PARATIROIDES HORMONA PARATIROIDEA, CALCITONINA, METABOLISMO DEL CALCIO Y DEL FOSFATO, VITAMINA D, HUESOS.

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1 PARATIROIDES HORMONA PARATIROIDEA, CALCITONINA, METABOLISMO DEL CALCIO Y DEL FOSFATO, VITAMINA D, HUESOS. La fisiología del metabolismo del calcio y del fosfato, la función de la vitamina D y la formación del hueso y de los dientes están íntimamente relacionadas en un sistema común con dos hormonas reguladoras, la hormona paratiroidea (PTH) y la calcitonina. EL CALCIO Y EL FOSFATO EN EL LIQUIDO EXTRACELULAR Y EN EL PLASMA-FUNCIÓN DE LA VITAMINA D. Control de la formación de la vitamina D. La forma activa de la vitamina D, el 1,25-dihidroxicolecalciferol, está cuidadosamente regulada en las siguientes etapas: 1- En la piel, la luz ultravioleta convierte el 7-deshidrocolesterol en vitamina D3. 2- En el hígado, la vitamina D3 se convierte en 25-hidroxicolecalciferol. 3- En la corteza renal, el 25-hidroxicolecalciferol se convierte en 1,25- dihidroxicolecalciferol en una estimulada y estrechamente controlada por la PTH. Como la formación de PTH está estimulada por la reducción de la concentración de calcio en el líquido (LEC), la formación de 1,25- dihidroxicolecalciferol también aumentará cuando descienda la concentración de calcio en el LEC. Absorción intestinal de calcio: 1,25-dihidroxicolecalciferol En las células epiteliales del intestino delgado, el 1,25-dihidroxicolecalciferol induce la formación de una proteína ligadora de calcio, una ATPasa estimulada por el calcio, y una fosfatasa alcalina, todas las cuales favorecen la absorción de los iones calcio de la luz intestinal. Al ser un catión divalente, el Ca++ no puede atravesar la membrana de las células epiteliales sin los mecanismos activados por el 1,25-dihidroxicolecalciferol; por lo tanto, la absorción de calcio se producirá con una velocidad determinada específicamente por la actividad de los mecanismos regulados por el 1,25- dihidroxicolecalciferol. Los iones fosfatos se absorben relativamente sin regulación, aunque el 1,25- dihidroxicolecalciferol aumenta la tasa de absorción El calcio y el fosfato en el líquido y el plasma. La regulación precisa de la concentración de iones calcio es fundamental para el normal funcionamiento de los sistemas neuromuscular y esquelético. Si la concentración de calcio en el líquido cae por debajo del 50% incluso por breves períodos, se producirán disfunciones neuromusculares del músculo

2 esquelético, inicialmente como hiperexcitabilidad y finalmente como contracciones tetánicas. La concentración de iones fosfatos en el líquido intersticial puede variar bastante sin impacto fisiológico. EL HUESO Y SU RELACION CON EL CALCIO Y EL FOSFATO EXTRACELULARES. El hueso está compuesto fundamentalmente por sales de calcio y fosfato con una matriz orgánica. Aproximadamente el 70% del hueso son sales de calcio. La formación de la matriz colágena precede a la calcificación. La formación del hueso comienza por la secreción de fibras de colágeno por los osteoblastos; la estructura de colágeno sin calcificar se denomina osteoide. La calcificación del osteoide tiene lugar durante un período de varias semanas. Los osteoblastos depositan hueso continuamente y los osteoclastos lo reabsorben, un proceso dinámico que se conoce como remodelado. El hueso tiene la capacidad de remodelarse a lo largo de toda la vida, si bien el proceso es mucho más rápido en los niños y jóvenes que en los ancianos. Los osteoclastos digieren el hueso, tras lo que los osteoblastos depositan hueso nuevo. El equilibrio entre ambos procesos se ve afectado por las siguientes causas: 1 - Estrés mecánico del hueso, que estimula la remodelación y la formación de un hueso más fuerte en los puntos de tensión 2 - PTH y 1,25-dihidroxicolecalciferol, que estimula la actividad y la formación de osteoclastos nuevos. 3 Calcitonina, que reduce la capacidad de absorción y la velocidad de formación de los osteoclastos nuevos. El calcio y el fosfato presentes en el hueso constituyen un depósito para los iones del líquido. Alrededor del 99% del calcio total del organismo se encuentra en el hueso, mientras que menos de 1% reside en el líquido. S la concentración de iones calcio en el líquido desciende por debajo de los niveles normales, se movilizan iones calcio desde el hueso. La distribución entre el hueso y el líquido intersticial están afectadas por PTH y el 1,25-dihidroxicolecalciferol, que promueven el paso de calcio desde el hueso al líquido, y por la calcitonina, que tiene el efecto opuesto. A la inversa, cuando la concentración de calcio en el líquido sube por encima de lo normal, se puede depositar calcio en el hueso. HORMONA PARATIROIDEA La secreción de PTH aumenta como respuesta a la reducción de la concentración de calcio. La hormona se forma en las células principales de las glándulas paratiroides, situadas inmediatamente por detrás de la glándula tiroides. La tasa de formación de PTH depende en gran medida de la concentración de iones calcio en el líquido ; pequeños descensos de esta concentración producen grandes aumentos de la tasa de formación de la PTH. Si la reducción de

3 la concentración de calcio persiste, las glándulas paratiroides se atrofian, como ocurre durante el embarazo y estados patológicos como el raquitismo, caracterizados por una absorción inadecuada de calcio en el tubo digestivo. Los aumentos de la concentración de PTH hacen descender la excreción renal de calcio. Normalmente, más del 99% del calcio filtrado por el glomérulo se reabsorbe a lo largo del túbulo. Aproximadamente el 5% del calcio filtrado se reabsorbe en el conducto colector, donde actúa la PTH estimulando el transporte de calcio. Otros factores que afectan a la excreción de calcio son los siguientes: Aumento de la excreción de calcio. Disminución de la excreción De calcio. Menor (PTH) Mayo (PTH) Mayor volumen de líquido Menor volumen de líquido. Menor (HPO = 4 ) Mayor (HPO = 4 ) Acidosis metabólica Alcalosis metabólica Los aumentos de la concentración de PTH elevan la excreción de fosfato. La excreción de fosfato está regulada como un sistema de máximo tubular (Tm). Aproximadamente el 80% se reabsorbe en el túbulo proximal, cierta absorción adicional en partes más distales de la nefrona. La PTH inhibe la reabsorción de fosfato en el túbulo proximal; otros factores que afectan a la excreción de fosfato son los siguientes. Aumento de la excreción = de HPO 4 Disminución de la excreción = de HPO 4 Mayor (HTP) Menor (HTP) Mayor volumen de líquido Menor volumen de líquido Mayor (HPO = 4 ) Menor (HPO = 4 ) Acidosis metabólica Alcalosis metabólica CALCITONINA La secreción de calcitonina crece como respuesta a la elevación de la concentración de calcio. La hormona es un polipéptido de 32 aminoácidos segregados por las células parafoliculares del tejido intersticial de la glándula tiroides. En general, sus efectos son opuestos a los de la PTH en el hueso y en el túbulo renal, pero de magnitud mucho menor. RESUMEN DEL CONTROL DE LA CONCENTRACION DE CALCIO IONICO

4 La concentración de calcio en el líquido está controlada por un sistema que afecta a la distribución entre el calcio almacenado en el hueso y en el líquido, la tasa de captación desde el intestino y la tasa de excreción renal Regulación de la distribución de calcio entre el hueso y el líquido Cuando la concentración de calcio en el líquido desciende: 1- Los iones calcio fácilmente intercambiables difunden al líquido 2- Aumenta la formación de PTH, lo que estimula la actividad de los osteoclastos e induce el paso de calcio de los huesos al líquido Regulación de la absorción en el tubo digestivo. Cuando la concentración de calcio en el líquido desciende: 1- Aumenta la formación de PTH, lo que produce una mayor tasa de formación de 1,25-dihidroxicolecalciferol. 2- La concentración elevada de 1,25-dihidroxicolecalciferol estimula la formación de proteínas ligadora de calcio y otros factores en el epitelio del intestino delgado, lo que incrementa la tasa de absorción de calcio del tubo digestivo. Regulación de la excreción renal del calcio y el fósforo Cuando la concentración de calcio en el líquido desciende: 1- Aumenta la formación de PTH, y en consecuencia: a) La absorción de calcio del túbulo colector aumenta mientras disminuye su excreción b) Desciende la reabsorción de fosfato del túbulo proximal, a la vez que aumenta su excreción. En el hombre, el mecanismo de control por retroacción más importante es la reducción de la concentración de calcio en el líquido, que eleva la formación de PTH. La implicación de la calcitonina en el sistema de control tiene poca importancia en los adultos. FISIOLOGIA DE LAS ENFERMEDADES PARATIROIDEAS Y OSEAS. El hipoparatiroidismo reduce la concentración de calcio. Este efecto es el resultado de una mala formación de PTH. Los osteoclastos se inactivan, y la formación de 1,25-dihidroxicolecalciferol cae hasta niveles bajos. Disminuye el paso de calcio desde el hueso al líquido, así como la absorción de calcio desde el intestino, y la excreción renal de calcio es mayor que la tasa de absorción intestinal. El tratamiento consiste en grandes dosis de vitamina D, que tiene cierto efecto de la absorción intestinal de calcio, o bien la administración de 1,25- dihidroxicolecalciferol.

5 La excesiva formación de PTH por la glándula paratiroides (hiperparatiroidismo) produce la pérdida de calcio del hueso y aumenta la concentración de calcio. Las concentraciones excesivas de PTH estimulan la actividad de los osteoclastos, la retención renal de calcio y la excreción de fosfato, y una mayor formación de 1,25-dihidroxicolecalciferol. La concentración de calcio en el líquido es menor. Las consecuencias más graves están relacionadas con el perjuicio que supone la excesiva absorción osteoclástica de hueso, lo que tiene como consecuencia el debilitamiento de este. El raquitismo está producido por una absorción deficiente de calcio en el intestino. Esto puede deberse a carencia de calcio en la alimentación o a la falta de formación de cantidades adecuadas de 1,25dihidroxiclecalciferol. Si existen alteraciones renales o faltan los riñones, no pueden formarse 1,25- dihidroxicolecalciferol. Debido a la defectuosa absorción de calcio, las concentraciones de PTH son elevadas, lo que estimulan la reabsorción osteoclástica del hueso y la liberación de calcio en el líquido. La osteoporosis está producida por una deficiente formación de hueso nuevo por los osteoblastos. En consecuencia, la velocidad de reabsorción osteoclástica excede a la formación de hueso nuevo. La causa más común de osteoporosis es la perdida de los esteroides sexuales anabólicos, estrógenos y testosterona, que estimulan intensamente la actividad de los osteoblastos. En el hombre, la concentración de testosterona desciende gradualmente y produce un efecto anabólico significativo a los 70 u 80 años de edad. En la mujer, la formación de estrógenos cae muy cerca del cero en la menopausia, aproximadamente a los 50 años. La disminución de la concentración de estrógenos rompe el equilibrio entre la reabsorción y la formación de hueso, aunque los síntomas no son apreciables durante años. La perdida continua de calcio esquelético comienza incluso antes de la menopausia. Tras años de pérdida gradual de calcio, el hueso se debilita hasta la aparición de síntomas como la compresión vertebral y la fragilidad de la pelvis y los huesos largos. Todo ello puede evitarse con un tratamiento a base de estrógenos iniciado en la menopausia. Los suplementos de calcio tras la menopausia no son eficaces porque la osteoporosis no está relacionada con la falta de calcio en el líquido.