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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.

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1 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 mg/dia Urina 200 mg/dia 1,25 (OH) 2 Vit D Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia O cálcio é um dos cátions mais abundantes no organismo, representando cerca de 2% do peso corporal, ou seja, de a g no indivíduo adulto.

2 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 mg/dia Urina 200 mg/dia 1,25 (OH) 2 Vit D Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Aproximadamente 99% do cálcio corporal encontram-se no esqueleto, principalmente em combinação com fosfato, sob a forma de cristais de hidroxiapatita [Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ]. O restante (1%) encontra-se nos dentes, tecidos moles e no fluido extracelular.

3 Ingestão de cálcio 1000 mg/dia Fezes 800 mg/dia Absorção 300 mg/dia Secreção 100 mg/dia PTH Reabsorção 500 mg/dia Urina 200 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

4 Fezes 800 mg/dia Urina 200 mg/dia 1,25 (OH) 2 Vit D Uma fração importante do cálcio extracelular é o cálcio sérico, que pode ser avaliado clinicamente

5 Ingestão de cálcio 1000 mg/dia Fezes 800 mg/dia Absorção 300 mg/dia PTH Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Urina 200 mg/dia 1,25 (OH) 2 Vit D Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Em 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 CÁLCIO EXTRACELULAR NormalHipoproteinemia [Ca ], mg/dL IonizadoLigado a proteínasComplexado CÁLCIO SÉRICO

6 A RELAÇÃO ENTRE E FOSFATO

7 Existe uma relação muito especial entre as concentrações de cálcio e de fosfato no organismo Ca ++ HPO 4 --

8 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

9 Essa reação pode ser representada pela equação Ca ++ + HPO 4 -- CaHPO 4

10 Essa reação pode ser representada pela equação Ca ++ + HPO 4 -- CaHPO 4 Cuja constante de equilíbrio, k, é dada por k = [Ca ++ ].[HPO 4 -- ] [CaHPO 4 ]

11 Como o denominador dessa fração (que representa o precipitado) é constante, o numerador também o é k = [Ca ++ ].[HPO 4 -- ] CONSTANTE = CONSTANTE

12 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 ++ ].[HPO 4 -- ] = CONSTANTE

13 Isso significa que, se a concentração de cálcio for de 10 mg/dL, a concentração máxima de fosfato será de 7 mg/dL [Ca ++ ].[HPO 4 -- ] = 70

14 Se a concentração de fosfato subir a 10 mg/dL... [Ca ++ ].[HPO 4 -- ] [HPO 4 -- ]

15 ... a de cálcio terá forçosamente de cair a 7 mg/dL [Ca ++ ].[HPO 4 -- ] [HPO 4 -- ]

16 [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 -- ]

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

18 Absorção 300 mg/dia Secreção 100 mg/dia Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Absorção mg/dia O CÁLCIO NO ESPAÇO EXTRACELULAR: VIAS DE ENTRADA E SAÍDA

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

20 Fezes 800 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

21 A ABSORÇÃO DE CÁLCIO NO TUBO DIGESTIVO

22 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Ingestão de cálcio 1000 mg/dia A ingestão diária de cálcio é de aproximadamente 1 g Clique aqui para ver fontes de cálcio

23 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Urina 200 mg/dia 1,25 (OH) 2 Vit D Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia fonte: São Paulo Medical Journal/RPM 133(4 supl): 54-58, 1995

24 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Ingestão de cálcio 1000 mg/dia A ingestão diária de cálcio é de aproximadamente 1 g Absorção 300 mg/dia Desse total, cerca de 300 mg são absorvidos pelo intestino...

25 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Ingestão de cálcio 1000 mg/dia A ingestão diária de cálcio é de aproximadamente 1 g..enquanto cerca de 100 mg de cálcio são devolvidos à luz intestinal com as secreções digestivas Absorção 300 mg/dia Desse total, cerca de 300 mg são absorvidos pelo intestino... Secreção 100 mg/dia

26 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Urina 200 mg/dia 1,25 (OH) 2 Vit D Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Ingestão de cálcio 1000 mg/dia Isso significa que a absorção intestinal resultante de cálcio é de cerca de 200 mg/dia... Absorção resultante 200 mg/dia

27 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Ingestão de cálcio 1000 mg/dia... enquanto cerca de 800 mg de cálcio são eliminados diariamente com as fezes Fezes 800 mg/dia Absorção resultante 200 mg/dia

28 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia A absorção intestinal de cálcio ocorre no duodeno, jejuno e íleo, sendo particularmente intensa neste último

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

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

31 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 ++ CM CB Ca ++

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

33 ... ou em troca por sódio Ca ATP Na ++ ATP Na ++ Ca

34 PROCESSAMENTO DE CÁLCIO NO NÉFRON

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

36 Cerca de 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)

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

38 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 %

39 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 %

40 DISTAL ALÇA FINA DESCENDENTE ALÇA ESPESSA COLETOR ALÇA FINA ASCENDENTE PROXIMAL CARGA FILTRADA = mg/dia CARGA EXCRETADA = ~200 mg/dia ~70 % ~20 % ~ 2 % ~ 6 % CARGA ABSORVIDA = ~9.800 mg/dia ESQUEMATICAMENTE:

41 Ca Filtração mg/dia No túbulo proximal, o cálcio é absorvido passivamente, difundindo-se ao longo dos espaços paracelulares

42 Ca Filtração mg/dia 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+K+

43 Ca Filtração mg/dia...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+K+ Cl - K+K+ Na + K+K+ K+K+

44 Ca Filtração mg/dia Há também transporte ativo de cálcio neste segmento. O cálcio penetra na célula através de canais específicos situados na membrana luminal... Na + K+K+

45 Ca Filtração mg/dia... 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+K+

46 Filtração mg/dia No túbulo distal, a reabsorção se dá apenas por transporte ativo, dada a baixa permeabilidade das junções intercelulares (epitélio “coeso”, ou “tight”) ATP Na ++

47 Filtração mg/dia 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 ++

48 Filtração mg/dia 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 ++ ?

49 Filtração mg/dia Urina 200 mg/dia Absorção 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

50 E O FOSFATO?

51 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 mol/L), localizando-se principalmente nas mitocôndrias.

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

53 ... 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...

54 A ABSORÇÃO DE FOSFATO NO TUBO DIGESTIVO

55 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Ingestão de fosfato mg/dia A ingestão diária de fosfato varia de 800 a mg. Suponhamos uma ingestão de mg

56 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Absorção mg/dia Desse total, cerca de mg são absorvidos pelo intestino... A ingestão diária de fosfato varia de 800 a mg. Suponhamos uma ingestão de mg Ingestão de fosfato mg/dia

57 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia..enquanto cerca de 200 mg são devolvidos à luz intestinal com as secreções digestivas Desse total, cerca de mg são absorvidos pelo intestino... Secreção 200 mg/dia Absorção mg/dia A ingestão diária de fosfato varia de 800 a mg. Suponhamos uma ingestão de mg Ingestão de fosfato mg/dia

58 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Urina 200 mg/dia 1,25 (OH) 2 Vit D Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Isso significa que, neste caso, a absorção intestinal de fosfato é de cerca de 900 mg/dia... Absorção resultante 900 mg/dia Ingestão de fosfato mg/dia

59 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia... enquanto 300 mg são eliminados com as fezes Fezes 300 mg/dia Ingestão de fosfato mg/dia Absorção resultante 900 mg/dia

60 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Urina 200 mg/dia 1,25 (OH) 2 Vit D Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia Ingestão de fosfato 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

61 Reabsorção 500 mg/dia Filtração mg/dia Incorporação 500 mg/dia Absorção mg/dia A absorção intestinal de fosfato ocorre principalmente no jejuno, sendo menor no duodeno e mínima no íleo

62 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

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

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

65 O fosfato deixa a célula através da membrana basolateral por um mecanismo passivo, que envolve troca por outros ânions P K+K+ Na + P P A-A-

66 PROCESSAMENTO DE FOSFATO NO NÉFRON

67 O fosfato é filtrado livremente nos glomérulos

68 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

69 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 %

70 DISTAL ALÇA FINA DESCENDENTE ALÇA ESPESSA COLETOR ALÇA FINA ASCENDENTE PROXIMAL CARGA FILTRADA = mg/dia CARGA EXCRETADA = ~800 mg/dia ~ 85 % < 5 % ~ 10 % CARGA ABSORVIDA = ~6.200 mg/dia ESQUEMATICAMENTE:

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

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

73 K+K+ 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

74 K+K+ Na + P O fosfato sai da célula através da membrana basolateral, em contratransporte com outros ânions. P A-A- ATP

75 Filtração mg/dia Uma parcela menor do fosfato filtrado é absorvida no túbulo distal. No entanto, a natureza desse transporte não está esclarecida. P ?

76 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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