CÁLCIO EXTRACELULAR Ingestão de cálcio 1000 mg/dia Fezes 800 mg/dia Absorção 300 mg/dia Secreção 100 mg/dia PTH Reabsorção 500 mg/dia Filtração 10.000

CÁLCIO EXTRACELULAR

Ingestão de cálcio1000 mg/dia

Fezes800 mg/dia

Absorção300

mg/dia

Secreção100

mg/dia

PTH

Reabsorção500

mg/diaFiltração10.000 mg/dia

Urina200

mg/dia

1,25 (OH)2 Vit D

Incorporação

500 mg/dia

Absorção9.800 mg/dia

O cálcio é um dos cátions mais abundantes no organismo, representando cerca de 2% do peso corporal, ou seja, de 1.000 a 1.500 g no indivíduo adulto.



Fezes800 mg/dia

Absorção300

mg/dia

Secreção100

mg/dia

PTH

Reabsorção500


Urina200

mg/dia

1,25 (OH)2 Vit D

Incorporação

500 mg/dia


Aproximadamente 99% do cálcio corporal encontram-se no esqueleto, principalmente em combinação com fosfato, sob a forma de cristais de hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2]. O restante (1%) encontra-se nos dentes, tecidos moles e no fluido extracelular.


Fezes800 mg/dia

Absorção300

mg/dia

Secreção100

mg/dia

PTH

Reabsorção500

mg/dia

Urina200

mg/dia

1,25 (OH)2 Vit D

Incorporação

500 mg/dia

O cálcio solúvel extracelular corresponde a um ínfima fração do que está presente no esqueleto. No entanto, essa pequena parcela tem uma importância imensa: além de ser essencial a processos fisiológicos tais como a coagulação sangüínea, o cálcio solúvel extracelular influencia profundamente as células excitáveis, especialmente as células cardíacas e as células musculares lisas

Fezes800 mg/dia

Urina200

mg/dia

1,25 (OH)2 Vit D

Uma fração importante do cálcio extracelular é o cálcio sérico, que pode ser avaliado clinicamente


Fezes800 mg/dia

Absorção300

mg/dia

PTH

Reabsorção500


Urina200

mg/dia

1,25 (OH)2 Vit D

Incorporação

500 mg/dia

Absorção9.800 mg/diaEm pH e temperatura normais, ~ 50% do cálcio sérico encontram-se

na forma ionizada, que é a fração fisiologicamente ativa. Outros 40% ligam-se às proteínas plasmáticas, principalmente a albumina, cuja concentração influencia assim a concentração do cálcio sérico, que deve portanto ser corrigida quando a concentração da albumina está alterada. Os 10% restantes do cálcio sérico formam complexos com outros íons, especialmente citrato e fosfato


0

2

4

6

8

10

12

14

Normal Hipoproteinemia

[Ca

], m

g/d

L

Ionizado Ligado a proteínas Complexado

CÁLCIO SÉRICO

A RELAÇÃO ENTRE

E FOSFATO

Existe uma relação muito especial entre as concentrações de cálcio e de fosfato no organismo

Ca++ HPO4--

Quando colocados em solução, o cálcio e o fosfato tendem a formar um precipitado, que se mantém em equilíbrio com os íons que permanecem dissolvidos

Essa reação pode ser representada pela equação

Ca++ + HPO4-- CaHPO4

Essa reação pode ser representada pela equação

Ca++ + HPO4-- CaHPO4

Cuja constante de equilíbrio, k, é dada por

k =[Ca++].[HPO4

--][CaHPO4]

Como o denominador dessa fração (que representa o precipitado) é constante, o numerador também o é

k =[Ca++].[HPO4

--]CONSTANTE

= CONSTANTE

Esse termo constante é denominado produto de solubilidade para o sistema cálcio/fosfato. No plasma humano, esse produto é de cerca de 70 (mg/dL)2

[Ca++].[HPO4--] = CONSTANTE

Isso significa que, se a concentração de cálcio for de 10 mg/dL, a concentração máxima de fosfato será de 7 mg/dL

[Ca++].[HPO4--] = 70

Se a concentração de fosfato subir a 10 mg/dL...

[Ca++].[HPO4--][HPO4

--]

... a de cálcio terá forçosamente de cair a 7 mg/dL

[Ca++].[HPO4--][HPO4

--]

6

8

10

12

4 6 8 10 12[HPO4--], mg/dL

[Ca+

+],

mg/

dL

... ou seja, quando se atinge o produto de solubilidade de 70 (mg/dL)2, estabelece-se uma relação inversa entre [Ca++] e [HPO4--]

É evidente que, se o produto [Ca++].[HPO4--] ficar abaixo do produto de solubilidade, as respectivas concentrações poderão variar livremente

Absorção300

mg/dia

Secreção100

mg/dia

Reabsorção500



O CÁLCIO NO ESPAÇO EXTRACELULAR: VIAS DE ENTRADA E SAÍDA

O tubo digestivo representa a única porta de entrada de cálcio no organismo...

Fezes800 mg/dia

O tubo digestivo representa a única porta de entrada de cálcio no organismo...

... enquanto sua eliminação se dá pelas fezes e pela urina

A ABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TUBO DIGESTIVO

Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia



A ingestão diária de cálcio é de aproximadamente 1 g

Clique aqui para ver fontes de cálcio

Reabsorção500


Urina200

mg/dia

1,25 (OH)2 Vit D

Incorporação

500 mg/dia


ALIMENTO MEDIDA APROXIMADA CÁLCIO (mg)LEITE DESNATADO 1 COPO GDE (250 ml) 296IOGURTE 1 COPO 200 g 228QUEIJOS AMARELOS 100 g 860REQUEIJÃO CREMOSO 100 g 104QUEIJO BRANCO 100 g 75COALHADA 1 COPO 200 g 130OVO 1 UNIDADE 50CARNE COZIDA 150 g 20ESPINAFRE COZIDO 1/2 XÍCARA (100 g) 93COUVE/BRÓCOLE COZ. 1/2 XÍCARA (100 g) 187OSTRAS 6 UNIDADES 81PEIXE FRITO 140 g 20

fonte: São Paulo Medical Journal/RPM 133(4 supl): 54-58, 1995

Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia




Absorção300

mg/diaDesse total, cerca de 300 mg são absorvidos pelo intestino...

Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia




..enquanto cerca de 100 mg de cálcio são devolvidos à luz intestinal com as secreções digestivas

Absorção300

mg/diaDesse total, cerca de 300 mg são absorvidos pelo intestino...

Secreção100

mg/dia

Reabsorção500


Urina200

mg/dia

1,25 (OH)2 Vit D

Incorporação

500 mg/dia



Isso significa que a absorção intestinal resultante de cálcio é de cerca de 200 mg/dia ...

Absorção resultante200 mg/dia

Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia



... enquanto cerca de 800 mg de cálcio são eliminados diariamente com as fezesFezes

800 mg/dia

Absorção resultante200 mg/dia

Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia


A absorção intestinal de cálcio ocorre no duodeno, jejuno e íleo, sendo particularmente intensa neste último

Em sua maior parte, o cálcio é absorvido passivamente no intestino, por difusão a favor de um gradiente de concentrações

Ca

Lúmen Interstício

Uma parcela menor é absorvida ativamente. Nesse processo, o cálcio entra na célula através de canais específicos situados na membrana luminal

Uma vez no interior da célula, o cálcio difunde-se livremente ou liga-se a proteínas específicas, a calmodulina (CM) e a calbindina (CB), que lhe facilitam a movimentação

Ca

CM

CB

Ca++

Ca++

Ca++

CM

CB

Ca++

Ca++

Transportado à membrana basolateral, o cálcio é bombeado para fora da célula por meio de uma cálcio-ATPase...

Ca

ATP

ATP

Ca

... ou em troca por sódio

Ca

ATP

Na++

ATP

Na++

Ca

PROCESSAMENTO DE CÁLCIO NO NÉFRON

0

2

4

6

8

10

12

14

Normal

[Ca+

+ ], m

g/dL

Ionizado

Ligado a proteínas

Complexado

O cálcio ionizado e o complexado são filtrados livremente nos glomérulos, enquanto o cálcio ligado às proteínas plasmáticas é retido pela barreira glomerular

Cerca de 10.000 mg de cálcio são filtrados diariamente. Isso

corresponde à soma da concentração plasmática

de cálcio ionizado (~5 mg/dL = 50 mg/L), com a

de cálcio complexado (~10 mg/L), multiplicada

pela quantidade de plasma ultrafiltrado em

um dia (~170 L)

Por conveniência, vamos representar todo o cálcio filtrado por uma única seta

O cálcio é absorvido nos mais importantes segmentos do néfron, seguindo grosseiramente o perfil de absorção do sódio

PROXIMAL ~70 %

PORÇÃO ESPESSA ~20 %

DISTAL ~5 %

COLETOR ~3 %

Cerca de 2.5% da carga filtrada de cálcio, ou ~250 mg/dia, são excretados com a urina

PROXIMAL ~70 %

PORÇÃO ESPESSA ~20 %

DISTAL ~5 %

COLETOR ~3 %

DISTAL

ALÇA FINADESCENDENTE

ALÇAESPESSA

COLETOR

ALÇA FINAASCENDENTE

PROXIMAL

CARGA FILTRADA = 10.000 mg/dia

CARGA EXCRETADA = ~200 mg/dia

~70 %

~20 %

~ 2 %

~ 6 %

CARGA ABSORVIDA = ~9.800 mg/dia

ESQUEMATICAMENTE:

Ca

Filtração10.000 mg/dia

No túbulo proximal, o cálcio é absorvido passivamente, difundindo-se ao longo dos espaços paracelulares

Ca


Na porção espessa da alça de Henle, o cálcio também é absorvido passivamente, ao longo dos espaços intercelulares, movido pelo gradiente elétrico existente entre o lume e o interstício...

+ -

Na+

K+

Ca


...o qual é por sua vez gerado pela existência de um trocador Na:K:2Cl, existente na membrana luminal. Note que o Na+ e o K+ também são absorvidos graças a esse gradiente

Na+

K+

Cl-

K+

Cl-

Na+

K+

K+

Na+

Ca


Há também transporte ativo de cálcio neste segmento. O cálcio penetra na célula através de canais específicos situados na membrana luminal...

Na+

K+

Ca


... sendo bombeado para fora da célula por meio de uma Ca++-ATPase e de um trocador Na-Ca, ambos situados na membrana basolateral. Esse arranjo é semelhante ao existente no intestino delgado

Na+

ATP

Na++

K+


No túbulo distal, a reabsorção se dá apenas por transporte ativo, dada a baixa permeabilidade das junções intercelulares (epitélio “coeso”, ou “tight”)

ATP

Na++


Embora o túbulo distal seja responsável pela reabsorção de menos de 10% da carga filtrada de cálcio, é principalmente nesse segmento que a excreção do íon é regulada pela ação do PTH

ATP

Na++


Há pouca informação sobre a natureza do transporte de cálcio no túbulo coletor. É bastante provável, no entanto, que esse segmento efetue transporte ativo nos mesmos moldes daquele que ocorre no túbulo distal

ATP

Na++?


Urina200

mg/dia


Como vimos, todo esse processamento permite a recuperação de 98% da enorme quantidade de cálcio filtrada nos glomérulos, deixando à excreção urinária apenas o necessário para compensar o que é absorvido no intestino

E O FOSFATO?

Há no organismo humano adulto cerca de 600 g de fosfato (1% do peso corporal), dos quais 85% são encontrados no esqueleto e 15% no fluido extracelular, sob a forma de fosfato inorgânico, e nos tecidos moles, na forma de ésteres de fosfato. Embora o fosfato participe de inúmeras reações bioquímicas envolvidas na geração e transferência de energia, sua concentração intracelular é baixa (1 x 10-4 mol/L), localizando-se principalmente nas mitocôndrias.

Como no caso do cálcio, o tubo digestivo representa a única porta de entrada de fosfato no organismo...

... que é também eliminado pelas fezes e pela urina

Como no caso do cálcio, o tubo digestivo representa a única porta de entrada de fosfato no organismo...

A ABSORÇÃO DE FOSFATO NO TUBO DIGESTIVO

Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia


Ingestão de fosfato1.200 mg/dia

A ingestão diária de fosfato varia de 800 a 1.400 mg. Suponhamos uma ingestão de 1.200 mg

Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia



Desse total, cerca de 1.100 mg são absorvidos pelo intestino...



Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia


..enquanto cerca de 200 mg são devolvidos à luz intestinal com as secreções digestivas

Desse total, cerca de 1.100 mg são absorvidos pelo intestino...

Secreção200

mg/dia




Reabsorção500


Urina200

mg/dia

1,25 (OH)2 Vit D

Incorporação

500 mg/dia

Absorção9.800 mg/diaIsso significa que, neste caso, a

absorção intestinal de fosfato é de cerca de 900 mg/dia ...

Absorção resultante 900 mg/dia


Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia

Absorção9.800 mg/dia... enquanto 300 mg são

eliminados com as fezesFezes

300 mg/dia


Absorção resultante 900 mg/dia

Reabsorção500


Urina200

mg/dia

1,25 (OH)2 Vit D

Incorporação

500 mg/dia



Portanto, a taxa de absorção intestinal de fosfato é 4 ou 5 vezes superior à de cálcio. Essa observação é importante para entendermos alguns distúrbios do metabolismo de cálcio e fósforo

Reabsorção500


Incorporação

500 mg/dia


A absorção intestinal de fosfato ocorre principalmente no jejuno, sendo menor no duodeno e mínima no íleo

Em sua maior parte, o fosfato é absorvido passivamente no intestino, por difusão a favor de um gradiente de concentrações através da via paracelular

Ca

Lúmen Interstício

P

Uma parcela menor é absorvida por um processo ativo secundário, na verdade um cotransporte com sódio através da membrana luminal.

P

Na+

P

A energia para esse transporte provém da atividade da Na+:K+: ATPase situada na membrana basolateral

P

K+

Na+

Na+

P

O fosfato deixa a célula através da membrana basolateral por um mecanismo passivo, que envolve troca por outros ânions

P

K+

Na+

Na+

PP

A-

PROCESSAMENTO DE FOSFATO NO NÉFRON

O fosfato é filtrado livremente nos glomérulos

O fosfato é absorvido principalmente nos túbulos proximal e distal...

PROXIMAL ~85 %

DISTAL ~10 %

COLETOR < 5 %

PORÇÃO ESPESSA < 5 %... enquanto a absorção na porção espessa e no túbulo coletor é pouco importante

Cerca de 12% da carga filtrada de fosfato, ou ~ 800 mg/dia, são excretados com a urina

PROXIMAL ~85 %

DISTAL ~10 %

COLETOR < 5 %

PORÇÃO ESPESSA < 5 %

DISTAL

ALÇA FINADESCENDENTE

ALÇAESPESSA

COLETOR

ALÇA FINAASCENDENTE

PROXIMAL

CARGA FILTRADA = 7.000 mg/dia

CARGA EXCRETADA = ~800 mg/dia

~ 85 %

< 5 %

< 5 %

~ 10 %

CARGA ABSORVIDA = ~6.200 mg/dia

ESQUEMATICAMENTE:

Na+

P

No túbulo proximal, tal como no intestino, o fosfato é absorvido por cotransporte com sódio através da membrana luminal.

Na+

P

Na verdade, trata-se de um transporte ativo secundário, uma vez que o fosfato “pega carona” com o sódio...

K+

Na+

Na+

P

... que por sua vez movimenta-se a favor de um gradiente de concentrações gerado pela Na:K:ATPase situada na membrana basolateral.

ATP

K+

Na+

Na+

P

O fosfato sai da célula através da membrana basolateral, em contratransporte com outros ânions.

PA-

ATP


Uma parcela menor do fosfato filtrado é absorvida no túbulo distal. No entanto, a natureza desse transporte não está esclarecida.

P ?

Na porção espessa da alça de Henle e no túbulo coletor a absorção de fosfato é pequena e suas características não são bem conhecidas

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CÁLCIO EXTRACELULAR Ingestão de cálcio 1000 mg/dia Fezes 800 mg/dia Absorção 300 mg/dia Secreção 100 mg/dia PTH Reabsorção 500 mg/dia Filtração 10.000