1. HORMONA PARATIROIDEA, CALCITONINA, METABOLI SMO DEL CALCIO Y EL FOSFATO, VITAMINA D, HUESOS

2. La siologa del metabolismo del calcio y del fosfato, la formacin del hueso de los dientes, as como la regulacin de la vitamina D, la hormona paratiroides (PTH) y la calcitonina son procesos ntimamente relacionados. Por ejemplo, la concentracin extracelular del Ion calcio depende de la relacin entre su absorcin intestinal, su excrecin renal y la captacin y liberacin sea del calcio, todas las cuales estn reguladas por las hormonas citadas. 3. VISIN GENERAL DE LA REGULACIN DEL CALCIO Y EL FOSFATO EN EL LQUIDO EXTRACELULAR Y EL PLASMA En condiciones normales, la concentracin de calcio en el lquido extracelular est regulada con gran exactitud y slo en situaciones infrecuentes vara ms all de un pequeo porcentaje respecto a su valor normal de aproximadamente 9,4 mg/dl, lo que equivale a 2,4 mmol de calcio por litro. Este control preciso es esencial, debido a que el calcio desempea un papel clave en muchos procesos siolgicos 4. CALCIO EN EL PLASMA Y EL LQUIDO INTERSTICIAL aproximadamente el 41% (1 mmol/l) circula combinado con protenas plasmticas y en esta forma no se difunde a travs de las membranas capilares; 2) alrededor del 9% del calcio (0,2 mmol/l) difunde a travs de las membranas capilares, pero est combinado con los aniones del plasma y los lquidos intersticiales (p. ej., citrato y fosfato) de una forma no ionizada, y 3) el 50% restante del calcio plasmtico difunde a travs de las membranas capilares y est ionizado 5. FOSFATO INORGNICO EN LOS LQUIDOS EXTRACELULARES El fosfato inorgnico se encuentra en el plasma en dos formas principales: HPO; y H2PO4. La concentracin de I-IPO4 oscila en torno a 1,05 mmol/l y la concentracin de H2PO4, alrededor de 0,26 mmol/l. Cuando la cantidad total de fosfato en el lquido extracelular se eleva, lo hace la cantidad de cada uno de estos dos tipos de iones fosfato 6. EFECTOS FISIOLGICOS EXTRA SEOS DE LAS CONCENTRACIONES ALTERADAS DE CALCIO Y FOSFATO EN LOS LQUIDOS CORPORALES 7. LA HIPOCALCEMIA PRODUCE EXCITACIN DEL SISTEMA NERVIOSO Y TETANIA La hipercalcemia deprime la actividad del sistema nervioso del musculo 8. ABSORCIN Y EXCRECIN DE CALCIO Y FOSFATO Absorcin intestinal y excrecin fecal de calcio y fosfato. La ingestin diaria habitual de calcio es de aproximadamente 1000 mg e igual para el fsforo. Estos valores equivalen alas cantidades contenidas en un litro de leche. En condiciones normales, los cationes divalentes, como los de calcio, se absorben mal en el intestino. Sin embargo, como se expondr ms adelante, la vitamina D facilita la absorcin de calcio en el intestino y hace que, por lo general, se absorba el 35 % (350 mg/da) del calcio ingerido; el calcio restante en el intestino es eliminado con las heces. Al aparato digestivo llegan 250 mg/da adicionales con las secreciones gastrointestinales y las clulas mucosas desprendidas 9. EXCRECIN RENAL DE CALCIO Y FOSFATO 10. EL HUESO Y SU RELACIN CON EL CALCIO Y EL FOSFATO EXTRACELULAR. El hueso se compone de una recia matriz orgnica que se fortalece notablemente gracias a los depsitos de sales de calcio. 11. El hueso compacto est compuesto en el 30% de su peso por matriz y en el 70% por sales. El hueso neoformado puede tener un porcentaje considerablemente mayor de matriz en relacin con las sales. 12. MATRIZ ORGNICA DEL HUESO La matriz orgnica del hueso est formada en el 90% al 95% por fibras de colgeno y el resto es un medio gelatinoso homogneo denominado sustancia fundamental. 13. SALES SEAS Las sales cristalinas que se depositan en la matriz orgnica del hueso estn compuestas principal-mente por calcio y por fosfato. La frmula de la principal sal cristalina, denominada hidroxiapatita, es la siguiente: Ca 1o( PO4)6( OH )2 14. PRECIPITACIN Y ABSORCIN DE CALCIO Y FOSFATO EN EL HUESO: EQUILIBRIO CON LOS LQUIDOS EXTRACELULARES La sobresaturacin de iones calcio y fosfato no se asocia a precipitacin de hidroxiapatita en los lquidos extracelulares. Las concentraciones de iones calcio y fosfato en el lquido extracelular son considerablemente superiores a las necesarias para causar la precipitacin de la hidroxiapatita. 15. MECANISMO DE LA CALCIFICACIN SEA La fase inicial de la formacin de hueso es la secrecin de molculas de colgeno (denominadas monmeros de colgeno) y de sustancia fundamental (sobre todo de proteoglucanos) por los osteoblastos. 16. Los monmeros de colgeno se polimerizan con rapidez para formar fibras de colgeno: el tejido resultante se convierte en osteoide, un material parecido al cartlago pero que difiere de ste en la facilidad con que las sales de calcio precipitan en l. 17. PRECIPITACIN DE CALCIO EN TEJIDOS NO SEOS EN CONDICIONES PATOLGICAS Aunque las sales de calcio casi nunc precipitan en tejidos normales diferentes del hueso, s que lo hacen en condiciones anormales. Por ejemplo, precipitan en las paredes arteriales en el trastorno denominado arteriosclerosis y hacen que las arterias se transformen en tubos parecidos al hueso. 18. ARTERIOSCLEROSIS 19. De igual manera, las sales de calcio se depositan a menudo en tejidos degenerados o e cogulos de sangre viejos. Es de suponer que, en estos casos, los factores inhibidores que habitualmente evitan el depsito de sales de calcio desaparecen de los tejidos, permitiendo la precipitacin. 20. DEPSITO Y ABSORCIN DE HUESO: REMODELACIN DEL HUESO Depsito de hueso por los osteoblastos Los osteoblastos depositan hueso de manera continua y ste se absorbe tambin de forma continua en los lugares donde existen osteoclastos activos . Los osteoblastos se encuentran en las superficies externas de los huesos y en las cavidades seas. 21. En todos los huesos vivos existe un pequeo grado de actividad osteoblstica (aproximadamente el 4% de todas las superficies seas del adulto en cualquier momento), de forma que por lo menos algo de hueso nuevo se est formando siempre. 22. ABSORCIN DE HUESO funcin de los osteoclastos. El hueso tambin experimenta una resorcin continua por los osteoclastos, que son clulas fagocitarias, grandes, multinucleadas (con hasta 50 ncleos), derivadas de monocitos o clulas anlogas a monocitos que se forman en la mdula sea. 23. Histolgicamente, la resorcin de hueso se produce en la inmediata vecindad de los osteoclastos. Se cree que el mecanismo de esta resorcin es el siguiente: los osteoclastos emiten proyecciones anlogas a vellosidades hacia el hueso, formando lo que se conoce como un borde fruncido contiguo al hueso. 24. EQUILIBRIO ENTRE EL DEPOSITO Y LA RESORCIN DE HUESO En condiciones normales : las masa sea total permanece constante. Los osteoclastos : Suele formar masas pequeas Suelen fagocitar huesos Excavan un tnel de entre o,2 a 1 mililitro de dimetro Al cabo de este tiempo los osteoblastos desparecen 25. IMPORTANCIA DE LA REMODELACIN CONTINUA DEL HUESO 1-en primer lugar el hueso suele adaptar su resistencia. 2-en segundo lugar incluso la forma del hueso puede cambiar de disposicin. 3-en tercer lugar debido a aquel el hueso viejo se vuelven relativamente frgil y dbil. 26. CONTROL DE LA VELOCIDAD DE DEPOSITO DE HUESO POR LA CARGA QUE RECIBE El hueso se deposita de forma proporcional a las cargas de compresin que ha se soportar . Ejemplo: Encaso de los atletas 27. LA REPARACIN DE UNA FACTURA ACTIVA LOS OSTEOBLASTOS Callo en ngulo 28. VITAMINA D La vitamina D ejerce un potente efecto facilitador de la absorcin de Ca+ en el tubo digestivo, y en huesos. La vitamina D no es, por s misma, la sustancia activa que provoca estos efectos, debe convertirse primero, mediante reacciones sucesivas en el hgado y rin, en el producto final activo, el 1,25-dihidroxicolecalciferol. 29. EFECTO DE LA CONCENTRACIN DE CALCIO INICO SOBRE EL CONTROL DE LA FORMACIN DE 1,25- DIHIDROXICOLECALCIFEROL El propio ion calcio ejerce un discreto efecto negativo sobre la conversin de 25-hidroxicolecalciferol en 1,25- dihidroxicolacalciferol. El ritmo de secrecin de PTH de suprime en gran medida cuando la concentracin plasmtica de calcio aumenta por encima de 9-10mg/100ml. Por tanto, con concentraciones de calcio inferiores a estos valores, la PTH promueve la conversin de 25-hidroxicolecalciferol en 1,25- dihidroxicolecalciferol en los riones. 30. ACCIONES DE LA VITAMINA D Los efectos del 1,25-dihidroxicolecalciferol que pueden facilitar la absorcin de calcio son: 1) Aumenta (duranteunos2das) la formacin de una protena fijadora de calcio en las clulas epiteliales intestinales. 2) La formacin de una fosfatasa alcalina en las clulas epiteliales. 3) La formacin de una ATP asa estimulada por el calcio en el borde en cepillo de las clulas epiteliales 31. LA VITAMINA D FACILITA LA ABSORCIN DE FOSFATO EN EL INTESTINO La vitamina D facilita la absorcin de fosfato en el intestino: El fosfato se absorbe con facilidad, a pesar de lo cual el flujo de fosfatos a travs del epitelio gastro intestinal esta facilitando por la vitamina D. Efecto de la vitamina D sobre el hueso y su relacin con la actividad de la hormona para tiroidea: La administracin de cantidades extremas de vitamina D causa resorcin de hueso. La vitamina D en cantidad es ms pequea promueve la calcificacin sea. 32. HORMONAS PARATIROIDEAS Constituye un potente mecanismo para el control de las concentraciones extracelulares de calcio y fosfato Regula la absorcin intestinal, la excrecin renal y el intercambio de estos iones entre el lquido extracelular y el hueso. El exceso de actividad de la glndula paratiroides causa hipercalcemia; por el contrario, la hipofuncin de las glndulas paratiroides da lugar a hipocalcemia. 33. ANATOMA FISIOLGICA DE LAS GLNDULAS PARATIROIDES Tienen el aspecto macroscpico de grasa parda oscura. El ser humano posee cuatro glndulas paratiroides, situadas inmediatamente por detrs de la tiroides. Cada glndula paratiroides mide unos 6mm de longitud, 3 mm de anchura y unos 2 mm de espesor. 34. QUMICA DE LA HORMONA PARATIROIDEA Se sintetiza en los ribosomas en forma de una preprohormona. Una cadena polipeptdica de 110 aminocidos. Se divide y se convierte en una prohormona de 90 aminocidos. Hormona propiamente dicha, de 84 aminocidos, en el retculo endoplsmico y el aparato de Golgi Se empaqueta en grnulos secretores en el citoplasma de las clulas. La hormona final tiene un peso alrededor de 9500 Dalton. 35. La hormona paratiroidea aumenta la resorcin de calcio y fosfato en el hueso La PTH parece tener dos efectos sobre el hueso, ambos destinados a favorecer la resorcin de calcio y de fosfato Fase rpida inicia en minutos y aumenta progresivamente durante varias horas. Esta es el resultado de la activacin de las clulas seas ya existentes (osteocitos) para provocar la resorcin de calcio y de fosfato. Segunda fase es ms lenta y requiere para su desarrollo pleno varios das o semanas; es el resultado de la proliferacin de los osteoclastos. Seguida de un incremento de la resorcin osteoclstica del hueso. 36. FASE RPIDA DE LA RESORCIN DE CALCIO Y FOSFATO: OSTEOLISIS Los osteoblastos y los osteocitos forman un sistema de clulas interconectadas que se extiende por el hueso y sobre todas las superficies seas. Este extenso sistema se denomina sistema de membranas osteocticas. Entre la membrana osteoctica y el hueso existe una pequea cantidad de lquido que se denomina simplemente liquido seo. 37. ESTE EFECTO SE DENOMINA OSTELISIS La membrana osteoctica bombea calcio desde el lquido seo al liquido extracelular, creando una concentracin de calcio en el lquido seo que equivale a la tercera parte de la presente en el liquido extracelular. Cuando la bomba osteoctica se activa, la concentracin de calcio del lquido seo desciende todava ms y se resorben sales de fosfato clcico del hueso. 38. Fase lenta de la absorcin sea y liberacin de fosfato clcico: activacin de los osteoclastos Un efecto mucho mejor conocido de la PTH, y del que existen pruebas muchos mas claras, es la activacin de los osteoclastos. La activacin de los osteoclastos se produce en dos etapas: Activacin inmediata de los osteoclastos ya formados. Formacin de nuevos osteoclastos. 39. Cuando el exceso de PTH se mantiene durante varios das, el sistema de osteoclastos se desarrolla bien. La administracin o secrecin prolongada de PTH a lo largo de un perodo de meses o aos causa una resorcin sea evidente de todos los huesos e incluso el desarrollo de importantes cavidades llenas de grandes osteoclastos multinucleados. 40. LA HORMONA PARATIROIDEA REDUCE LA EXCRECIN RENAL DE CALCIO Y AUMENTA LA EXCRECIN RENAL DE FOSFATO La administracin de PTH produce una prdida rpida e inmediata de fsforo por la orina, debida a la disminucin de la resorcin tubular proximal de los iones fosfato. La PTH tambin favorece la resorcin tubular renal de calcio, al tiempo que disminuye la resorcin de fosfato. E incrementa el ritmo de resorcin de iones magnesio e iones hidrgeno, al tiempo que reduce la resorcin de iones sodio, potasio y aminocidos. 41. LA HORMONA PARATIROIDEA INCREMENTA LA ABSORCIN INTESTINAL DE CALCIO Y FOSFATO Una vez ms que la PTH facilita mucho la absorcin de calcio y de fosfato en el intestino, a travs del fomento de la formacin de 1,25- dihidroxicolecalciferol a partir de la vitamina D en los riones. 42. Control de la secrecin paratiroidea por la concentracin de iones calcio Incluso una mnima disminucin de la concentracin de calcio inico en el liquido extracelular hace que las glndulas paratiroides incrementen en un plazo de minutos su ritmo de secrecin; si la concentracin de calcio se mantiene baja, las glndulas se hipertrofiaran hasta alcanzar, en ocasiones, un tamao cinco veces mayor. 43. La presencia de cantidades excesivas de calcio en la dieta. El aumento del contenido diettico de vitamina D. La reabsorcin de hueso causada por factores diferentes de la PTH (p. ejem. resorcin sea debida a la falta de uso de los huesos). Cualquier situacin que incremente la concentracin de calcio inico hasta cifras superiores a las normales reducir la actividad y el tamao de las glndulas paratiroides. Entre estas situaciones figuran: 44. CALCITONINA Hormona peptdica secretada por la glndula tiroides. Es un Polipptido grande de peso molecular aprox. de 3400 y una cadena de 32 aminocidos. Su funcin es reducir las concentraciones plasmticas de calcio. 45. Su sntesis y secrecin tiene lugar en las clulas parafoliculares o clulas C situadas en el liquido intersticial entre los folculos de la glndula tiroides. 46. El ascenso de la concentracin plasmtica de calcio (principalmente el calcio inico) estimula la secrecin de la calcitonina y su ascenso alrededor del 10% aumenta inmediatamente la secrecin . La accin de la calcitonina es relativamente dbil en comparacin con la PTH Funciona en direccin opuesta al mecanismo de la PTH. 47. LA CALCITONINA REDUCE LA CONCENTRACIN DE CALCIO POR 2 MECANISMOS. 1. Reducir la actividad resortiva de los osteoclasto. (efecto inmediato) 2. Reducir la formacin de nuevos osteoclastos. (efecto mas prolongado) 48. LA CALCITONINA TIENE UN EFECTO DBIL SOBRE LA CONCENTRACIN PLASMTICA DE CALCIO DEBIDO A QUE: 1. Cualquier reduccin inicial de la concentracin de calcio inico causada por la calcitonina lleva, en horas, a una poderosa estimulacin de la secrecin de PTH que casi supera al efecto de la primera. 2. Los ritmos diarios de resorcin y depsito de calcio son bajos e incluso, aunque la calcitonina reduzca la velocidad de absorcin, el efecto sobre la concentracin plasmtica de calcio inico seguir siendo escaso. 49. En ocasiones, la cantidad de calcio que se absorbe a los lquidos corporales o se pierde desde stos es de hasta 0,3 gramos en una hora. Ej.: en casos de diarrea o ingestin de grandes cantidades de calcio cuando hay exceso de actividad de la vitamina D. La adicin o sustraccin de 0,3 gramos a una cantidad tan pequea de calcio en el lquido extracelular provocaran una hper o hipocalcemia grave. 50. Funcin amortiguadora del calcio intercambiable en los huesos (la primera lnea de defensa). Consiste en el intercambio de sales intercambiables que se depositan y que se vuelven a disolver. Control hormonal de la concentracin de calcio inico (segunda lnea de defensa). Los sistemas hormonales de las glndulas paratiroides y de la calcitonina. Pasados 3 a 5 minutos de un aumento agudo de la concentracin de calcio inico, el ritmo de secrecin de PTH disminuye y se eleva la calcitonina. 51. FISIOPATOLOGA DE LA HORMONA PARATIROIDEA, LA VITAMINA D Y LAS ENFERMEDADES SEAS Hipoparatiroidismo Hiperparatiroidismo primario y secundario Raquitismo Efectos de a hipercalcemia en el hipertiroidismo Tetania en el raquitismo 52. HIPOPARATIROIDISMO Glndulas paratiroideas no secretan suficiente PTH y por ende la resorcin de calcio intercambiable por los osteocitos disminuye y los osteoclastos se inactivan casi por completo. Disminuye la concentracin de calcio de los lquidos corporales. Cuando se extirpan las glndulas paratiroides, la concentracin de calcio cae de su valor normal de 9,4 mg/di a 6 o 7 mg/di en 2 a 3 das y la concentracin de fosfato puede duplicarse. Cuando se alcanza este valor tan bajo de calcio, aparecen los signos habituales de tetania. Especialmente sensibles al espasmo tetnico se encuentran los msculos larngeos. El espasmo de estos obstruye la respiracin causa la muerte cuando no se aplica el tratamiento adecuado. 53. TRATAMIENTO DEL HIPOPARATIROIDISMO Vitamina D. hasta 100,000 unidades diarias junto con 1 o 2 gr. De calcio. A veces puede ser necesario administrar 1.25- dihidroxicolecalciferol en vez de la forma no activada de la vitamina D debido a que su potencia y rapidez de accin son mucho mayores. PTH rara vez utilizado debido al coste econmico, a que su efecto dura slo pocas horas y por la tendencia del organismo a desarrollar anticuerpos contra ella. 54. HIPERPARATIROIDISMO PRIMARIO Secrecin excesiva e inadecuada de PTH, causada por alteracin de las glndulas paratiroides Frecuentemente es la causa del perparatiroidismo (tumor de una de las glndulas paratiroides) El hiperparatiroidismo induce una actividad osteoclstica extrema en los huesos, con la consiguiente elevacin de la concentracin de calcio inico en el lquido extracelular, a la vez que disminuye la concentracin de iones fosfato. 55. ENFERMEDAD SEA EN EL HIPERPARATIROIDISMO. En el hiperparatiroidismo grave la actividad osteoclstica supera pronto al depsito osteoblstico y el hueso puede ser devorado casi por completo. Frecuentemente los pacientes con hiperparatiroidismo consultan al mdico por una fractura sea. Las radiografas seas muestran una de calcificacin extensa y a veces grandes reas qusticas en sacabocados que estn llenas de osteoclastos y constituyen los llamados tumores osteoclsticos de clulas gigantes (ostetis fibrosa qumica). Cuando los osteoblastos se activan, secretan grandes cantidades de fosfatasa alcalina. Por lo que un hallazgo diagnstico importante es una concentracin elevada de fosfatasa alcalina en el plasma. 56. EFECTOS DE LA HIPERCALCEMIA EN EL HIPERPARATIROIDISMO. Los efectos de estos valores tan altos de calcio son: Depresin del sistema nervioso central y perifrico Debilidad muscular Estreimiento Dolor abdominal Ulcera pptica anorexia Disminucin de la relajacin cardaca durante la distole. 57. Calcificacin metastsica. Se produce cuando hay una gran sobresaturacin de calcio y de fosfato en los lquidos corporales y comienzan a depositarse cristales de fosfato clcico (CaHPO4) en los alvolos pulmonares, los tbulos renales, la glndula tiroides, la zona productora de cido de la mucosa gstrica y las paredes arteriales de todo el cuerpo. Este puede desarrollarse en pocos das. Intoxicacin paratiroidea. La concentracin de calcio sanguneo debe elevarse por encima de 17 mg/di antes de que ocurra el riesgo de intoxicacin paratiroidea pero una vez producido este ascenso con elevacin simultnea de fosfato, la muerte puede ocurrir en pocos das. 58. FORMACIN DE CLCULOS RENALES EN EL HIPERPARATIROIDISMO. Los pacientes con hiperparatiroidismo presentan una gran tendencia a formar clculos renales, por el exceso de calcio y de fosfato debe ser excretado por los riones. Debido a esto, se forman cristales de fosfato clcico que tienden a precipitar en los riones y a generar clculos. Suelen prescribirse dietas y frmacos que acidifican la orina para tratar los clculos renales, debido a que la formacin de clculos renales es mayor en orina alcalina que en la acida. 59. HIPERPARATIROIDISMO SECUNDARIO Aparecen concentraciones elevadas de PTH como compensacin de la hipocalcemia, no por alteracin de las glndulas paratiroides. Siendo lo opuesto al hiperparatiroidismo primario, que se asocia a hipercalcemia. Puede deberse a una deficiencia de vitamina D o a nefropata crnica en la que los riones no sinteticen cantidades suficientes de la forma activa de la vitamina D. (1,25-dihidroxicolecalciferol). 60. RAQUITISMO: CARENCIA DE VITAMINA D Afecta sobre todo a los nios. Se debe a una deficiencia de calcio o de fosfato en el lquido extracelular, por lo general secundaria a una carencia de vitamina D. Cuando la exposicin a la luz solar es suficiente, los rayos ultravioleta activan al 7-deshidrocolesterol de la piel y se forma vitamina D3, que evita el raquitismo estimulando la absorcin de calcio y fosfato en el intestino. Las concentraciones plasmticas de calcio estn ligeramente disminuidas y las de fosfato estn muy bajas. El raquitismo debilita los huesos. Durante el raquitismo prolongado, el notable aumento compensador de la secrecin de PTH provoca la resorcin sea osteoclstica extrema; esto, hace que los huesos se debiliten progresivamente e impone un estrs fsico notable sobre ellos, lo que tambin desencadena una gran actividad osteoblstica. reabsorbido. 61. TRATAMIENTO DEL RAQUITISMO. Aportar cantidades adecuadas de calcio y fosfato con la dieta y grandes cantidades de vitamina D. En ausencia de sta, se absorben poco calcio y poco fosfato en el intestino. 62. OSTEOMALACIA Es el reblandecimiento de los huesos debido a una carencia grave de vitamina D y calcio. 63. OSTEOMALACIA Y RAQUITISMO CAUSADO POR ENFERMEDADES RENALES El raquitismo renal en un tipo de osteomalacia producido por una enfermedad renal prolongada. La causa de este trastorno es principalmente la incapacidad de los riones enfermos para formar 1.25 dihidroxicolecalciferol, la forma activa de la vitamina D. 64. OSTEOPOROSIS Es una enfermedad causada por falta de matriz sea orgnica. En la osteoporosis la actividad osteoblstica del hueso es inferior a lo normal y por tanto el ritmo de deposito de osteoide es menor. 65. Causas Falta de tensin fsica sobre los huesos como consecuencia de la inactividad. Malnutricin profunda no permite la formacin de una matriz proteica suficiente. Falta de vitamina C necesaria para la secrecin de sustancias intercelulares por todas las clulas. Falta de secrecin de estrgenos en la posmenopausia. Edad avanzada. Sndrome de Cushing