algumas semanas, após a remoção do 1,25-
di-hidroxicolecalciferol do corpo, causando um 
efeito prolongado de absorção do cálcio. 
 
A Vitamina D Diminui a Excreção Renal de 
Cálcio e Fosfato: 
Essa vitamina também aumenta a absorção de 
cálcio e fosfato pelas células epiteliais dos túbulos 
renais e, dessa forma, tende a diminuir a excreção 
de tais substâncias na urina. 
 
Efeito da Vitamina D no Osso e sua Relação 
com a Atividade do Paratormônio. 
A vitamina D desempenha papéis relevantes na 
absorção e na deposição ósseas. 
A administração de quantidades extremas dessa 
vitamina provoca a absorção do osso. 
Na ausência da vitamina mencionada, o efeito do 
PTH na indução da absorção óssea (assunto a ser 
discutido na próxima seção) é bastante reduzido 
ou até mesmo impedido. 
A vitamina D em quantidades menores promove a 
calcificação óssea. 
Para tanto, um dos mecanismos implicados nessa 
calcificação consiste no aumento da absorção de 
cálcio e de fosfato pelos intestinos. 
 
PARATORMÔNIO 
O paratormônio representa um potente 
mecanismo para o controle das concentrações 
extracelulares de cálcioe de fosfato, mediante 
redução da reabsorção intestinal, da excreção 
renal e do intercâmbio desses íons entre o líquido 
extracelular e o osso. 
 
Anatomia Fisiológica das Glândulas 
Paratireoides. 
Normalmente, existem quatro glândulas 
paratireoides em seres humanos, situadas bem 
atrás da glândula tireoide — uma atrás de cada 
polo superior e inferior da tireoide. 
A retirada de metade das glândulas paratireoides 
não costuma provocar grandes anormalidades 
fisiológicas. 
Todavia, a remoção de três das quatro glândulas 
normais causa hipoparatireoidismo transitório. 
Mas até mesmo uma pequena quantidade de 
tecido paratireóideo remanescente, em geral, é 
capaz de apresentar hipertrofia satisfatória, a 
ponto de cumprir a função de todas as glândulas. 
Células principais, que produzem o PTH e um 
número pequeno a moderado de células oxifílicas, 
que não possuem função conhecida. 
 
Química do Paratormônio. 
O PTH é sintetizado primeiro nos ribossomas na 
forma de pré-pró-hormônio, uma cadeia 
polipeptídica de 110 aminoácidos. 
Esse pré-pró-hormônio passa pela primeira 
clivagem, transformando-se em pró-hormônio com 
90 aminoácidos. 
Em seguida, há a conversão no próprio hormônio 
com 84 aminoácidos pelo retículo endoplasmático 
e pelo complexo de Golgi. 
Por fim, o hormônio é armazenado em grânulos 
secretores no citoplasma das células. 
 
 
 
 
Efeito 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; 
(2) diminui com rapidez a excreção de cálcio pelos 
rins. 
 
O Paratormônio Mobiliza o Cálcio e o Fosfato 
do Osso em duas fases: 
FASE RÁPIDA – OSTEÓLISE: 
Ao se injetar grande quantidade de PTH, a 
concentração do cálcio iônico no sangue começa 
a se elevar dentro de minutos. 
O PTH causa a remoção dos sais ósseos de duas 
áreas: 
(1) da matriz óssea nas proximidades dos 
osteócitos situados no osso; 
(2) nas adjacências dos osteoblastos presentes ao 
longo da superfície óssea. 
 
Longos e delgados processos se estendem de 
osteócito para osteócito por toda a estrutura 
óssea, e tais processos também se unem aos 
osteócitos e osteoblastos da superfície. 
Esse extenso sistema recebe o nome de sistema 
da membrana osteocítica, e acredita-se que ele 
produza uma membrana de isolamento entre o 
osso e o líquido extracelular. 
Entre a membrana osteocítica e o osso, existe 
uma pequena quantidade de líquido ósseo. 
Quando a bomba osteocítica fica excessivamente 
ativada, a concentração de cálcio no líquido ósseo 
declina ainda mais, e então os sais de fosfato de 
cálcio são liberados do osso. 
Esse efeito recebe o nome de osteólise e ocorre 
sem absorção da matriz fibrosa e gelatinosa do 
osso. 
Quando a bomba é inativada, a concentração de 
cálcio no líquido ósseo sobe ainda mais, 
ocorrendo nova deposição dos sais de fosfato de 
cálcio na matriz. 
Contudo, onde o PTH se enquadra nesse quadro? 
Primeiro, as membranas celulares, tanto dos 
osteoblastos como dos osteócitos, têm receptores 
proteicos para a ligação do PTH. 
Esse hormônio, por sua vez, pode ativar 
intensamente a bomba de cálcio, causando a 
rápida remoção dos sais de fosfato de cálcio dos 
cristais ósseos amorfos, situados junto às células. 
 
FASE LENTA – ATIVAÇÃO DOS 
OSTEOCLASTOS: 
Um efeito muito mais conhecido e evidente do 
PTH consiste na ativação dos osteoclastos. 
No entanto, essas células não têm receptores 
proteicos em suas membranas para o PTH. 
Em vez disso, acredita-se que os osteoblastos e 
os osteócitos ativados emitam “sinais” 
secundários para os osteoclastos. 
A ativação do sistema osteoclástico ocorre em 
dois estágios: 
(1) ativação imediata dos osteoclastos já 
formados; 
(2) formação de novos osteoclastos. 
 
O Paratormônio Diminui a Excreção de Cálcio 
e Aumenta a Excreção de Fosfato pelos Rins 
A administração de PTH causa a rápida perda de 
fosfato na urina. 
O PTH também aumenta a reabsorção tubular 
renal do cálcio, ao mesmo tempo em que diminui 
a reabsorção de fosfato. 
A absorção elevada de cálcio ocorre, em grande 
parte, nos túbulos distais finais, nos túbulos 
coletores, nos ductos coletores iniciais e 
possivelmente, em menor escala, na alça 
ascendente de Henle. 
O Paratormônio Aumenta a Absorção Intestinal 
de Cálcio e Fosfato 
Neste ponto, devemos recordar que o PTH muito 
intensifica a absorção de cálcio e fosfato, presente 
nos intestinos, pelo aumento da vitamina D da 
formação renal do 1,25-di-hidroxicolecalciferol. 
 
O Monofosfato de Adenosina Cíclico Medeia os 
Efeitos do Paratormônio. 
Grande parte do efeito do PTH em seus órgãos-
alvo é mediada pelo mecanismo de segundo 
mensageiro do monofosfato de adenosina cíclico 
(AMPc). 
Dentro de alguns minutos, após a administração 
do PTH, a concentração do AMPc aumenta nos 
osteócitos, osteoclastos e em outras células-alvo. 
 
CALCITONINA 
A calcitonina, hormônio peptídico secretado pela 
glândula tireoide, tende a diminuir a concentração 
plasmática do cálcio e, em geral, tem efeitos 
opostos aos do PTH. 
No entanto, o papel quantitativo da calcitonina nos 
seres humanos é bem menor que o do PTH na 
regulação da concentração do cálcio iônico. 
A síntese e a secreção da calcitonina ocorrem nas 
células parafoliculares, ou células C, situadas no 
líquido intersticial entre os folículos da glândula 
tireoide. 
 
O Aumento da Concentração Plasmática do 
Cálcio Estimula a Secreção de Calcitonina. 
O principal estímulo para a secreção de 
calcitonina é a elevação da concentração de cálcio 
iônico no líquido extracelular. 
 
A Calcitonina Diminui a Concentração 
Plasmática do Cálcio. 
Em alguns animais jovens, a calcitonina diminui a 
concentração sanguínea do cálcio iônico com 
rapidez, começando dentro de minutos após a 
injeção desse hormônio peptídico, pelo menos por 
dois modos. 
1. O efeito imediato consiste na redução das 
atividades absortivas dos osteoclastos e 
possivelmente do efeito osteolítico da membrana 
osteocítica por todo o osso. 
2. O segundo e mais prolongado efeito da 
calcitonina baseia-se na diminuição da formação 
de novos osteoclastos.