Clase 15

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 La fisiologia del metabolismo del calcio y del fosfato, la 
formacion del hueso y de los dientes, asi como la 
regulacion de la vitamina D, la hormona paratiroidea
PTH y la Calcitonina son procesos intimamente
relacionados.
REGULACIÓN DEL METABOLISMO
DEL CALCIO Y DEL FOSFATO
 Formas de Calcio en la sangre
La concentración total de Ca2+ en sangre normalmente 
es de 10 mg/dl. Del total de Ca2+, el 40% está unido a 
las proteínas plasmáticas, principalmente albúmina. El 
60% restante no está unido a proteínas y es 
ultrafiltrable. El componente ultrafiltrable incluye una 
pequeña porción que se une en forma de complejo a 
aniones (p. ej., fosfato, sulfato, citrato) y Ca2+ libre, 
ionizado.
El calcio ionizado libre llega a representar el 50% del 
total (es decir, 5 mg/dl) y es la única forma de Ca2+ 
que es biológicamente activa.
La hipocalcemia es una disminución de la 
concentración plasmática de Ca2+.Los síntomas de la 
hipocalcemia son hiperreflexia, fasciculaciones
espontáneas, calambres musculares, hormigueo y 
entumecimiento.
La hipercalcemia es un aumento de la concentración 
plasmática de Ca2+. Las manifestaciones de la 
hipercalcemia incluyen estreñimiento,poliuria, 
polidipsia, y signos neurológicos de hiporreflexia, 
letargo, coma y muerte.
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Tachado
Los cambios en la 
concentración de 
proteínas plasmáticas, los 
cambios en la 
concentración de 
complejos Aniónicos y los 
trastornos en el equilibrio 
acidobásico pueden alterar 
las formas de Ca2+ en el 
plasma. No obstante, estos 
cambios serán 
fisiológicamente 
significativos solo si alteran 
la concentración de Ca2+ 
ionizado.
Homeostasis global del calcio
La homeostasis del Ca2+ comporta la interacción coordinada de tres 
órganos o sistemas (hueso, riñón e intestino) y tres hormonas 
(hormona paratiroidea, calcitonina y vitamina D).En la figura se ilustra 
la relación entre los sistemas orgánicos y las hormonas en el 
mantenimiento de equilibrio del Ca2+.
Si la persona ingiere 1.000 mg de Ca2+ elemental diariamente, alrededor 
de 350 mg se absorben en el tracto gastrointestinal, proceso estimulado 
por la forma activa de la vitamina D,1,25-Dihidroxicolecalciferol. Sin 
embargo, unos 150 mg/día son secretados al tracto gastrointestinal en 
los líquidos salivales, pancreatico e intestinal. Asi la absorcion neta 
de calcio es de 200 mg/día (350 mg-150 mg) y los restantes 800 
mg/día (de los 1.000 ingeridos) se excretan por las heces.El calcio 
absorbido se introduce en el deposito de calcio en el LEC.
En último término, y con el fin de mantener un equilibrio del Ca2+, los 
riñones han de excretar la misma cantidad de Ca2+ que es absorbida en 
el tracto gastrointestinal o, en este caso, 200 mg/día.
Homeostasis global del calcio
Hormona paratiroidea
El papel de la hormona paratiroidea (PTH) es regular la 
concentración de Ca2+ en el LEC (es decir, plasma o 
suero). Cuando disminuye la concentración plasmática 
de Ca2+ se secreta PTH por las glándulas paratiroides. 
A su vez, la PTH tiene acciones fisiológicas sobre el 
hueso, el riñón y el intestino que están coordinadas 
para aumentar la concentración plasmática de 
Ca2+hasta los valores normales.
Regulación de la secreción de la 
hormona paratiroidea
La secreción de la PTH está regulada por la concentración 
plasmática de Ca2+. Cuando la concentración de Ca2+ total 
se halla dentro de la normalidad (es decir, 10 mg/dl) o es 
superior, la PTH es secretada a un nivel bajo (basal). Sin 
embargo, cuando la concentración plasmática de Ca2+ 
disminuye por debajo de 10 mg/dl, se estimula la secreción 
de PTH, alcanzando tasas máximas cuando la 
concentración de Ca2+es de 7,5 mg/dl. Aunque es 
realmente la concentración de Ca2+ ionizado la que regula 
la secreción por las glándulas paratiroides.
Además, cuanto más rápidamente disminuye la 
concentración de Ca2+ ionizado, mayor es la respuesta 
secretora de PTH.
La hipocalcemia crónica (disminución de la concentración 
plasmática de Ca2+) provoca hiperparatiroidismo crónico, 
que se caracteriza por el aumento de la síntesis y del 
almacenamiento de PTH e hiperplasia de las glándulas 
paratiroides. Por otra parte, la hipercalcemia crónica (aumento
de la concentración plasmática de Ca2+) causa una disminución 
de la síntesis y del almacenamiento de PTH,aumento de la 
degradación de la PTH almacenada y la liberación de fragmentos 
de PTH inactiva a la circulación.
El magnesio (Mg2+) tiene efectos paralelos, aunque menos 
importantes, sobre la secreción de PTH. Así, al igual que la 
hipocalcemia, la hipomagnesemia estimula la secreción de PTH 
y la hipermagnesemia inhibe la secreción de PTH. Una excepción 
es el caso de la hipomagnesemia intensa asociada con 
disminución crónica de Mg (p. ej.,alcoholismo); la 
hipomagnesemia intensa inhibe la síntesis de PTH y su 
almacenamiento y secreción por las glándulas paratiroides.
Acciones de la hormona 
paratiroides
La PTH tiene acciones sobre el hueso, el riñón y el 
intestino,y todas ellas están coordinadas para 
aumentar la concentración plasmática de Ca2+. Las 
acciones sobre el hueso y el riñón son directas y están 
mediadas por el AMPc; la acción sobre el intestino es 
indirecta, por activación de la vitamina D.
Calcitonina
La calcitonina es un péptido de cadena recta con 32 
aminoácidos. Es sintetizada y secretada por las células 
parafoliculares o C («C» de calcitonina) de la glándula 
tiroides. El principal estímulo para la secreción de 
calcitonina es el aumento de la concentración 
plasmática de Calcio (a diferencia del estímulo para la 
secreción de PTH, la disminución en la concentración 
plasmática de Ca2+). La principal acción de la 
calcitonina es inhibir la resorción osteoclástica
ósea, que disminuye la concentración plasmática 
de Ca2+.
Vitamina D
Junto con la PTH, la vitamina D es la segunda hormona 
reguladora del metabolismo del Ca2+ y del fosfato. Se 
pueden distinguir las funciones de la PTH y de la 
vitamina D como sigue: el papel de la PTH es 
mantener la concentración Plasmática de Ca2+ y sus 
acciones están coordinadas para aumentar la 
concentración de Ca2+ ionizado hacia la normalidad. 
El papel de la vitamina D es promover la 
mineralización de hueso nuevo, y sus acciones están 
coordinadas para aumentar las concentraciones 
plasmáticas tanto del Ca2+ como del fosfato, de modo 
que estos elementos puedan ser depositados en el 
nuevo mineral óseo.
Síntesis de la vitamina D
La vitamina D 
(colecalciferol) se 
obtiene de la dieta y 
se produce en la piel a 
partir del colesterol. 
La vitamina D es 
considerada una 
«hormona» formal 
porque el propio 
colecalciferol es 
inactivo y ha de ser 
hidroxilado con éxito 
a un metabolito
activo.
Regulación de la síntesis de 
vitamina D
 Que las células renales produzcan 1,25-dihidroxicolecalciferol(el 
metabolito activo)o 24,25-dihidroxicolecalciferol(el metabolito
inactivo) depende del «estado» del Calcio en el organismo. 
Cuando el Ca2+ es suficiente, con una ingesta alimentaria 
adecuada de Ca2+ y una concentración plasmática normal o 
superior de Ca2+, se sintetiza de modo preferente el metabolito
inactivo porque no hay necesidad de más Ca2+. Cuando el Ca2+ 
es insuficiente, con una baja ingesta alimentaria de Ca2+ y la 
disminución de la concentración plasmática de Ca2+ se sintetiza 
de modo preferente el metabolito activo para asegurarse de que 
sea absorbido más Ca2+ en el tracto gastrointestinal. La 
producción del metabolito activo, 1,25-dihidroxicolecalciferol, 
está regulada por el cambio de actividad dela enzima 1a-
hidroxilasa.
La actividad de la 1a-hidroxilasa aumenta por cada uno de los tres factores 
siguientes: disminución de la concentración plasmática de 
Ca2+,aumento de las concentraciones circulantes de PTH y 
disminución de la concentración plasmática de fosfato.
Acciones de la vitamina D
La función general de la vitamina D (1,25-
dihidroxicolecal-ciferol) es aumentar las 
concentraciones plasmáticas tanto de Ca2+ como de 
fosfatoy aumentar el producto Ca × fosfato para 
promover la mineralización del hueso nuevo. Para 
aumentar las concentraciones en plasma de Ca y de 
fosfato, la vitamina D posee acciones coordinadas 
sobre el intestino, el riñón y el hueso. Dado que el 1,25-
dihidroxicolecalciferol es una hormona esteroide, su 
mecanismo de acción comporta la estimulación de la 
transcripción génica y la síntesis de nuevas proteínas, 
que tienen las siguientes acciones fisiológicas:
Intestino. El 1,25-dihidroxicolecalciferol actúa principalmente 
sobre el intestino, donde aumenta tanto la absorción de Ca2+ 
como la de fosfato, aunque se sabe mucho más de su efecto sobre 
la absorción de Ca2+.
Riñón. Las acciones del 1,25-dihidroxicolecalciferol sobre el riñón 
son paralelas a sus acciones sobre el intestino (estimula la 
reabsorción de Ca2+ y de fosfato). En el riñón, las acciones del 
1,25-dihidroxicolecalciferol son claramente distinguibles de las 
de la PTH. La PTH estimula la reabsorción de Ca2+ e inhibe la de 
fosfato, y el 1,25-dihidroxicolecalciferol estimula la reabsorción 
de ambos iones.
Hueso. En el hueso, el 1,25-dihidroxicolecalciferol actúa 
sinérgicamente con la PTH para estimular la actividad 
osteoclástica y la resorción ósea. Esta acción puede parecer 
paradójica porque la acción global del 1,25-dihidroxicolecalciferol 
es promoverla mineralización ósea. Sin embargo, El hueso 
«antiguo» mineralizado es resorbido Para proporcionar más 
Ca2+ y fosfato al LEC de modo que pueda mineralizarse el hueso 
«nuevo» (remodelación ósea).