Ricambio del calcio e del fosforo

RICAMBIO DEL CALCIO E DEL FOSFORO

 

appunti del dott. Claudio Italiano

 

Cfr prima Il calcio e la_vitamina_D 

 

 

Il corpo umano contiene circa 2 kg di calcio, ma meno del 2% è presente nel plasma e nel liquido ex-tracellulare. Il calcio plasmatico, la cui concentrazione oscilla tra 8,5 e 10,8 mg/dl, è in continuo equilibrio con un pool di ben più ampie dimensioni, rappresentato dal calcio intracellulare e da quello presente come fosfato minerale, idrossiapatite, nelle ossa e nei denti.
In particolare avremo che:

Distribuzione del calcio plasmatico.

Calcio ultrafiltrabile
· ionizzato 47%
· in complessi 6%
Calcio legato a proteine 47%
 La frazione ionizzata del calcio ematico, l'unica biologicamente attiva, costituisce poco meno del 50%; della restante quota la gran parte circola legata alle proteine, per lo più all'albumina, le cui variazioni provocano oscillazioni parallele del calcio totale senza una corrispondente modificazione del calcio ionizzato. Se non è possibile determinare direttamente il calcio ionizzato, una correzione appropriata può essere ottenuta applicando formule empiriche:
   ad es. % Ca ionizzato = 100 — (8 x albumina) + (2x globuline) + 3

Scambio del calcioAl contrario gli ioni idrogeno spiazzano il calcio dal legame con l'albumina; un'acidosi provoca quindi un aumento del calcio ionizzato, mentre un'alcalosi lo riduce, senza variazioni del calcio totale. Il calcio, ancora, si riduce nelle pancreatite acute per un processo di saponificazione e ciò costituisce un criterio nefasto, come si evince dallo score di Ranson.   Il pool totale del calcio extracellulare, circa 900 mg, è in equilibrio dinamico con il minerale dello scheletro, con il calcio assorbito dall'intestino e con quello escreto con le urine. Se il bilancio minerale è in parità, il riassorbimento e l'apposizione di calcio sullo scheletro si equivalgono, mentre il calcio assorbito dall'intestino, circa 150-200 mg al giorno, viene totalmente escreto con le urine. Questi flussi sono ovviamente soggetti ad ampie oscillazioni allorché muti il fabbisogno di calcio dell'organismo. L'approvvigionamento di calcio, in condizioni di aumentato fabbisogno come nell'accrescimento, in gravidanza, nell'allattamento o durante la riparazione di fratture ossee, avviene prevalentemente dal tubo gastroenterico. L’assorbimento del calcio dipende anche dalla presenza di quantità adeguate  di vitamina_D,  che insieme all’ormone paratiroideo regola la quantità di calcio nel sangue. Il corpo ha bisogno di fosforo nelle stesse quantità, ma non dovrebbe mai superare la quantità precisa di calcio. Calcio e fosforo vengono utilizzati congiuntamente per dare resistenza alle ossa. Se vengono assunte quantità eccessive di uno dei due minerali, il minerale in eccesso non viene utilizzato in modo efficace. L’alimentazione tipica dei paesi avanzati è povera di calcio e ricca di fosforo (per es. si consumano bibite gassate, insaccati, formaggio e altri cibi pronti), e ciò può causare fragilità ossea. In caso di iperparatiroidismo viene prelevata dalle ossa una quantità eccessiva di calcio. Le vitamine A e C sono necessarie per l’assorbimento del calcio. I grassi, in quantità limitata, come pure la bile e i sali biliari, muovendosi lentamente attraverso il tratto digerente, ne facilitano l’assorbimento.

E' consigliabile assumere 800 milligrammi come dose giornaliera di calcio; tale dose dovrebbe mantenere l’equilibrio necessario, dato che solo il 20-30% viene assorbito. Durante la gravidanza e l’allattamento il dosaggio deve essere aumentato a 1200 milligrammi. Le donne in fase di pre-menopausa dovrebbero assumerne 1000 mg e quelle in post-menopausa 1500 mg. L'assorbimento intestinale di calcio richiede 24-48 ore per raggiungere il massimo di attività; allorché si renda necessario un rapido incremento della calcemia, ciò viene ottenuto riducendo drasticamente l'escrezione urinaria del calcio. La mancanza di calcio si determina nella deficienza di vitamina D, apporto insufficiente conseguente  a diete strettamente vegetariane, malattie intestinali quali celiachia, morbo di Crohn, resezioni, gravi disfunzioni renali, carenza di estrogeni e ipoparatiroidismo. I primi sintomi sono sensazione di puntura e parestesia; il sintomo più caratteristico è la tetania, sino alle convulsioni nei casi più gravi. Nel bambino si riscontrano rachitismo e difetti di dentizione, nell'adulto osteomalacia.  Anche lo scheletro è una buona sorgente: ad esso attinge l'organismo ogni qual volta l'apporto alimentare di minerale risulti inadeguato a soddisfare il fabbisogno. L'efficacia di tali sistemi di controllo è tale che in condizioni normali il calcio ionizzato fluttua, nel corso della giornata, in un range di appena 0.1 mg/dl. Il calcio extracellulare è essenziale per la mineralizzazione dell'osso, interviene nei processi emocoagulativi e regola la funzione neuro-muscolare. Il calcio può combattere gli effetti del sodio nello sviluppo dell’ipertensione. Le carenze gravi possono causare aritmie cardiache, demenza e convulsioni. Gli anziani possono essere carenti a causa di maggiori problemi di assorbimento e un minor consumo di alimenti ricchi di calcio. Quando il corpo non assorbe abbastanza calcio diminuisce la produzione di estrogeni. Così come le donne in fase di post-menopausa, anche gli uomini anziani sono spesso carenti di calcio. Il calcio intracellulare funge da cofattore di numerosi enzimi, regola molti processi biologici, come la secrezione ormonale o la contrazione muscolare, ed infine funziona da veicolo di carica elettrica nella depolarizzazione delle membrane. La sua corretta ripartizione tra i due lati delle membrane è indispensabile per il rilascio di istamina, neurotrasmettitori e ormoni e per la chemiotassi granulocitaria. Affinché svolga il ruolo di messaggero cellulare, la concentrazione del calcio citosolico viene mantenuta estremamente bassa quando la cellula è in fase di riposo; ciò è reso possibile da una serie di pompe, tutte orientate nel senso di una fuoriuscita del calcio dal citosol in sede extracellulare, o di un suo sequestro nell'interno dei mitocondri e del reticolo endoplasmatico. Quando una cellula entra in fase di attività, la concentrazione del calcio citosolico sale rapidamente a livelli molto elevati; le strutture che consentono questa rapida variazione sono dei "canali" selettivi che permettono, in un tempo molto breve, il passaggio di un gran numero di ioni.
 

I canali del calcio

Esistono due tipi di canali; in quelli "voltaggio-dipendenti" l'apertura del canale è legata a variazioni del potenziale di membrana. Essi regolano le variazioni del calcio endocellulare nelle cellule eccitabili come le fibre nervose e quelle muscolari; sono questi i canali sui quali agiscono i calcioantagonisti. L'apertura dei canali "non voltaggio-dipendenti" è sotto il controllo di un recettore; essi modulano i livelli endocellulari del calcio nelle cellule non eccitabili, come ad esempio quelle endocrine. Si ritiene che nelle cellule non eccitabili, l'attività del calcio come messaggero endocellulare derivi dal suo legame a specifici accettori proteici, come ad esempio la calmodulina: il complesso calcio-calmodulina è in grado successivamente di trasformare in forma attiva gran parte degli enzimi endocellulari. Il fosforo non solo è uno dei principali componenti minerali dell'osso, ma è anche un costituente essenziale di tutti i tessuti del corpo umano. Nel compartimento extracellulare il fosforo è quasi tutto presente in forma di ortofosfato inorganico (P04 ) la cui concentrazione plasmatica è di 2.5-4.3 mg/dl; esso è solo in minima parte legato alle plasmaproteine (12%) all'opposto di quanto si verifica per lo ione calcio. Il fosforo inorganico riveste un ruolo fondamentale quale substrato degli enzimi intracellulari coinvolti nella glicolisi e nella respirazione cellulare e consente la formazione di molecole contenenti legami fosfato ad alta energia come l'ATP, il creatin-fosfato, il difosfoglicerato ed il fosfoenolpiruvato. Non sorprende pertanto che una riduzione del fosforo endocellulare possa condurre ad una compromissione generalizzata dei processi energia-dipendenti. Il fabbisogno giornaliero di fosforo, di 400 mg/die, è ampiamente garantito da una alimentazione equilibrata che contenga latte e proteine, sicché è oltremodo raro lo sviluppo di una ipofosforemia da inadeguato apporto alimentare. L'assorbimento intestinale è relativamente fisso, intorno al 60-70% della quantità ingerita, ed è solo parzialmente influenzato dalla vit. D. La quantità di fosforo filtrata giornalmente a livello glomerulare è di 100 mg/kg: di questa quota il 75% viene riassorbito a livello del tubulo prossimale; quote addizionali vengono assorbite a livello distale, e solo un 10% viene escreto con le urine. Il riassorbimento tubulare del fosfato è sotto il controllo inibitorio del PTH, che rappresenta il principale meccanismo di regolazione del bilancio del fosforo. Il riassorbimento tubulare del fosforo è accoppiato a quello del sodio; di conseguenza ogni misura diretta ad aumentare l'escrezione renale del sodio provocherà una concomitante deplezione di fosfati: in tal senso agiscono, ad es., un carico idrico o la somministrazione di diuretici attivi sul tubulo prossimale (acetazolamide).  Al contrario, nell'insufficienza renale si verifica ritenzione dei fosfati con conseguente iperfosforemia.

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