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Endocrina Controlo da Homeostase de Cálcio e Fosfato

Seria muito difícil nomear um processo fisiológico que não depende, de uma forma ou de outra, do cálcio. É fundamental manter as concentrações de cálcio no sangue dentro de uma gama normal apertada. Desvios acima ou abaixo da gama normal conduzem frequentemente a doenças graves.

• Hipocalcemia refere-se a uma baixa concentração de cálcio no sangue. Os sinais clínicos desta doença reflectem uma excitabilidade neuromuscular aumentada e incluem espasmos musculares, tetania e disfunção cardíaca.
• Hipocalcemia indica uma concentração de cálcio sanguíneo superior ao normal. A concentração normal de cálcio e fosfato no sangue e fluido extracelular está próxima do ponto de saturação; as elevações podem levar a precipitação difusa de fosfato de cálcio nos tecidos, levando a disfunções orgânicas disseminadas e danos.

Prevenir a hipercalcemia e hipocalcemia é em grande parte o resultado de sistemas robustos de controlo endócrino.

Distribuição corporal de cálcio e fosfato

Existem três grandes pools de cálcio no corpo:

• Cálcio intracelular: Uma grande maioria do cálcio dentro das células é sequestrada nas mitocôndrias e no retículo endoplasmático. As concentrações intracelulares de cálcio livre flutuam muito, de aproximadamente 100 nM para mais de 1 uM, devido à libertação de armazéns celulares ou ao influxo de fluido extracelular. Estas flutuações são parte integrante do papel do cálcio na sinalização intracelular, activação enzimática e contracções musculares.

Cálcio no sangue e no fluido extracelular: Cerca de metade do cálcio no sangue está ligado a proteínas. A concentração de cálcio ionizado neste compartimento é normalmente quase invariante a aproximadamente 1 mM, ou 10.000 vezes a concentração basal de cálcio livre dentro das células. Além disso, a concentração de fósforo no sangue é essencialmente idêntica à do cálcio.

• Cálcio ósseo: A grande maioria do cálcio do corpo está no osso. Dentro do osso, 99% do cálcio está preso na fase mineral, mas o 1% restante está numa piscina que pode trocar rapidamente com cálcio extracelular.

As com cálcio, a maioria do fosfato corporal (aproximadamente 85%) está presente na fase mineral do osso. O restante fosfato do corpo está presente numa variedade de compostos inorgânicos e orgânicos distribuídos dentro dos compartimentos intracelular e extracelular. As concentrações normais de fosfato no sangue são muito semelhantes ao cálcio.

Fluxos de cálcio e fosfato

A manutenção de concentrações constantes de cálcio no sangue requer ajustamentos frequentes, que podem ser descritos como fluxos de cálcio entre o sangue e outros compartimentos corporais. Três órgãos participam no fornecimento de cálcio ao sangue e na sua remoção do sangue quando necessário:

>ul> O intestino delgado é o local onde o cálcio dietético é absorvido. Importante, a absorção eficiente do cálcio no intestino delgado depende da expressão de uma proteína de ligação ao cálcio nas células epiteliais. O osso serve como um vasto reservatório de cálcio. A estimulação da reabsorção líquida do mineral ósseo liberta cálcio e fosfato no sangue, e a supressão deste efeito permite que o cálcio seja depositado no osso. O rim é critcamente importante na homeostase do cálcio. Sob concentrações normais de cálcio no sangue, quase todo o cálcio que entra no filtrado glomerular é reabsorvido do sistema tubular de volta ao sangue, o que preserva os níveis de cálcio no sangue. Se a reabsorção tubular de cálcio diminui, o cálcio é perdido por excreção para a urina.

Sistemas de controlo hormonal

A manutenção das concentrações normais de cálcio e fósforo no sangue é gerida através da acção concertada de três hormonas que controlam os fluxos de cálcio que entram e saem do sangue e do fluido extracelular:

Hormona paratiróide serve para aumentar as concentrações sanguíneas de cálcio. Mecanicamente, a hormona paratiróide preserva o cálcio do sangue por vários efeitos principais:

• Estimula a produção da forma biologicamente activa da vitamina D dentro do rim.
• Facilita a mobilização do cálcio e do fosfato a partir do osso. Para evitar aumentos prejudiciais de fosfato, a hormona paratiróide também tem um efeito potente no rim para eliminar o fosfato (efeito fosfatural).

li>Maximiza a reabsorção tubular de cálcio dentro do rim. Esta actividade resulta em perdas mínimas de cálcio na urina.

Vitamina D actua também para aumentar as concentrações sanguíneas de cálcio. É gerada através da actividade da hormona paratiróide dentro do rim. De longe, o efeito mais importante da vitamina D é facilitar a absorção do cálcio do intestino delgado. Em conjunto com a hormona paratiróide, a vitamina D também aumenta o fluxo de cálcio para fora do osso.

p>Calcitonina é uma hormona que funciona para reduzir os níveis de cálcio no sangue. É secretada em resposta à hipercalcemia e tem pelo menos dois efeitos:

• Supressão da reabsorção tubular renal de cálcio. Por outras palavras, a calcitonina aumenta a excreção de cálcio na urina.
• Inibição da reabsorção óssea, que minimizaria os fluxos de cálcio do osso para o sangue.

P>Embora a calcitonina tenha efeitos significativos de redução do cálcio em algumas espécies, parece ter uma influência mínima nos níveis de cálcio no sangue humano.

Uma forma útil de ver como as hormonas afectam os tecidos para preservar a homeostase do cálcio é examinar os efeitos da privação de cálcio e da carga de cálcio. O quadro seguinte resume as respostas do organismo a condições que de outra forma conduziriam a graves desequilíbrios nos níveis de cálcio e fosfato no sangue.

th> hormona paratiróide

>Secreção inibida

>Calcitonina

>Elevada devido à diminuição da reabsorção estimulada pela hormona paratiróide.

>Diminuição devido ao hipoparatiroidismo

>>

>br>	Deprivação de cálcio	Cálcio Carregamento
Secreção estimulada
Vitamina D	Produção estimulada pelo aumento da secreção da hormona paratiróide	Síntese suprimida devido à baixa secreção da hormona paratiróide
Muito baixo nível de secreção	Secreção estimulada por elevado teor de cálcio no sangue
Absorção intestinal de cálcio	Aumento devido à actividade da vitamina D nas células epiteliais intestinais	Baixo consumo basal
Libertação de cálcio e fosfato a partir do osso	Estimulado por aumento da hormona paratiróide e vitamina D	Diminuição devido à baixa hormona paratiróide e vitamina D
Excreção renal de cálcio	Diminuição devido ao aumento da reabsorção tubular estimulada pela elevada hormona paratiróide e vitamina D; hipocalcemia também activa sensores de cálcio em laço de Henle para facilitar directamente a reabsorção de cálcio
Excreção renal de fosfato	Fortemente estimulada pela hormona paratiróide; esta actividade fosfatórica previne efeitos adversos de fosfato elevado de reabsorção óssea
Resposta geral	Tipicamente ver concentrações séricas próximas das normais de cálcio e fosfato devido a mecanismos compensatórios. A privação a longo prazo leva ao adelgaçamento ósseo (osteopenia).	Baixa absorção intestinal e melhor protecção da excreção renal contra o desenvolvimento de hipercalcemia.
Summary