SEMINARIO 27Metabolismo del fósforo y calcio. Requerimientos. Absorción. Distribución. Funciones. Factores de regulación metabólica y hormonal. Alteraciones de hipo e hipercalcemia y fosfatemia. Raquitismo. Osteomalacia. Osteoporosis. Enfermedad de Paget.

Metabolismo del fósforo Absorción. Distribución. Funciones.

FÓSFORODEFINICIÓN: El fósforo es un mineral que en el cuerpo humano está, en su

mayor parte, asociado al calcio en la formación de sales para la estructura y formación de los huesos y de los dientes.

Además forma parte de la estructura molecular de diversas enzimas (ATP y otras) de los fosfolípidos de la membrana que recubren a las células, y son parte del ADN Y ARN (códigos genéticos).

El fósforo también es muy importante en la regulación del equilibrio ácido base de los fluidos y tejidos humanos.

CONTROL DE LA ABSORCIÓN DEL FÓSFORO

• La mayor parte del fósforo absorbido de los alimentos se realiza en la parte superior del intestino delgado.

• En esta absorción compite con el hierro, el magnesio y otros, luego se excreta en forma de fosfatos por la orina para mantener un equilibrio que es regulado por la paratohormona.

FUNCIONES DEL FÓSFORO

En forma de sales de fosfato de calcio es la estructura principal de los huesos y de los dientes.

En su actividad de producción de ATP, sirve para almacenar energía en el cuerpo humano.

El fósforo participa en la contracción de los músculos, en el funcionamiento de los riñones, y en la regularidad de los latidos del corazón y la conducción nerviosa

FUENTES ALIMENTICIAS DEL FÓSFORO El origen principal del fósforo en la

dieta viene asociado a las proteínas y el calcio de los alimentos tales como la carne el pescado y los alimentos lácteos. Por ello el calcio y el fósforo suelen tener las mismas fuentes alimentarias.

Los cereales integrales contienen más fósforo que los refinados, pero al contener fitina, su absorción se ve bloqueada.

Las demás fuentes (frutas y vegetales) contienen pequeñas cantidades de fósforo.

CALCIO Y FÓSFOROFactores de regulación metabólica y hormonal. Alteraciones de hipo e hipercalcemias y fosfatemias.

CALCIO

Regulación hormonal del metabolismo fosfocálcico• Regulación intimamente relacionada• 3 hormonas ejercen sus acciones sobre el intestino, riñón

y hueso.• Hormona Paratiroidea (PTH)• Vitamina D (calcitriol)• Calcitonina

Hormona paratiroidea (PTH)• Actúa a 3 niveles:

• Hueso: En presencia de vitamina D, estimula la resorción ósea. Tiende a elevarse la concentración plasmática de calcio y fosfatos

• Renal: Favorece la reabsorción tubular de calcio en el riñón e inhibe la de fosfatos.

• Renalintestinal: estimula la enzima 1alfa- hidroxilasa renal responsable de la síntesis de 1, 25 – dihidroxicolecalciferol, principal metabolito activo de la vitamina D, que incrementa la absorción intestinal de calcio y fósforo

Vitamina D3 (calcitriol)• La principal accion de calcitriol es mejorar la

disponibilidad de calcio y fósforo para nueva formación ósea y para la prevención de hipocalcemia e hipofosfatemia sintomáticas.• Incrementa la resorción ósea con la consiguiente liberación de

calcio y fosforo del hueso.• Aumenta la absorción intestinal de ambos.

• Activando la enzima adenosinatrifosfatasa dependiente de Ca. Estimula en las celulas de la mucosa intestinal la sintesis de la calbindina, una proteina que une calcio.

• Cotransportador Na-P tipo IIb.

• Aumenta la reabsorción tubular renal de calcio.

Calcitonina• Desciende los niveles sanguíneos de calcio y fosforo:

• Inhibir la resorción ósea mediada por osteoclastos y favorece la osteoblastica.

• Aumentar la excreción urinaria de calcio y fósforo al inhibir su reabsorción tubular.

Otras hormonas• Hormonas sexuales: aumentan la absorción intestinal de

calcio• Glucocorticoides: Disminuye la absorción intestinal de

calcio.• Somatotropina: aumenta la excreción de calcio por la

orina, pero aumenta aún más la absorción intestinal.• Hormonas tiroideas: Estimula la resorcion osea,

directamente o indirectamente (activacion de IL 1 o incrementando la susceptibilidad a la PTH circulante. Disminuye la absorción intestinal de calcio y favorecen su excreción urinaria.

• Insulina: aumenta la formacion osea.

Homeostasis de calcio y fosfato• Disminución de la concentración de ion calcio en plasma:

• Secreción de PTH secreción de calcitriol• Se recupera el ion calcio a los valores normales• El fosfato se incrementa primero y luego disminuye por lo que se

mantiene su equilibrio.

Homeostasis de calcio y fosfato• Aumento de la concentración de ion calcio:

• Inhibe la formación de PTH inhibe la formación de calcitriol.• Se impide la abosrcion intestinal y resorcion osea.• Se favorece la excrecion urinaria del exceso de calcio (resorcion

tubular minima).

Homeostasis de calcio y fosfato• Disminución de la concentracion de fosfato en plasma.

• Se estimula la secrecion de calcitriol• No se estimula la secrecion de PTH.• Absorcion intestinal de calcio y fosfato aumenta.• El calcio en exceso se excreta por la orina, y el calcitriol no tiene

un gran efecto en su reabsorción tubular.• La ausencia de PTH no inhibe la resorción de fosfato.

Alteraciones del metabolismo fosfocálcico

• Disfunción intestinal, ósea o renal • Alteración en el control de la secreción hormonal • Ineficacia de las mismas en los receptores celulares.

Hipercalcemia• Es el aumento del calcio sérico por encima de 10,5 mg/dl. Los

sintomas suelen manifestarse con valores sericos > 11.5 mg%• Causas frecuentes:

• Procesos malignos asociados con reabsorcion osea: Metastasis oseas de tumores solidos

• Hiperparatiroidismo: Hiperplasia (casos familiares, MEN), Adenoma.• Hipervitaminosis D

• Manifestaciones clínicas:• Anorexia, vómitos, debilidad muscular, deterioro intelectual y diabetes

insípida nefrogenica (deshidratacion grave, coma y muerte).

Hipocalcemia

• calcio total por debajo de 8,5 mg/dl o bien la disminución de la fracción de Ca iónico por debajo de 4,75 mg/dl.

• Causas: • Baja concentración PTH: hipoparatiroidismo, postquirurgica• Deficiencia nutricional y falta de exposicion solar, Insuficiencia

renal, Insuficiencia hepatica• Resistencia tisular a la PTH

• Irritabilidad neuromuscular, signo de chvostek signo de Trousseau. Entumecimiento, hormigueo, calambres, tetania e incluso convulsiones. hipotension, insuficiencia cardiaca, arritmias, prolongacion del QT, fracaso de la digitalizacion.

FÓSFORO

FOSFORO

FOSFORO

DISTRIBUCION

FOSFORO

FORMAS PLASMATICAS

FOSFORO

INGESTA DE FOSFORO

FOSFORO

MECANISMO ABSORCION

ABSORCION

ESTIMULO ABSORCION

FOSFORO

FUNCIONES

FOSFORO

INTERVALOS DE REFERENCIA

FOSFORO

HOMEOSTASIS

FOSFORO

HIPERFOSFATEMIA

OSTEOMALACIA. OSTEOPOROSIS. ENFERMEDAD DE PAGET.

RAQUITISMO

Es la deficiente mineralización secundaria a una concentración baja de Ca y P en

la matriz extracelular que rodea al cartílago y hueso.

Afecta sobre todo a los niños,

Raquitismo

• Existe un retardo del crecimiento y de la calcificación normal del cartílago epifisario.

• Los osteoblastos secretan colágeno para formar la matriz que luego no se mineraliza.

• Simultáneamente se produce la reabsorción de hueso y de la matriz por los osteoclastos

• La calcificación del osteoide depende de la presencia de niveles adecuados de calcio y de fósforo en el líquido extracelular. Dichos niveles están influidos por la vitamina D, cuya acción máxima depende de su activación a través de las hidroxilaciones mencionadas, y de la hormona PTH

• La 7- dehidrocolesterol presente en la piel se activa a colecalciferol por vía fotoquímica y se hidroxila en el hígado a 25 hidroxicolecalciferol (calcidiol o 25 OH D) y luego en la corteza renal a 1,25 dihidrocolecalciferol (calcitriol o 1,25 (OH)2 D). Este último es el metabolito activo, cuyas acciones son

• En el intestino, facilitar la absorción de calcio y fósforo• En el riñón, estimular la reabsorción de ambos;• En el hueso, estimular la resorción ósea

Metabolismo de la vitamina D

PTH

PTH ante disminución de Ca• cambios rápidos:

1) Aumenta la resorción ósea

2) Aumenta la reabsorción de Ca (túbulo distal)

3) Disminuye la reabsorción de P (túbulo proximal)• Cambios a las 24-48 hs:

1-25 diOHD.

Vitamina D• Aumenta la reabsorción de Ca y P intestinal• Aumnta la resorción ósea• Aumenta reabsorción de Ca y P renal

Características clínicas• Deformidad de hueso y cartílago• Dolor óseo• Hipotonía y debilidad muscular proximal• Retraso en la de ambulación• Retardo de crecimiento• Tetania, convulsiones (<6m)• Mielofibrosis (pancitopenia ó anemia microcítica)• Ensanchamiento de suturas craneanas• Prominencia frontal• Aplanamiento posterior de cráneo• Ensanchamiento de muñecas • Deformidad de tórax• Marcha de pato• Erupción dentaria atrasada

La forma de presentación del raquitismo dependerá de la edad de presentación del mismo:

RAQUITISMO CLASIFICACION• Carencial• Vitamino D dependiente• Vitamino D resistente• Hipofosfatémico.

Raquitismo carencial• Se presenta a edad temprana• Con una intensidad variable de acuerdo al grado de

déficit vitamínico. • Se caracteriza por: • Un valor normal o levemente disminuido del calcio sérico• Hipofosfatemia • Incremento de la fosfatasa alcalina• El nivel de 25 hidroxicolecalciferol está descendido • El nivel de la hormona paratifoidea (PTH) aumentado.

Raquitismo vitamina D dependiente tipo I

• Resulta de una deficiencia genética en la enzima que convierte el calcidiol en calcitriol en el riñón por un déficit de la enzima 1 alfa hidroxilasa.

• La herencia es autosómica recesiva • el gen se sitúa en el cromosoma 12. • Las alteraciones clínicas y de laboratorio son más severas que

las del raquitismo carencial, presentan: • Hipocalcemia grave• Concentración de fosfato variable (normal o levemente

descendido)• Elevación de la fosfatasa alcalina y de la PTH.• La dosificación de 1,25 (OH)2 D sérica muestra valores muy

descendidos o aun inexistentes• los niveles de 25 OH D son normales o elevados.

Raquitismo vitamina D dependiente tipo II o defecto del receptor o raquitismo vitamina D resistente

• Se debe a un defecto heredado en forma recesiva

a nivel del receptor del calcitriol.• La mitad de los pacientes presentan alopecia.• Cursan con alteraciones similares a las del grupo anterior

pero con niveles de 1,25(OH)2 D muy elevados en sangre.

Raquitismo hipofosfatémico familiar

• Consiste en un defecto a nivel renal para reabsorber suficiente fosfato.

• Se evidencia a partir de los 6-10 meses de edad, en que los niveles de fósforo descienden por debajo de 3,5 mg%.

• Cursa con calcemia normal • sin hiperparatiroidismo. • Se trata de un defecto en el transporte tubular proximal de

fosfato y de la 1 alfa hidroxilación renal de la vitamina D. • Se transmite en general como un rasgo dominante ligado al X,

pero también hay casos autosómicos recesivos o dominantes.

OSTEOMALACIA

Enfermedad ósea generalizada caracterizada por un déficit en la mineralización de la matriz ósea. Característicamente encontramos una elevada tasa de formación de matriz ósea asociada;

de hecho, en condiciones normales el volumen es

menor del 5% y en la osteomalacia va a superar el

25% llegando hasta el 75%.

Fisiopatologia

• Para la adecuada mineralización ósea se requieren sales de calcio y fosfatos que van a determinar la formación de los cristales de hidroxiapatita.

• De este modo es imprescindible un adecuado aporte de cada uno de estos elementos para la normal mineralización de la matriz ósea y cualquier circunstancia que pueda determinar un menor aporte externo o síntesis, disminuya la absorción, o aumente la excreción; según el caso, va a interferir en el normal desarrollo de este proceso de osificación.

Clasificación etiopatogénica de las osteomalacias

Por déficit o inadecuada función de la vitamina D

— Nutricional.— Escasa exposición solar.— Alteraciones de la absorción (patología gastrointestinal).— Alteración en la hidroxilación hepática (anticonvulsivos).— Déficit de proteína transportadora (síndrome nefrótico).— Alteraciones en la hidroxilación renal— Resistencia periférica a la vitamina D— Por fallo renal (osteodistrofia renal)

Hipofosforémicos

— Idiopático familiar.— Adquirido.— Acidosis tubular.— Osteomalacia oncogénica— Hipercalciúrica.

Manifestaciones clínicas

• Raramente nos encontraremos con una clínica florida de osteomalacia

• Cuando aparecen síntomas lo más habitual es la aparición de un dolor óseo mal definido (huesos largos, costillas y pelvis) que aumenta a la presión o la carga y que puede empeorar por la noche.

• Por su parte, el déficit de vitamina D suele asociar con frecuencia una miopatía

• El tercer síntoma que aparece con frecuencia son las mialgias de predominio en cintura pelviana,

Manifestaciones analíticas• Aunque puede cursar sin alteraciones analíticas, lo más

frecuente es que asocie con alguna de las siguientes:

• Elevación de la fosfatasa alcalina.• Hipocalcemia..•Hipofosfatemia secundaria a la elevación de la PTH.•Disminución de los niveles de vitamina D.•Elevación de la fosfatasa ácida tartrato resistente,•como expresión del hiperparatiroidismo.

OSTEOPOROSISLa osteoporosis se ha definido como: “una enfermedad sistémica del esqueleto, caracterizada por una baja masa ósea y un deterioro de la microarquitectura del tejido óseo, que producen un aumento de la fragilidad del hueso y el consecuente incremento del riesgo de fracturas”.

La OMS ha propuesto una definición basada en la densidad mineral ósea, cualidad fácilmente cuantificable, aceptando el diagnóstico de osteoporosis en los casos en que la densidad mineral ósea es igual o menor a 2,5 desviaciones estándar inferior a la media encontrada en columna, caderas o muñecas de mujeres adultas, jóvenes y sanas.

TEJIDO ÓSEO

Matriz ósea

Células

Orgánica, constituida en más del 90% por fibras de colágeno tipo I, que se agrupan en forma especializada para originar la "matriz ósea" u osteoide.

Inorgánica, representada por cristales de calcio y fósforo, conocidos como hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2]. 

Causas Falta de tensión física sobre los huesos como consecuencia de la inactividad.Malnutrición profunda que no permite la formación de una matriz proteica suficiente.Falta de vitamina C, necesaria para la secreción de sustancias intercelulares por todas las células, incluyendo la formación de osteoide por los osteoblastos.Falta de secreción de estrógenos en la posmenopausica, debido a que los estrógenos tienen una actividad estimulante de los osteoblastos. Edad avanzada , en la que la hormona de crecimiento y otros factores estimuladores del crecimiento son mas reducidos , además del hecho de que muchas de las funciones del anabolismo proteico son escasas, de forma que no se puede depositar satisfactoriamente la matriz osea.Síndrome de Cushing, debido a que las cantidades de glucocorticoides secretados en esta enfermedad reducen la actividad osteoblastica.

La fisiopatología de la osteoporosis es un desequilibrio entre la reabsorción ósea y la formación ósea. En la osteoporosis, la reabsorción ósea tiene lugar en mayor medida que la formación ósea, de modo que se produce un balance negativo con una pérdida neta de hueso y un creciente riesgo de fracturas, lo que ocasiona deformidades y dolor crónico. El desequilibrio entre la formación ósea y la reabsorción ósea podría producirse como resultado de uno o de una combinación de los siguientes factores: • Aumento de la reabsorción ósea dentro de una unidad de remodelación. • Reducción de la formación ósea dentro de una unidad de remodelación

FISIOPATOLOGÍA

• La osteoporosis se denomina la “enfermedad silenciosa” porque la

pérdida ósea en sí no provoca ningún síntoma. Los pacientes pueden

estar asintomáticos durante años, hasta que comienzan a producirse las

fracturas. La mayor parte del dolor crónico característico de la

osteoporosis es el resultado de las fracturas, que se pueden desarrollar

después de un traumatismo mínimo, desapercibido o inexistente.

• Finalmente, las múltiples fracturas torácicas por compresión provocan

cifosis dorsal, con una exagerada lordosis cervical (“joroba de viuda”). El

estrés anormal en los músculos espinales y los ligamentos ocasiona un

dolor crónico,

• El dolor de espalda asociado con las fracturas vertebrales es uno de los

factores más importantes de deterioro de la calidad de vida.

MANIFESTACIONES CLINICAS

ENFERMEDAD DE PAGET(OSTEITIS DEFORMANTE)

Proceso crónico caracterizado por áreas focales de reabsorción ósea

acompañadas de un aumento en la actividad osteoblástica.

Probablemente la enfermedad resulta de la actuación de un factor exógeno

(presumiblemente vírico) en individuos genéticamente predispuestos.

Poco frecuente antes de los 55 años, aumenta su prevalencia con la edad y

más común en el varón que en la mujer.

Manifestaciones clínicas:

Fases:

Fase osteolitica:

• Inicialmente, la proliferación y la hiperactividad funcional de los

osteoclastos predominan sobre la actividad osteoblástica.

Fase mixta:

• A continuación, se activan los osteoblastos, que sintetizan la nueva

matriz ósea.

Fase esclerotica:

• Predomina la osteoformación.

intensidad del procesofibras de colágeno se disponen

desordenadamente

tejido óseo primitivo de tipo plexiforme, muy vascularizado y de menor resistencia,

aumentando la incidencia de fracturas

formahuesos más blandos y tienden

a deformarse

exceso de formación hueso aumente de tamaño

puede determinar compresiones de estructuras vecinas

facilitar el desarrollo de artrosis

• Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica. Decimoprimera edición. Madrid, españa: editorial elsevier; 2006.

• http://www.intramed.net/UserFiles/Files/Titania_Pasqualini.PDF• http://www.sup.org.uy/Archivos/adp77-2/pdf/adp77-2_13.pdf• http://www.salud.com/salud-femenina/osteopenia--el-umbral-la-

osteoporosis.asp• http://apps.elsevier.es/watermark/ctl_servlet?

_f=10&pident_articulo=13097332&pident_usuario=0&pident_revista=4&fichero=4v26n01a13097332pdf001.pdf&ty=100&accion=L&origen=doymafarma&web=www.doymafarma.com&lan=es

• http://www.segg.es/tratadogeriatria/PDF/S35-05%2070_III.pdf