KALCIJUM, MAGNEZIJUM, FOSFATI

7/25/2019 KALCIJUM, MAGNEZIJUM, FOSFATI

http://slidepdf.com/reader/full/kalcijum-magnezijum-fosfati 1/16

1

1

KALCIJUM, MAGNEZIJUM, FOSFATI

• Važna fiziološka uloga

• Metabolizmi i regulacija – povezani

• Intracelularne funkcije:

- u sastavu enzima – Na+/K+ ATPaze,

heksokinaze

- transfer energije/ kontrakcija mišića

• Strukturna uloga

- u čvrstim tkivima (kosti, zubi)

2

KALCIJUM• Peti element po učestalosti

• U organizmu ~ 25 mol (1 kg)

- 99% u kostima

- 1% u mekim tkivima i ECT

* Normalno: 2,20 – 2,60 mmol/L

• Regulacija metabolizma Ca:

- Paratireoidni hormon (PTH)

- Vitamin D3 i metaboliti

- Kalcitonin

• HomeostazaCa

- Apsorpcija GI traktom

- Renalna ekskrecija- Kosti

3

Distribucija Ca u organizmu

1260 x 10331,5 x 103Ukupno

< 40< 10,1 µmolIntracelularno

1400352,4 mmolEkstracelularno

1256 x 10331,4 x 10399%Kosti

mgmmol/L

Sadržaj CaKoličinaOrgan

4

Distribucija Ca u plazmi

• Difuzibilan (53%):

Jonizovan Ca (47%)

- Fiziološki aktivan:

a) uloga u ć eliji

b) kontrola sekrecije PTH

Kompleksiran (6%) – vezan u obliku soli (citrati,fosfati)

• Nedifuzibilan (47%) – vezan za proteine:

- Albumin (37%)

- Globulini (10%)



2

5 6

Vezivanje Ca za albumin – pH zavisno

7

Acidemija

8

Alkalemija



3

9

Kalcijum u ćeliji

• Intracelularni Ca (10-6 – 10-7 mmol/L)

• Niska koncentracija – bitna:

- glasnik u međućelijskoj signalizaciji

- spečavanje taloženja u vidu fosfatnih soli

• Važne uloge:

- glasnik u signalizaciji

- mišićna kontrakcija (ATP-zavisna)

- metabolizam glikogena (aktivacija glikogenolize)

- sekrecija hormona

- ućelijskoj deobi

- u aktivaciji koagulacije

10

11 12



4

13

Kalcijum izvan ćelije

• Izvor Ca u ćeliji

• Uloge:

- u mineralizaciji kostiju

- u koagulaciji krvi

- u održavanju potencijala plazma membrane

* stabilizuje i omogućava propustljivost i

ekscitabilnost

* snižavanjem slobodnog Ca – povećava se

neuromišićna ekscitabilnost – tetanija

* povišenjem slobodnog Ca – smanjuje se neuromišićnaekscitabilnost – opuštenost mišića

14

Homeostaza Ca

• Gastrointestinalni trakt

- apsorpcija

- izbacivanje fecesom

• Kosti

- remodeliranje kostiju

• Bubrezi

- filtriranje kroz glomerule

- reapsopcija

- izlučivanje urinom

15 16



5

17 18

19 20



6

21

Regulacija metabolizma Ca

• Glavna regulacija

- Paratireoidni hormon (PTH): povećava koncentraciju

Ca u plazmi

a) stimuliše resorpciju Ca iz kostiju

b) stimuliše reapsorpciju Ca u bubrezima

c) stimuliše apsorpciju Ca u crevima – indirektno:

aktivira sintezu kalcitriola u bubrezima

- Kalcitriol (1,25-dihidroksiholekalciferol): poveć ava

koncentraciju Ca u plazmi

1. stimuliše apsorpciju Ca u crevima

2. stimuliše resorpciju kostiju

• Sporedna regulacija

- Kalcitonin: snižava koncentraciju Ca u plazmi

1. smanjuje resorpciju Ca u kostima

2. smanjuje reapsorpciju Ca u bubrezima

22

PARATIREOIDNI HORMON (PTH)

• Paratireoidne žlezde

- 4 iznad tireoideje

• Struktura

- polipeptidni lanac, 84 ak, Mm 9400

- biološki aktivan –NH kraj sa 34 ak.

- protein sličan PTH (3 izoforme) – u fetalnom

periodu i kod maligniteta

• Sinteza

- gen za PTH na hromozomu 11

- pre-pro-PTH (115 ak)→ pro-PTH (90 ak) → PTH (84

ak)* Metaboliše se u hepatocima i tubulocitima

23

Kontrola koncentracije PTH u krvi

• Transkripcija gena

- aktiviraju: hipokalcemija, glukokortikoidi i estrogeni

- inhibiraju: hiperkalcemija, vitamin D3 i kalcitonin

• Kontrola intraćelijske degradacije- hiperkalcemija ubrzava degradaciju

• Kontrola sekrecije iz ćelija

- stimuliše: hipokalcemija, -adrenergični agonisti,

dopamin i PGE2

- inhibira: hipomagnezijemija

24



7

25 26

27 28

Biološka aktivnost PTH• Osnovna biološka uloga: PRAĆ ENJE KONCENTRACIJE

Ca2+ U PLAZMI

• Direktan uticaj na kosti i bubrege; indirektan na creva

• Ćelijski mehanizam uticaja PTH na kosti i bubrege:

a) Vezivanje za membranske receptore

b) Aktivacija Gs proteinac) Aktivacija adenilat ciklaze → sinteza cAMP i aktivacijafosfolipaze C → sinteza ITP → mobilizacija intracelularnogCa

• Receptori za PTH

- 7 transmembranskih domena

- 1 ekstracelularni domen za vezivanje hormona

- 1 intracelularni domen za intracelularnu signalizaciju



8

29 30

Biološka aktivnost PTH u kostima• Deluje na: osteoblaste, osteoklaste i osteocite

• 3 faze:

1. brza faza (nekoliko min.)

- aktivacija osteocita – osteoliza (razgradnjapovršine kostiju → oslobađanje Ca2+ iz

kostiju u osteocite, zatim u ECT)2. spora faza (nekoliko dana ili nedelja)

- aktivacija osteoklasta – povećanaresorpcija kostiju → oslobađanje Ca2+ i PO4

3- u ECT

→ razgradnja kolagena do hidroksiprolina i oslobađanje u ECT (izlučuje se urinom; znak >

resorpcije)

3. poslednja fazainhibicija osteoblasta → inhibicija formiranja kostiju

- receptori za PTH na: osteoblastima i osteocitima- parakrini efekat sa osteoblasta i osteocita na osteoklaste

31

Dejstvo PTH na bubrege i kosti: veza

• Ca2+ i PO43- oslobođeni iz kostiju u ECT se

kompleksiraju → ograničeno povećanje

jonizovanog Ca

• Važno je PTH-kontrolisano izlučivanje fosfatabubrezima

• Neophodno: sinhronizovano dejstvo PTH i na

kosti i na bubrege, radi ispoljavanja efekta >

Ca2+ u plazmi

32

Biološka aktivnost PTH u bubrezima

• PTH utiče na reapsorpciju: fosfata, Ca i dr. jona

• Stimuliše sintezu 1,25-dihidroksiholekalciferola

- nizak PTH- stimuliše sintezu neaktivnog 24,25 (OH)2D3

• Oko 90% Ca se reapsorbuje nezavisno od PTH

- proksimalni tubuli, Henleova petlja, gornji deo

distalnih tubula

• Oko 10% se reapsorbuje pod kontrolom PTH

- donji deo distalnih tubula i početni deo sabirnih

cevčica

* snižen Ca u ECT → visoka reapsorpcija (niska kalciurija)

* povišen Ca u ECT → niska reapsorpcija (visoka kalciurija)



9

33

Biološka aktivnost PTH u crevima

• Indirektno

• aktivira enzim 1-hidroksilazu (katalizuje

sintezu 1,25-dihroholekalciferola) u

bubrezima

• aktivni metabolit vitamina D povećava

apsorpciju Ca u crevima

34

Određivanje PTH

• Složeno – heterogenost PTH u cirkulaciji

• RIA metoda; mere se:

- C-terminalni, N-terminalni, srednji region,

polivalentni i intaktni PTH

- Nedostatak: kod pacijenata sa renalnim oboljenjima

• Metoda sa dvostrano obeleženim antitelima intaktnog PTH

- osetljivija

- nekompetitivna sendvič metoda

- specifičnost zavisi od specifičnosti antitela

- za interpretaciju – bolje je određivanje intaktnog PTH

- RV: 10-55 ng/L (intaktni PTH)

35

Poremećaji lučenja PTH• Hiperparatireoidizam

- primarni – adenom žlezda

* hiperkalcemija, hipofosfatemija,

hiperkalciurija

- sekundarni – hronična hipokalcemija

* normokalcemija ili hipokalcemija

• Hipoparatireoidizam

- hirirški zahvati na tireoideji i paratireoideji

* hipokalcemija i hipofosfatemija

• Pseudohipoparatireoidizam

- visoka koncentracija PTH – defekt na ciljnom tkivu (Gs

protein, PTH receptori, adenilat ciklaza, protein kinaze)

* hipokalcemija i hiperfosfatemija

36



10

37 38

Regulacija metabolizma vitamina D

• Primarno: PTH- PTH indukuje 1-hidroksilazu

* povećava sintezu 1,25-dihroksiholekalciferola

• Fosfati- hipofosfatemija indukuje 1-hidroksilazu

* povećava sintezu 1,25-dihidroksiholekalciferola

• Kalcijum- indirektno (hipokalcemija povećava sekreciju PTH)

39

Ispoljavanje biološke aktivnosti vitamina D

• Receptori za 1,25-dihidroksiholekalciferol u jedru (sličnireceptorima steroidnih i tireoidnih hormona)

- afinitet 1,25(OH)2D3 za receptore 1000x > nego

25(OH)D3

- receptori rasprostranjeni u mnogim tkivima

- građa receptora: amino-terminalni domen,centralni DNK-vezujući domen i karboksi-

terminalni domen za vezivanje hormona

- vezivanjem za receptor reguliše se genska

ekspresija

• Primarna biološka aktivnost u crevima

• Biološka aktivnost u drugim organima: kosti, bubrezi, jetra

40



11

41

Ostale biološke aktivnosti vitamina D3

• Bubrezi

- stimuliše reapsorpciju kalcijuma i fosfata

• Kosti

- stimuliše resorpciju kostiju (povećava broj i

aktivnost osteoklasta)

* mobilizacija kalcijuma i fosfata

- stimuliše sintezu osteokalcina u osteoblastima

• Ostale biološke aktivnosti

- kao hormon

* regulacija ćelijskog imuniteta

* diferencijacija ćelija

* sinteza citokina

42

Poremećaji vitamina D3

• Snižena koncentracija vitamina D3

- Rahitis (deca)

- Osteomalacija (odrasli)

- Deficit (steatoreja)

- Rezistencija na vitamin D

• Povišena koncentracija vitamina D3

- intoksikacija (preterano unošenje)

- oboljenja: sarkoidoza, tuberkuloza, limfom,

primarni hiperparatireoidizam

43

Određivanje vitamina D

• Određuju se aktivan 1,25 (OH)2D3 i neaktivan

25(OH)D3

- 25(OH)D3 ima duži poluživot (2-3 nedelje) i

višu koncentraciju

- koncentracija zavisi od ishrane i izlaganja

suncu- kod ispitivanja statusa Ca i oboljenja kostiju

- sve metode - 3 faze: ekstrakcija, prečišćavanje i merenje

• HPLC, RIA

• RV: 25(OH)D3 25-125 nmol/L

• 1,25 (OH)2D3 36 – 144 pmol/L

44

KALCITONIN

• Polipeptidni lanac od 32 ak, Mm 3400

• Sinteza i sekrecija u parafolikularnim ćelijama (C ćelije)tireoidne žlezde

- Gen za kalcitonin → pre-prokalcitonin→

prokalcitonin → kalcitonin (u sekretornim

granulama)• Stvarna biološka uloga nije poznata

- osnovna uloga: inhibicija resorpcije kostiju

• Suprotno delovanje od PTH

- snižava Ca i fosfate u krvi

- smanjuje tubularnu reapsorpciju Ca, fosfata, Na, K i Mg

* Imunohemijske metode



12

45 46

Dejstvo drugih hormona na metabolizam Ca

• Estrogeni: deficit – resorpcija kostiju, ↑Ca u krvi, >izlučivanje, osteoporoza (mehanizam nepoznat)

• Testosteron: deficit – osteoporoza

• Glukokortikoidi: izrazita osteoporoza, mehanizam:↓aktivnost osteoblasta; ↓apsorpcija

u crevima; ↑izlučivanje; ↑resopcija kostiju

* Hormon rasta: linearan rast kostiju, ↑fosfata u krvi

* Tireoidni hormoni: ↑↑resorpciju kostiju

• Prostaglandini (E): resoprpcija kostiju

• PTH-sličan hormon: maligna hiperkalcemija, kodfetusa, u laktaciji

47 48

Patofiziologija kalcijuma

• Bolesti homeostatskih regulatora koncentracije Ca

- PTH

- vitamin D

• Bolesti kostiju

- metastaze na kostima

• Bolesti efektornih organa

- creva → malapsorpcija

- bubrezi

* Neadekvatna ishrana



13

49 50

Uzroci hiperkalcemije• Primarni hiperparatireoidizam (adenom, hiperplazija)

• Maligniteti (maligna oboljenja kostiju, maligne hematološkebolesti)

• Lekovi (tiazidni diuretici)

• Familijarna hipokalciurijska hiperkalcemija

• Idiopatska hiperkalcemija u detinjstvu

• Druge endokrine bolesti (hipertireoidizam, akromegalija)

• Povećana apsorpcija (intoksikacija vit.D, mlečno-alkalnisindrom)

• Bolesti kostiju (imobilizacija)

• Bolesti bubrega

• Povećanje serumskih proteina (venska staza, multiplimijelom)

51

Simptomi hiperkalcemije

• Neuropsihijatrijski

- letargija, depresija, konfuzija, koma

• Gastrointestinalni

- anoreksija, muka, povraćanje, abdominalni bol,

konstipacija, pankreatitis

• Kardiovaskularni

- hipertenzija, promena EKG, aritmija

• Renalni

- poliurija (rezistencija na ADH usled nakupljanja

Ca u meduli bubrega), polidipsija, redukcija nivoa

glomerularne filtracije, bubrežni kamenci

52

Ispitivanje hiperkalcemije

• Ispitivanje korigovanog Ca – prvo odrediti albumin

– retko preko 3 mmol/L

Korigovani Ca (mmol/L) = izmereni Ca (mmol/L) +

0,02 x [40 – konc. albumina (g/L)]

• Proveriti terapiju

• Isključiti prekomerno uzimanje vitamina D

• Proveriti stanje bubrega

• Istovremeno određivanje Ca i PTH



14

53

Primarni hiperparatireoidizam

• Bolest paratireoidne žlezde, povećanasekrecija PTH, izaziva hiperkalcemiju

• 85% adenom žlezde, 15% hiperplazijaglavnih ćelija, nasledne neoplazije žlezde

• Javlja se oko 60.godine; 2-3 x češće kodžena

• Oko 10% pacijenata – bolovi u kostima(resopcija kostiju)

• Oko 15% ima komplikacije sa bubrezima –nefrolitijaza i nefrokalcinoza

54

55

Laboratorijsko ispitivanje hiperparatireoidizma

• Određivanje Ca u serumu – najčešći

parametar skrininga

• Određivanje intaktnog PTH – najpouzdaniji

parametar

• Određivanje 1,25-dihidroholekalciferola userumu

• Određivanje cAMP u urinu – biološki

indeks sekrecije PTH

• Drugi biohemijski markeri

56

Hiperkalcemija kod malignih bolesti

• Najčešća komplikacija kod malignih bolesti

- CA dojke, pluća, glave, vrata, bubrega, multipli mijelom

• Tumorske ćelije – lokalno ili kod humoralnog CA –stvaranje lokalnih stimulatora osteoklasta (resorpcijakostiju)

- prostaglandin E2, PTH-sličan hormon, transformišu

ćifaktor rasta, 1,25 (OH)2D3, interleukin 1, TNF

• Simptomi: karakteristični za hiperkalcemiju; javljaju semnogo brže

• Laboratorijski nalazi:

- hiperkalcemija

- snižena koncentracija PTH, povećana koncentracija

PTH-sličnog hormona



15

57 58

59

Uzroci hipokalcemije

• Hiperproteinemija

• Deficit vitamina D

- Nedovoljno unošenje hranom;malapsorpcija

- Hepatična oboljenja

- Renalna oboljenja

- Rezistencija ciljnih organa na vitamin D

• Hipoparatireoidizam

• Pseudohipoparatireoidizam (rezistencija ciljnih organa naPTH)

• Deficijencija Mg

• Akutna hemoragija i edematozni pankreatitis

• Sindrom gladne kosti (nagla mineralizacija kostiju)

• Lekovi, transfuzija, kontrastna sredstva

60

Simptomi hipokalcemije• Povećana aktivnost centralnog i perifernog nervnog sistema –

membrana neurona postaje propustljiva za Na+ (nedostatakCa – nepotpuno zatvaranje kanala za Na+ ) i olakšanostvaranje akcionog potencijala

• Umerena hipokalcemija- Neuromišićni (gr čenje mišića,encefalopatija)

- Neuropsihijatrijski (demencija, depresija, psihoze)

• Izražena hipokalcemija

- Tetanija

- Bronhospazam, laringospazam

- Generalizovane konvulzije- Veoma teško stanje – grand mal



61

Laboratorijsko ispitivanje

hipokalcemije

• Koncentracija ukupnog Ca : < 2,20 mmol/L ;

u slučaju tetanije < 1,75 mmol/L

• Određivanje koncentracije albumina

• Snižena koncentracija PTH i

hiperfosfatemija

• Parametri insuficijencije bubrega (ureja,

kreatinin)

62

Documents

KALCIJUM, MAGNEZIJUM, FOSFATI