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METABOLISMO DEL
CALCIO
Distribuzione del Calcio nellorganismo
 1,1Kg Ca /70 Kg peso corporeo
98% nelle ossa come
idrossiapatite (Ca)3(PO4)2Ca (OH)2
OSSO:  25% collagene  75% idrossiapatite
2 % nei liquidi biologici
Funzioni del Calcio
Extracellulare/plasma
Mineralizzazione dellosso
Coagulazione del sangue
Eccitabilit neuromuscolare
Intracellulare
Secondo messaggero
Contrazione muscolare
Secrezione ormonale e di
neurotrasmettitori
Funzioni del calcio intracellulare
CaM=
Calmodulina
Calcio
Molte funzioni sono mediate da calmodulina
Calcio
Voltage operated channel
Receptor
operated
Intracellular
Messenger
operated
Calcio Plasmatico Totale = 9-11 mg/100 ml (2,2-2,6 mM)
Calcio
Plasmatico
libero*,
4.5 mg/100ml,
1.1-1.3 mM 45%
Calcio legato a
Proteine
(Albumina)
4.5 mg/100ml
Calcio complessato
(fosfato PO4---,
bicarbonato HCO3-,
Citrato) 1.0 mg/100ml
altro
45%
9%
1%
* Biologicamente attivo
Calcio Plasmatico Totale = 9-11 mg/100 ml (2,2-2,6 mM)
cos狸 distribuito
45% Calcio Plasmatico libero e ionizzato, 4.5 mg/100ml,
pari a 1.1-1.3 mM
45% Calcio legato a Proteine (Albumina) = 4.5 mg/100ml
10 % Calcio complessato (PO4---
, HCO3-, Citrato) = 1.0
mg/100ml
+
1 % nel liquido interstiziale, citoplasma delle cellule
Calcio nei fluidi biologici
Forme & Concentrazioni
OMEOSTASI DEL CALCIO
CALCIO nella DIETA
ASSORBIMENTO
INTESTINALE
ALIMENTI e
INTEGRATORI CALCIO CIRCOLANTE =
COSTANTE
OSSO
RENE
URINE
LUNICO CALCIO in ingresso
IL PRINCIPALE CALCIO
in uscita
Turnover dellosso
Metabolismo dellosso
 Losso 竪 un tessuto, che si rimodella
continuamente per tutto larco della vita. Gli
osteoblasti provvedono alla deposizione di
nuovo tessuto osseo.
Gli osteoclasti al riassorbimento
Gli osteociti al mantenimento
 la struttura 竪 costituita da due fasi:
Matrice collagene di tipo I- 25%
Fase minerale idrossiapatite- 75%
Metabolismo dell osso
 La calcificazione (deposito di cristalli di
idrossiapatite) 竪 preceduta dalla
formazione di una rete di collagene
prodotta dagli osteoblasti
 N.B. Per la corretta sintesi del collagene
竪 INDISPENSABILE la vitamina C
Assorbimento Gastrointestinale
Lassorbimento dipende da due meccanismi:
-Processo attivo (assorbe maggiori quantit)
regolato da 1-25 diidrossivitamina D e dal suo
recettore intestinale ( il principale
meccanismo di assorbimento di Calcio
nella dieta )
-Assorbimento passivo (piccole quantita)
lungo tutto lintestino, avviene sempre
Assorbimento Intestinale del Calcio:
fattori che influenzano la biodisponibilit
 Aumentano
 Vit. D
 Acidit
 G.H.(ormone crescita)
 PTH (paratormone)
 Acido citrico
 Lattosio, proteine,
fosfopeptidi della
caseina (latte e
derivati)
 Diminuiscono
 Glucocorticoidi
 Acidi grassi
(malassorbimento)
 Tiroxina
 pH intestinale
elevato
 ossalati/fitati/fibre
alimentari (vegetali
cereali)
CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO)
Latticini Verdure Carne-pesce Cereali Frutta
CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO)
Latticini Verdure Carne-pesce Cereali Frutta
RDA= 1000mg (1g)/die
RECOMMENDED
DAILY ALLOWANCE
Escrezione renale
 Il riassorbimento prossimale
竪 un processo attivo
strettamente connesso col
riassorbimento del sodio e
non appare soggetto a
regolazione ormonale
 Solamente la quota
riassorbita nel nefrone
distale (circa il 10% del
calcio totale riassorbito) 竪
sottoposta ad una
regolazione ormonale,
principalmente da parte del
paratormone ( PTH )
Il calcio libero nel siero e nel citoplasma
- Costituisce la frazione di importanza fisiologica
- Pu嘆 formare Calcio Fosfato insolubile
di conseguenza la sua concentrazione 竪 soggetta a
una rigorosa regolazione
Calcio Fosfato
Se viene superato il prodotto di solubilit
Ca++ x PO4--- = 35. 2mg / 100 ml Plasma
Leccesso pu嘆 formare fosfato di calcio insolubile
Ca3 (PO4)2 (calcificazione ectopica)
*4.5 mg Ca X 7.8 mg Fosfato = 35.1 mg/100 ml
Maximum**
[1.1mM X 0.74 mM = 0.81 mMolare]
Se Ca++ PO4--- e vice versa
Regolazione ormonale dellomeostasi del
Calcio
 Vitamina D
 Paratormone
 Calcitonina
Calcitonina- ipocalcemizzante
stimola deposito di calcio nellosso
Secrezione stimolata da aumento di
Ca++
plasmatico
Diminuisce il livello di Ca++
plasmatico
riducendo assorbimento osseo da parte di
osteoclasti, (deposizione calcio nelle ossa -osteoblasti)
 Accelera formazione osteoblasti
 Riduce differenziazione in osteoclasti
 Precursore mw 15000, attivo 32 AA mw 3590
 Sintetizzata cellule C parafollicolari della tiroide
Calcio
Paratormone (PTH)-ipercalcemizzante
stimola riassorbimento Ca dallosso
 Secrezione stimolata da basso Ca++
plasmatico
 Aumenta Ca++
plasmatico favorendo riassorbimento
di Ca++
dalle ossa, riassorbimento di Ca nel rene,
idrossilazione della vit. D
 Polipeptide(84 aminoacidi)
 Sintetizzato nelle paratiroidi
Calcio
VITAMINA D
 ORMONE STEROIDEO
 Esplica le sue funzioni prevalentemente legandosi ad
uno specifico recettore intracitoplasmatico (VDR)
 DUE FONTI DIETETICHE PRINCIPALI
 Ergocalciferolo (vitamina D2)
 Deriva dalle piante e dai lieviti
 Colecalciferolo (vitamina D3)
 Deriva dal 7-deidrocolesterolo
 Si ritrova nellolio di pesce e nel tuorlo delluovo
 Puo essere sintetizzata a livello cutaneo
Calcio
Azione ipercalcemizzante Ca2+
Azione iperfosfatemica Pi
Eliminazione Trasporto Calcio e fosfato Attivit osteoclasti e
osteoblasti
Ca, Pi riassorbimento osseo
Forma attiva vit. D
Fabbisogni giornalieri raccomandati di vitamina D
Et adulta
Crescita
Gravidanza
Soggetto anziano
10 袖g (400 UI)/die
20 袖g (800 UI)/die
20 袖g (800 UI)/die
20 袖g (800 UI)/die
Contenuto di vitamina D negli alimenti
(Apporto medio calcolato in unit internazionali (Ul) ogni 100g
Olio di fegato di
merluzzo
24.000
Anguilla 4.400
Sardina 1.440
Tonno 1.000
Salmone 650
Sgombro 600
Tuorlo d'uovo 350
Bianco d'uovo 200
Funghi 150-
300
Cacao 10
0
Burro 80
Fegato di pollo 80
Crema 40
Halibut 40
Formaggio a
pasta morbida
40
Formaggio a
pasta dura
40
Germe di grano 28
Fegato di vitello 20
Ca plasmatico
PTH
Mobilizzazione
ossea
Vit D attiva
Assorbimento
intestinale
Deposizione
ossea
CT
ATTIVAZIONE DEGLI OSTEOBLASTI
E RELAZIONI CON GLI OSTEOCLASTI
PTH
vitD
1
2
3
Paratormone Calcio
Calcitonina Calcio
RACHITISMO- formazione della matrice
con mineralizzazione incompleta :
perdita di resistenza
Cause:
-scarsa esposizione al sole
-dieta vegetariana stretta
-malattie epatiche e renali
rachitismo
Calcificazione tessuti
Osteoporosi: minore quantit di osso
composizione normale
Con let calcitonina e estrogeni
diminuiscono
-Estrogeni, fluoruri, calcitriolo, Calcio,
attivit fisica
ALIMENTI PI COMUNEMENTE RESPONSABILI
DELL'AUMENTO DEI LIVELLI DI OSSALATI NELLE
URINE
Vegetali a foglia verde scura (spinaci, bietole, rucola)
Barbabietole
Frutta secca a guscio
Soia e derivati
Cioccolato
Fragole
Circa il 10% delle persone 竪 oggetto di un episodio di
calcolosi renale nel corso della vita, e circa il 70% di queste
persone va incontro a recidive.
Circa l'80% dei calcoli renali contiene calcio, e di questi
circa l'80% 竪 formato da ossalato di calcio, in forma pura o
associata a fosfato di calcio.
Fattori che influenzano la
formazione dellosso
Calcio e vit.D nella dieta
Tipo di dieta
Esposizione UV
Estrogeni/androgeni
GH
Attivit fisica
Ormoni e fattori di crescita

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Calcio

  • 2. Distribuzione del Calcio nellorganismo 1,1Kg Ca /70 Kg peso corporeo 98% nelle ossa come idrossiapatite (Ca)3(PO4)2Ca (OH)2 OSSO: 25% collagene 75% idrossiapatite 2 % nei liquidi biologici
  • 3. Funzioni del Calcio Extracellulare/plasma Mineralizzazione dellosso Coagulazione del sangue Eccitabilit neuromuscolare Intracellulare Secondo messaggero Contrazione muscolare Secrezione ormonale e di neurotrasmettitori
  • 4. Funzioni del calcio intracellulare CaM= Calmodulina
  • 6. Molte funzioni sono mediate da calmodulina
  • 9. Calcio Plasmatico Totale = 9-11 mg/100 ml (2,2-2,6 mM) Calcio Plasmatico libero*, 4.5 mg/100ml, 1.1-1.3 mM 45% Calcio legato a Proteine (Albumina) 4.5 mg/100ml Calcio complessato (fosfato PO4---, bicarbonato HCO3-, Citrato) 1.0 mg/100ml altro 45% 9% 1% * Biologicamente attivo
  • 10. Calcio Plasmatico Totale = 9-11 mg/100 ml (2,2-2,6 mM) cos狸 distribuito 45% Calcio Plasmatico libero e ionizzato, 4.5 mg/100ml, pari a 1.1-1.3 mM 45% Calcio legato a Proteine (Albumina) = 4.5 mg/100ml 10 % Calcio complessato (PO4--- , HCO3-, Citrato) = 1.0 mg/100ml + 1 % nel liquido interstiziale, citoplasma delle cellule Calcio nei fluidi biologici Forme & Concentrazioni
  • 11. OMEOSTASI DEL CALCIO CALCIO nella DIETA ASSORBIMENTO INTESTINALE ALIMENTI e INTEGRATORI CALCIO CIRCOLANTE = COSTANTE OSSO RENE URINE LUNICO CALCIO in ingresso IL PRINCIPALE CALCIO in uscita
  • 13. Metabolismo dellosso Losso 竪 un tessuto, che si rimodella continuamente per tutto larco della vita. Gli osteoblasti provvedono alla deposizione di nuovo tessuto osseo. Gli osteoclasti al riassorbimento Gli osteociti al mantenimento la struttura 竪 costituita da due fasi: Matrice collagene di tipo I- 25% Fase minerale idrossiapatite- 75%
  • 15. La calcificazione (deposito di cristalli di idrossiapatite) 竪 preceduta dalla formazione di una rete di collagene prodotta dagli osteoblasti N.B. Per la corretta sintesi del collagene 竪 INDISPENSABILE la vitamina C
  • 16. Assorbimento Gastrointestinale Lassorbimento dipende da due meccanismi: -Processo attivo (assorbe maggiori quantit) regolato da 1-25 diidrossivitamina D e dal suo recettore intestinale ( il principale meccanismo di assorbimento di Calcio nella dieta ) -Assorbimento passivo (piccole quantita) lungo tutto lintestino, avviene sempre
  • 17. Assorbimento Intestinale del Calcio: fattori che influenzano la biodisponibilit Aumentano Vit. D Acidit G.H.(ormone crescita) PTH (paratormone) Acido citrico Lattosio, proteine, fosfopeptidi della caseina (latte e derivati) Diminuiscono Glucocorticoidi Acidi grassi (malassorbimento) Tiroxina pH intestinale elevato ossalati/fitati/fibre alimentari (vegetali cereali)
  • 18. CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO) Latticini Verdure Carne-pesce Cereali Frutta CONTENUTO DI CALCIO (mg/100g ALIMENTO) Latticini Verdure Carne-pesce Cereali Frutta RDA= 1000mg (1g)/die RECOMMENDED DAILY ALLOWANCE
  • 19. Escrezione renale Il riassorbimento prossimale 竪 un processo attivo strettamente connesso col riassorbimento del sodio e non appare soggetto a regolazione ormonale Solamente la quota riassorbita nel nefrone distale (circa il 10% del calcio totale riassorbito) 竪 sottoposta ad una regolazione ormonale, principalmente da parte del paratormone ( PTH )
  • 20. Il calcio libero nel siero e nel citoplasma - Costituisce la frazione di importanza fisiologica - Pu嘆 formare Calcio Fosfato insolubile di conseguenza la sua concentrazione 竪 soggetta a una rigorosa regolazione
  • 21. Calcio Fosfato Se viene superato il prodotto di solubilit Ca++ x PO4--- = 35. 2mg / 100 ml Plasma Leccesso pu嘆 formare fosfato di calcio insolubile Ca3 (PO4)2 (calcificazione ectopica) *4.5 mg Ca X 7.8 mg Fosfato = 35.1 mg/100 ml Maximum** [1.1mM X 0.74 mM = 0.81 mMolare] Se Ca++ PO4--- e vice versa
  • 22. Regolazione ormonale dellomeostasi del Calcio Vitamina D Paratormone Calcitonina
  • 23. Calcitonina- ipocalcemizzante stimola deposito di calcio nellosso Secrezione stimolata da aumento di Ca++ plasmatico Diminuisce il livello di Ca++ plasmatico riducendo assorbimento osseo da parte di osteoclasti, (deposizione calcio nelle ossa -osteoblasti) Accelera formazione osteoblasti Riduce differenziazione in osteoclasti Precursore mw 15000, attivo 32 AA mw 3590 Sintetizzata cellule C parafollicolari della tiroide
  • 25. Paratormone (PTH)-ipercalcemizzante stimola riassorbimento Ca dallosso Secrezione stimolata da basso Ca++ plasmatico Aumenta Ca++ plasmatico favorendo riassorbimento di Ca++ dalle ossa, riassorbimento di Ca nel rene, idrossilazione della vit. D Polipeptide(84 aminoacidi) Sintetizzato nelle paratiroidi
  • 27. VITAMINA D ORMONE STEROIDEO Esplica le sue funzioni prevalentemente legandosi ad uno specifico recettore intracitoplasmatico (VDR) DUE FONTI DIETETICHE PRINCIPALI Ergocalciferolo (vitamina D2) Deriva dalle piante e dai lieviti Colecalciferolo (vitamina D3) Deriva dal 7-deidrocolesterolo Si ritrova nellolio di pesce e nel tuorlo delluovo Puo essere sintetizzata a livello cutaneo
  • 29. Azione ipercalcemizzante Ca2+ Azione iperfosfatemica Pi Eliminazione Trasporto Calcio e fosfato Attivit osteoclasti e osteoblasti Ca, Pi riassorbimento osseo Forma attiva vit. D
  • 30. Fabbisogni giornalieri raccomandati di vitamina D Et adulta Crescita Gravidanza Soggetto anziano 10 袖g (400 UI)/die 20 袖g (800 UI)/die 20 袖g (800 UI)/die 20 袖g (800 UI)/die Contenuto di vitamina D negli alimenti (Apporto medio calcolato in unit internazionali (Ul) ogni 100g Olio di fegato di merluzzo 24.000 Anguilla 4.400 Sardina 1.440 Tonno 1.000 Salmone 650 Sgombro 600 Tuorlo d'uovo 350 Bianco d'uovo 200 Funghi 150- 300 Cacao 10 0 Burro 80 Fegato di pollo 80 Crema 40 Halibut 40 Formaggio a pasta morbida 40 Formaggio a pasta dura 40 Germe di grano 28 Fegato di vitello 20
  • 31. Ca plasmatico PTH Mobilizzazione ossea Vit D attiva Assorbimento intestinale Deposizione ossea CT
  • 32. ATTIVAZIONE DEGLI OSTEOBLASTI E RELAZIONI CON GLI OSTEOCLASTI PTH vitD
  • 35. RACHITISMO- formazione della matrice con mineralizzazione incompleta : perdita di resistenza Cause: -scarsa esposizione al sole -dieta vegetariana stretta -malattie epatiche e renali
  • 38. Osteoporosi: minore quantit di osso composizione normale Con let calcitonina e estrogeni diminuiscono -Estrogeni, fluoruri, calcitriolo, Calcio, attivit fisica
  • 39. ALIMENTI PI COMUNEMENTE RESPONSABILI DELL'AUMENTO DEI LIVELLI DI OSSALATI NELLE URINE Vegetali a foglia verde scura (spinaci, bietole, rucola) Barbabietole Frutta secca a guscio Soia e derivati Cioccolato Fragole Circa il 10% delle persone 竪 oggetto di un episodio di calcolosi renale nel corso della vita, e circa il 70% di queste persone va incontro a recidive. Circa l'80% dei calcoli renali contiene calcio, e di questi circa l'80% 竪 formato da ossalato di calcio, in forma pura o associata a fosfato di calcio.
  • 40. Fattori che influenzano la formazione dellosso Calcio e vit.D nella dieta Tipo di dieta Esposizione UV Estrogeni/androgeni GH Attivit fisica Ormoni e fattori di crescita