CALCIO, FÓSFORO Y MAGNESIO Se relacionan fisiológicamente
Calcio Fosfato Magnesio
Total corporal
En hueso
Extra-óseo
1000-1200 g
98-99%
1-2%
600-650 g
80-85%
15-20%
22-25 g
60%
40%
CALCIO Es el segundo catión más abundante en el espacio extracelular
El 99% en hueso hidroxiapatita [ Ca10(PO4)6(OH)2] El 1% en tejidos no óseos.
Concentración en sangre 40% 10%
8.5– 10.5 mg/dL (2.25-2.6 mmol/L)
Unido a proteínas (35% con albúmina, 4% con globulinas,1% con otras) ligado a lactato, citrato,bicarbonato,fosfato y sulfato.
Localización • El calcio es el mineral más abundante en el cuerpo humano. Un adulto por término medio tiene alrededor de 1 kg, 99% de él en el esqueleto en forma de sales de fosfato de calcio. El fluido extracelular contiene alrededor de 22,5 mmol, de los cuales alrededor de 9 mmol están en el suero. Aproximadamente 500 mmol de calcio son intercambiados entre el hueso y el líquido extracelular en un día
Fuentes • Alrededor de 25 mmol de calcio entra en el organismo en una dieta normal. Puede estar disminuida si la dieta es escasa en derivados lácteos. De estos, alrededor del 40% (10 mmol) es absorbido por el intestino, 5 mmol son excretados a través de las heces, quedando una cantidad neta de 5 mmol de calcio al día. La vitamina D es una importante co-factor en la absorción intestinal de calcio.
Regulación del calcio El calcio está regulado principalmente por las acciones de: • La vitamina D. • La hormona paratiroidea (PTH) • La calcitonina
Calcitocina y PTH • La calcitonina estimula la incorporación de calcio en los huesos, e inhibe la liberación del mismo • El calcio es liberado del hueso por la hormona paratiroidea.
PTH y RIÑÓN • Incrementa la reabsorción de calcio en el túbulo distal, mediado por AMPc • Inhibe la reabsorción de fosfato • Estimula la síntesis de la 25-OH-vitamina D-1-hidroxilasa
PTH e INTESTINO No actúa directamente en el intestino Al estimular la síntesis renal de 1,25-dihidroxi vitamina D, favorece indirectamente la absorción intestinal de calcio y fosfato .
CALCITONINA (CT) • Péptido de 32 aminoácidos • Producidas en el tiroides en las células parafoliculares
ACCIONES FISIOLÓGICAS DE LA CT • Su secreción fisiológica determinada por la calcio en el LE • El calcio inhibe su secreción • Reduce el número y actividad de los osteoclastos Inhibe la resorción ósea
Vitamina D Vitamina D: es una hormona que junto a la hormona paratidoidea son reguladoras de las cifras plasmáticas de Ca2+ La eficacia de la absorción intestinal de Ca2+ guarda relación inversa con la ingestión de cálcio, de modo que una dieta con bajo contenido de este elemento genera un incremento compensatorio de la absorción fraccionaria debido, en parte, a la activación de la vitamina D.
Funciones del calcio • El Ca2+ es esencial en el acoplamiento entre exitacion y conducción en el músculo cardíaco, así como en la conducción de impulsos eléctricos en algunas regiones del corazón, en particular, por el modo auriculoverntricular (AV). • El Ca2+ participa en la conservación de la integridad de las mucosas, la adherencia celular y en funciones de las membranas celulares individuales. • El Ca2+ participa en la coagulación de la sangre, pero el ion no se utiliza para tratar trastornos de la coagulación.
CALCIO URINARIO • • •
100-300 mg/ 24 h Necesario cuando se necesita saber la cantidad en que se excreta Muestra: Orina de 24 horas
DISMINUCIÓN DE CALCIO URINARIO • Orina concentrada • Hiperparatiroidismo • Resorción ósea sin reparación → enfermedad osteolítica y osteoporosis • Acidosis tubular renal • Hipertiroidismo • Intoxicación por vitamina D • Ingestión aumentada de calcio en la dieta AUMENTO DE CALCIO URINARIO • Orina diluida • Hipoparatiroidismo • Hipotiroidismo • Deficiencia de vitamina D.
Para que se usa la [] de Ca • El calcio en sangre se utiliza para el cribado, diagnóstico y monitorización de una gama de enfermedades relacionadas con los huesos, el corazón, los nervios, los riñones y los dientes.
Metodología • La o-Cresolftaleína complexona se une al calcio en medio alcalino para formar una coloración púrpura la cual absorbe al máximo a 570nm. • La interferencia por el magnesio es minimizada por la adición de 8hidroxiquinoleína. • Los estabilizadores son añadidos para disminuir la absorbancia del blanco y aumentar la estabilidad del reactivo de trabajo. • Un acelerador de reacción es incluido para asegurar que la reacción se complete en menos de un minuto.
Valores normales • La calcemia (nivel de calcio en sangre) está estrechamente regulada con unos valores de calcio total entre • 2,2-2,6 mmol/L (9 - 10,5 mg/dl), y una calcio ionizado de • 1,1-1,4 mmol/l (4,5-5,6 mg/dl). La cantidad de calcio total varía con el nivel de albumina, proteína a la que el calcio está unida.
Nivel de calcio corregido • Calcio corregido (mg/dL) = • (4.0 - Albumina serica [g/dl]) x 0.8 + Ca total (mg/dL), donde 4.0 representa la media del nivel de albumina.
Patologías relacionadas con calcio • Hipocalcemia es una concentración plasmática de calcio inferior a 8 mgr/decilitro. Se debe a una disminución en la respuesta de la hormona paratiroidea y/o hipomagnesemia asociada
Causas • • • • • • •
Hipoalbuminemia Deficit de paratohormona Pseudohipoparatiroidismo Deficit de vitamina D Hipomagnesemia Hiperfosfatemia Movilización de depositos de calcio plasmático
Hipercalcemia • Hipercalcemia es la elevación del calcio plasmático por encima de 10,5 mg/dl. Causas: • Tumoral • Hormonal • Insuficiencia renal crónica • Fármacos • Enfermedades granulomatosas • Inmovilización prolongada • Hipercalcemia idiopática familiar
FÓSFORO ESENCIAL PARA: • LA FORMACION DEL HUESO PRESENTE APROXIMADAMENTE EN UN 85% • EL METABO0LISMO ENERGETICO CELULAR PRESENTE APROXIMADAMENTE EN UN 14% • EL ESPACIO EXTRACELULAR PRESENTE APROXIMADAMENTE EN UN 1%
FÓSFORO esencial para el metabolismo normal de los carbohidratos, grasas y proteínas, así como para la generación de energía desde estas fuentes.
FOSFATOS • Se encuentra en el organismo formando parte de compuestos orgánicos (proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos etc..) • Además se pueden encontrar fosfatos inorgánicos cumpliendo funciones diversas tanto en el trasporte de energía como en la estructura de los tejidos y mantenimiento de pH de los líquidos corporales.
FOSFATOS • Las cifras séricas de fosfato se deberán interpretar junto a las de calcio sérico. • La concentración sérica de ambos viene determinada por el equilibrio que se produce entre la absorción y secreción por los riñones y el intestino, por los cambios entre el liquido extracelular y los diferentes tejidos en particular el óseo.
FOSFATOS PRINCIPALES REGULADORES: • PTH reduce el fósforo sérico estimulando su eliminación renal.
• 1,25(OH)2 vitamina D (Calcitrol) aumenta el fosfato sérico estimulando la resorción intestinal de fosfato. • Calcitocina
• CALCITROL Y HUESO La 1,25-(OH)2 D3 estimula la resorción ósea Favorece la formación de osteoclastos. • CALCITROL E INTESTINO Estimula la absorción de calcio y fosfato • CALCITROL Y PARATIROIDES Las células de la paratiroides posee receptores nucleares para 1,25-(OH)2 D3 Niveles Calcitrol inhiben la PTH
FÓSFORO SÉRICO
• • • • •
Adulto 2.5-4.7 mg/dL Anciano >60 años 2.3-3.7 mg/dL Niño 4.0-7.0 Recién nacido 4.0-9.0 Lactante 4.5-6.7
• CONCENTRACIONES DE FÓSFORO AUMENTADO • Insuficiencia renal crónica (glomerulonefritis crónica) • Hipoparatiroidismo, primario o secundario → ↑ resorción renal de fosfato • Administración excesiva de antiácidos, vitamina D, heparina, tetraciclina y salicilatos • • • •
CONCENTRACIONES DE FOSFORO DISMINUIDO Cuando el calcio se encuentra aumentado Durante la menstruación Administración de Hidróxido de aluminio, insulina, quienes reciben anestesia general • Raquitismo (deficiencia de vitamina D)
El fosfato en suero existe como anión mono y divalente.
La relación H2PO4 HPO4.
• Aproximadamente el: -10% de fosfato en suero esta unido a proteínas
-35% esta complejado con Na, Ca, Mg -55% esta libre.
• Aunque el fosfato orgánico e inorgánico están presente en sangre, sólo el fosfato inorgánico es medible.
La hipofosfatemia puede ser definida como la concentración de fosfato inorgánico en suero por debajo del intervalo de referencia (menor de 2.5 mg/dl).
Análisis clínico PREPARACIÓN 1. El paciente debera estar en ayunas 2. El suero debera separarse dentro de 4h despues de su recoleccion MUESTRA 1. Sueroi ALMACENAMIENTO 1. Temperatura ambiente 1día 2. Refrigerado 1semana 3. Congelado 1año
Análisis clínico MÉTODOS 1. Enzimáticas 2. Colorimétrico CONTRAINDICIONES 1. Hemólisis, muestra no refrigerada, sobrecalentamiento y muestra no separada de inmediato. 2. Muestras recolectadas con EDTA, fluoruro de sodio/oxalato de potasio.
UTILIDAD CLINICA • Evaluar el equilibrio de fosforo en el organismo • Diagnostico de hiperparatiroidismo y perdida renal de fosfato.
HIPERFOSFATEMIA • es usualmente secundaria a la incapacidad del riñón de excretar fosfato. • Otros factores pueden relacionarse a la incrementada ingesta o al pasaje de fosfato desde el tejido hacia el fluido extracelular. • Los signos y síntomas de hipofosfatemia pueden incluir el sistema cardiopulmonar, esquelético, gastrointestinal, neuropsiquiátrico, neuromuscular. • Aumenta; Uremia, menopausia, neonatos, pérdida de peso, hemólisis, material contaminado con detergentes, disproteinemias, hiperbilirrubinemia, elevados niveles de triglicéridos.
HIPOFOSFATEMIA Puede deberse a :
• Pérdida renal de fosfato • Pérdida desde el tracto gastrointestinal • Pasaje de fosfato desde el espacio extra al intracelular.
Magnesio (Mg2+) Concentrado en:
• Huesos • Cartílagos • Células
Función: •
Permite al organismo utilizar el ATP como fuente energética.
Necesario para la acción de diversos sistemas enzimáticos.
Metabolismo de los carbohidratos,
Síntesis de proteínas, Síntesis de Ácidos Nucleicos, Contracción del tejido muscular.
•
Junto con los iones de sodio, potasio y calcio, el magnesio también regula la irritabilidad neuromuscular y el mecanismo de la coagulación.
• Otra función del magnesio es la disminución de la excitabilidad del sistema nervioso central. inhibe la liberación de acetilcolina.
•Equilibra el ácido-base, participa de la actividad electrolítica celular, la respiración y los intercambios entre las mismas (medio intracelular). Ejerce una acción antiinflamatoria,
protege contra infecciones, mejora la resistencia ante el estrés, el frío y la fatiga. La ansiedad, el insomnio, el exceso de emotividad hacen que se descarguen cantidades de magnesio intracelular.
• El Ca2+ y el Mg2+ están ligados en sus funciones orgánicas y la deficiencia de alguno de ellos tiene efecto profundo en el metabolismo del otro. Importancia del Mg2+ para la absorción de Ca2+ a partir de los intestinos y para el metabolismo del Ca2+ .
La deficiencia de Mg2+ provoca la salida de Ca2+ de los huesos .
El riñón es el órgano fundamental para el control de nivel sérico. •
95% del Mg2+ filtrado se a través del glomérulo es reabsorbido en los túbulos y asa de Henle. Cuando disminuye la función renal, se retiene el Mg2+ elevando su nivel en suero.
• Las necesidades diarias del organismo son alrededor de 60-90mg/día y en una dieta común ingresa la cantidad requerida. La mayor parte del magnesio en la dieta proviene de los vegetales, como las verduras de hoja verde oscura. Otros alimentos que son buena fuente de magnesio son: Frutas o verduras (como bananos, albaricoques o damascos secos y el aguacate o palta) Nueces (como almendras y anacardos o castañas de cajú) Arvejas y frijoles (legumbres), semillas Productos de soya (como harina de soya y tofu) Granos enteros (como arroz integral y mijo)
Estos son los requerimientos diarios recomendados de magnesio: • Niños – – – – –
• • • •
1 a 3 años: 80 miligramos 4 a 8 años: 130 miligramos 9 a 13 años: 240 miligramos 14 a 18 años (varones): 410 miligramos 14 a 18 años (mujeres): 360 miligramos
Mujeres adultas: 310-320 miligramos Embarazo: 350 a 400 miligramos Mujeres lactantes: 310 a 360 miligramos Hombres adultos: 400-420 miligramos
• El Mg2+ plasmático se encuentra en tres formas: No difusible, ligado a proteínas
(albúmina) 32%. Iónico difusible 55%. Unido a citrato, fosfato o bicarbonato formando complejos 13%. Las funciones biológicas y fisiológicas dependen de la
fracción ionizada. La excreción urinaria se deriva tanto del Mg2+ ionizado como del formador de complejos.
La cuantificación de Mg2+ se utiliza como: Índice de la actividad metabólica, Valorar la función renal y Estado de los electrolitos.
Significado clínico: 1. El Mg2+ sanguíneo disminuye en los siguientes casos: a. Transfusiones sanguíneas. b. Diarrea crónica c. Hemodiálisis d. Nefropatía crónica
h. Quemaduras graves i. Colitis ulcerativa j. Hiperaldosteronismo k. Toxemia del embarazo
e. Cirrosis hepática f. Pancreatitis crónica
l. Hipertiroidismo e hipoparatiroidismo
g. Abuso de diuréticos
n.
Alcoholismo crónico
2. El Mg2+ sanguíneo se eleva en caso de:
a. Insuficiencia renal o reducción de la función renal. b. Deshidratación c. Hipotiroidismo
d. Enfermedad de Addison e. Adrenalectomia f. Acidosis diabética: grave g. Uso de antiácido con magnesio, administración de sales de magnesia.
mg/dL
mEq/L Manifestaciones clínicas
>2.5 4.50 5.50 7.50 12.0 15.0 18.0
>2.08 3.75 4.58 6.25 10.0 12.5 15.0
>30.0
>25
Se considera como ligera hipermagnesemia Manifestaciones de nauseas y vomito. Debilidad muscular, obnubilación. Reflejos abolidos. Parálisis músculos respiratorios. Coma, arreflexia osteotendinosa Debilidad muscular extrema, trastornos cardiacos aumento en el ELC del QT, bradicardia sinusal Disminución de conducción auriculoventricular e interventricular Paro cardiaco en diástole.
DETERMINACIÓN COLORIMETRICA DE MAGNESIO USO: Cuantificación de Magnesio en Suero
Debido e la importancia del Magnesio en el Metabolismo , el reconocimiento que la deficiencia o el exceso de Magnesio, podrían asociarse a consecuencias clínicas importantes
Determinación de la medición de Magnesio en el Suero Las muestras de Plasma no son aceptables debida a la acción quelante de los anticoagulantes.
El Método por elección es la Espectrofotometría por Absorción Atómica, Este método no es práctico para los laboratorios de Análisis Clínicos, por que requiere equipos CO$$TOSOS y muestras muy grandes, impidiendo muestras pediátricas.
Recientemente, se ocupan métodos colorimétrico para la determinación de Magnesio, al fijar colorantes tales como: * CALMAGITA * AZUL DE METILTIMOL * AZUL DE XILIDILO -1
FUNDAMENTO
El Magnesio forma un complejo de color púrpura al reaccionar con la Calmagita (CMG) en medio alcalino. La intensidad del color es proporcional a la concentración del Magnesio. Se lee a 520 nm
Reactivos: • Reactivo Colorante Magnesio • Estabilizador 1.0% Surfactante 0.03% Buffer Magnesio reactivo 2- Etiloaminoetamol 6.0% EGTA 1.18%M. • Cianuro de Potasio 0.10% u/l
Interferencias: • La interferencia del Calcio está eliminada virtualmente por el uso de EGTA. • La interferencia de metales pesados se previene por la presencia de Cianuro y un sistema Sulfactante que se incluye para evitar la interferencia de proteínas. • Hemólisis, Lipemia, Ictericia.
PROCEDIMIENTO MANUAL:
1. Prepare el reactivo de trabajo de acurdo a las instrucciones. 2. Etiquete los tubos de “Blanco”, “Estándar”, “Control”, “Paciente”, etc. 3. Pipetee 1.0 ml de reactivo de trabajo en cada tubo. 4. Pipetee 0.01 ml ( 10 l ) de muestra en cada tubo. 5. Incubar los tubos a temp. amb. (18-25 ºC) por 10 min. 6. Después de la incubación, poner en cero el espectrofotómetro con el blanco de reactivo a 520 nm. (500550). 7. Tomar las lecturas correspondientes (Abs.)
CALCULOS: Abs.Muestra Conc.Estándar Valor ...mEq / L Abs.Estándar
VALORES ESPERADOS:
Recién Nacidos: Niños: Adultos:
1.5 - 2.3 mEq/L 1.4 - 1.9 mEq/L 1.3 – 2.5 mEq/L
NOTA: La mayoría de detergentes y productos de tratamiento de aguas empleados en los laboratorios contienen agentes quelantes. Un enjuague defectuoso invalida el procedimiento. Mantener en todo momento el material de vidrio lavado al ácido y enjuagado a fondo
MANIFESTACIONES CLINICAS HIPOMAGNESEMIA Se da cuando la cifra de Mg 2+ es inferior a 1 mEq/L. Manifestaciones clínicas a nivel neurológico: * Convulsiones , Parestesias, Mareos, Ataxia, etc..
Niveles bajos son propios de: I.Trastornos gastrointestinales con mala absorción. II.Perdida anormal de líquidos. III.Tratamiento insulínico del coma diabético. IV.Hipertiroidismo V.Alcoholismo crónico VI.Tratamiento con diuréticos VII.Ácidosis túbulo-renal.
HIPERMAGNESEMIA
Implica una depresión del sistema nervioso central y excitabilidad neuromuscular, las concentraciones de Mg 2+ son entre 3-5 mEq/L.
Son propios de niveles elevados: I.
Insuficiencia renal aguda o crónica II. Coma diabético III. Sobre administración de Mg 2+ IV. Aspiración de agua de mar
Bibliografía • González de Buitrago, et al. Bioquímica Clinica. Ed. McGraw-Hill Interamericana. España, 1999. 254 pp. • Pesce, et al. Química Clínica. Métodos. Ed. Médica Panamericana. Argentina 1990. 1014-20,1031-36 pp. • Villazón, et al. Fluidos y electrolitos. JGH Editores. México, 2000. 45-56,62-64 pp.
