Metabolismul calciului, magneziului si fosforului

METABOLISMUL CALCIULUI, MAGNEZIULUI SI FOSFORULUI

Calciul, magneziul si fosforul sunt electroliti cu rol foarte important in homeostazia minerala, prezenti in organism in principal in oase sub forma de combinatii (98%), dar si in celule si lichidele extracelulare.

Calciul (Ca) este elementul mineral cel mai bine reprezentat in organism, el fiind in cantitate de 1000 - 1300 g la un adult normal, prezent in toate compartimentele hidroelectrolitice. 99% din aceasta cantotate este depozitata in oase, 0,9% se gaseste in alte tesuturi si circa 0,1% in lichidele extracelulare.

Calciul osos este prezent in doua compartimente : unul care participa lent la schimburile cu celelalte sectoare (circa 1000 g), si unul care participa rapid la schimburi. Din acest compartiment 400 - 500 mg se reinoiesc zilnic, in cadrul procesului de reamniere continua a materialului mineral osos.

Calciul intracelular, in concentratie de 10 nmol/l, se gaseste in principal in citoplasma sub forma ionica si are rol de mesager intracelular. O foarte mica parte din Ca celular este stocat in reticulul endoplasmatic si actioneaza, atunci cand este eliberat in citoplasma, asupra unor proteine tinta - calciproteine (troponina C si calmodulina).

Calciul sanguin este prezent aproape exclusiv in plasma in concentratie medie (calcemie) de 5 mEq/l (9 - 11 mg%) si se gaseste in proportii relativ egale sub forma ionica si sub forma legata de proteine, 80% de albumine si 20% de globuline. Din aceste doua fractiuni cea ionica are rol fiziologic activ in reglarea secretiei hormonilor reglatori, parathormon si calcitonina.

Gradul de legare a Ca de proteine este dependent de pH-ul mediului, alcaloza determinand cresterea legarii Ca de albumine si aparitia semnelor de hipocalcemie la o concentratie plasmatica normala a Ca total.

Necesarul zilnic de Ca al unui adult este de 800 - 900 mg, asigurat in conditii normale prin alimentatie. Aportul creste la copiii 0 - 1an (800 mg), in perioada pubertara (1200 mg), la femei in timpul sarcinii si al lactatiei (1200 - 1400 mg) si la persoanele de varsta a treia (tabelul ).

Tabelul  . Aportul zilnic recomandat de calciu.

Dintre categoriile de alimente care asigura aportul de Ca in organism principala sursa este reprezentata de lapte si derivatele sale (120 mg Ca la 100 ml lapte de vaca). De asemenea Ca se mai gaseste in legume si in carne si preparate din carne. In alimente Ca se gaseste in cea mai mare parte sub forma organica, legat de proteine si de acizi organici, si in cantitati minime sub forma de fosfati, carbonati si bicarbonati de Ca.

Rolurile Ca in organism sunt multiple si extrem de importante :

contribuie la realizarea proprietatilor biomecanice ale oaselor si dintilor

intervine in reglarea excitabilitatii neuromusculare si transmiterea influxului nervos, declansand astfel contractia musculaturii striate, netede si miocardice

contribuie la stabilizarea permeabilitatii membranelor celulare

activeaza "cascada" de reactii ale coagularii

activeaza unele enzime (gastrina, tripsinogenul)

are rol in reglarea echilibrului acido-bazic

moduleaza efectele unor hormoni (catecolaminele α-adrenergice, vasopresina, angiotensina)

intervine ca mesager secund in transmiterea intracelulara a informatiei mesagerilor extracelulari de origine proteica (ex. hormoni).

Magneziul (Mg) este cation important intracelular si se gaseste in organismul adultului normal in cantitate de 20 - 25 g, din care 54% in oase si dinti, impreuna cu Ca si P, 45% in alte celule si 1% in lichidele extracelulare.

Magneziul sanguin are distributie asemanatoare cu cea a Ca. Concentratia plasmatica totala (magneziemie) este de 1,5 - 1,8 mEq/l, din care 1/3 din Mg este legat de proteine plasmatice, iar restul este liber.

In eritrocite Mg se gaseste in cantitate crescuta, de aproximativ 5,2 mEq/l.

Necesarul zilnic de Mg al unui adult este de aproximativ 350 mg, mai crecut la persoanele cu activitate fizica intensa.

Aportul zilnic de Mg este asigurat prin alimentatie, alimentele care contin cantitati crescute ale acestui mineral fiind vegetalele verzi, cerealele, fructele, semintele oleaginoase, carnea.

Depletiile de Mg prin aport insuficient sunt extrem de rare, dar ele se pot instala in sindroame de malabsorbtie si in alcoolism cronic.

Rolurile Mg in organism sunt, ca si in cazul Ca, extrem de importante :

influenteaza excitabilitatea neuromusculara si a sistemului nervos central si periferic

intervine in contractia musculaturii striate si miocardice si are efecte antispastice asupra musculaturii netede (digestive, uterine, vasculare, bronsice)

stimuleaza absorbtia si metabolismul altor minerale, in special Ca, P, Na, K

participa ca activator al sistemelor enzimatice ce catalizeaza reactiile de transfer ale unor grupari chimice (fosfat, sulfat, metil, etc), fiind astfel implicat in toate procesele metabolice celuare

activeaza majoritatea reactiilor in care participa ATP

ajuta la utilizarea vitaminelor din complexul B, C si E

Fosforul (P) este unul dintre cei mai abundenti constituenti tisulari si se gaseste in organismul adultului normal in cantitate de 600 - 800 g, aproape in totalitate sub forma de saruri ale acidului fosforic. El este repartizat in proportie de 85% in oase si dinti sub forma de fosfat de Ca, 14% in alte celule si restul in lichidele extracelulare. In celule P se gaseste sub forma de compusi anorganici (fosfati) sau organici (fosfoproteine, fosfolipide).

In sange fosforul este prezent atat in plasma, cat si in eritrocite. Din cantitatea totala a fosforului sanguin 70% este legat covalent in fosfolipide si fosfoproteine, iar restul de 30% se gaseste in ser sub forma de fosfat anorganic. Concentratia plasmatica a P (fosfatemie) este de 0,8 - 1,48 mmol/l, mai mare la sugari decat la adulti.

In general variatiile fosfatemiei sunt rezultatul unor transferuri rapide de fosfati intre lichidele extracelulare si cele intracelulare.

In eritrocote cantitatea de fosfor este de circa 5 ori mai mare decat in plasma si este reprezentata de combinatii organice (esteri fosforici).

Necesarul zilnic de P al unui adult este egal cu cel al Ca, respectiv 800 mg, mai crecut la persoanele cu activitate fizica intensa.

Aportul zilnic de fosfor este asigurat prin consumul de peste, fructe de mare, branza, lapte, nuci, alune, carne. Fosforul se gaseste in alimente sub forma de compusi organici (fosfati alcalini) si sub forma unor combinatii organice ale acidului fosforic cu proteine, glucide sau lipide. De aceea deficitul nutritional de P apare rar si numai in cazul unor restrictii dietetice de fosfati asociate cu ingestia de chelatori de fosfati, cum ar fi antiacidele cu hidroxid de aluminiu.

Rolurile P in organism sunt dependente de forma, legata sau ionizata, a cationului :

participa la mineralizarea oaselor

este component esential al membranelor celulare si al acizilor nucleici, participand la trransmiterea caracterelor ereditare si la procesele de sinteza proteica

intra in structura compusilor macroergici celulari ATP si CP

intra in structura unor enzime si coenzime cu roluri fundamentale in metabolismul energetic

intervine in esterificarea unor compusi intermediari ai metabolismelor glucidic, proteic si lipidic

asigura mentinerea echilibrului acido-bazic prin sistemele tampon ale fosfatilor

intra in structura unor mesageri secunzi - ADP si AMPc

participa alaturi de alti ioni la contractia musculaturii striate si miocardice.

Din intestin fosforul se absoarbe sub forma de fosfati, dupa ce diversii compusi organici sunt degradati sub actiunea fosfatazei alcaline. Absorbtia are loc in special in jejun, dar si la nivelul colonului, pasiv sau activ in functie de concentratia fosforului in lumen, cu o eficienta de 70% din cantitatea ingerata. Scaderea ingestiei de fosfor duce la cresterea eficientei absorbtiei la 90%.

Transportul din lumenul intestinal se face activ, contra unui gradient de concentratie, si necesita prezenta Na⁺.

Absorbtia intestinala a fosfatilor este facilitata de acizi si de excesul de lipide si este diminuata de sarurile alcaline si de un continut crescut de Ca sau alti cationi in intestin.

Eliminarea fosforului din organism are loc prin urina (60 - 80%) si prin fecale, sub forma de fosfati.