Metabolismo de Calcio-Fósforo y Magnesio

(1)

Metabolismo de Calcio-Fósforo y Magnesio

Ca++

PO

₄

H

₂^-

/PO

₄

H

^2-

/PO

₄^3-

Mg++

IMORTANCIA BIOLÓGICA DE Ca++/P/Mg++

CALCIO

• Conducción nerviosa

• Contractilidad muscular

• Secreción y acción hormonal, enzimas y neurotrasmisores

• Coagulación sanguínea

• Mineralización ósea

FOSFORO

• Cofactor enzimático

• Replicación, transcripción y traducción de la información genética

MAGNESIO

• Constituyente de fosfolípidos de membrana, nucleótidos

• Enlaces de alta energía

• Segundo mensajeros

• Regulador enzimático

DISTRIBUCION Y HOMEOSTASIS DE Ca, Pi y Mg

- Absorción intestinal

- Resorción y formación ósea neta - Excrecion renal

COMPARTIMIENTO CALCIO % FOSFATO % MAGNESIO%

HUESO 99 85 54

LEC 0,1 0,3 1

LIC 1 15 45

PARATOHORMONA (PTH)

1,25 (HO)2VITAMINA D (CALCITRIOL)

CALCITONINA

CALCIO

• 50 % Ca iónico libre

• 10 % ligado a aniones (citrato o carbonato)

• 40 % ligado a proteínas (albúmina) Ca++ es la fracción

biológicamente activa y sufre cambios en su cc con variaciones del pH

FOSFORO

• 55 % en forma iónica

• 20 % unido a proteínas

• 25 % formando complejos con aniones

Ion intracelular fundamental

MAGNESIO

• 55 % fosfato libre

• 35 % complejado a Na+,Ca++,Mg++

• 10 % unido a proteínas

DISTRIBUCION PLASMÁTICO DE Ca, Pi y Mg

(2)

VALORES DE REFERENCIA Ca++/P/Mg++

CALCIO mg/dl

• Adultos: 8.6-10.0

• Neonato prematuro: 6.0- 10.0

• Neonato a término: 7.3- 12.0

• Niños: 1-2 años: 10.0- 12.0

Ca iónico mg/dl

• Niños: 4.8-5.5

• Adultos: 4.6-5.3 Orina de 24 horas mg/día

• Adulto dieta baja a media en calcio: 50-150

• Adulto dieta media a alta en calcio: 100-300

FOSFORO mg/dl

• Adultos: 1.60-2.60

• Neonatos 2-4 días: 1.22- 2.20

• Niños: 5 meses-6 años:

1.73-2.11

• Niños: 6 años- 12 años:

1.69-2.11

• Niños: 12- 20 años:

1.65-2.16 Orina de 24 horas mg/día

• 73-122

• Adultos: 2.5-4.5

• Niños: 4.0-7.0

Orina de 24 horas mg/día

• Adulto: 300-1300

• Niños: 500-800

MAGNESIO mg/dl

VALORES CRÍTICOS Ca++/P/Mg++

CALCIO mg/dl

Calcio total

• < 6.5 tetania

• > 13.0 coma

• (consenso DBC):

<6,0 y >14,0

Calcio iónico

• < 3.1 tetania

• > 6.3 coma

• (consenso CAP): < 3,3 y

> 6,2

• (consenso DBC): < 3.12 y

> 6.40

FOSFORO mg/dl

• < 1.0 falla renal

• > 4.7 síntomas neurológicos y debilidad muscular

• (consenso DBC): <1,0 y >

4,0

• < 1.0 manifestaciones neurológicas

• > 9.0 falla renal

• (consenso DBC):

<1,0 y >9,0

MAGNESIO mg/dl

Medicina-laboratorio 2011 V 17 nº 7 y 8

REQUERIMIENTOS DE CALIDAD Ca++/P/Mg++

CALCIO mg/dl

• Calcio total: Target value

± 1.0 mg/dL Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA)

(variabilidad biológica -VB)

• Calcio total ET%

• Mínimo: 3.6

• Deseable: 2.6

• Máximo: 1.2

FOSFORO mg/dl

• Target value ± 25%

(CLIA)

MAGNESIO mg/dl

http://www.westgard.com/

• ET% : 10.2 (VB)

Analyte

Biological Variation

Desirable specification Nº de

papersCVI CVg I(%) B(%) TE(%)

S- Calcium 24 2.1 2.5 1.05 0.82 2.55

S- Calcium, complexed 1 5.3 4.5 2.7 1.7 6.1

U- Calcium, concentration, 24h 4 27.5 36.6 13.8 11.4 34.1

S- Calcium, ionized 2 1.7 1.9 0.9 0.6 2.0

S- Calcium, protein bound 1 4.1 6.1 2.1 1.8 5.2

S- Calcium, ultrafiltrable 1 2.2 2.7 1.1 0.9 2.7

VARIABILIDAD BIOLÓGICA

(3)

Analyte

Biological

Variation Desirable

specification Number of

Papers CVI CVg I(%) B(%) TE(%)

(B)Erythr

- Magnesium 2 5.6 11.3 2.8 3.2 7.8

(B)Leuc- Magnesium 1 18.5 12.4 9.25 5.57 20.83

(B)Mon - Magnesium 1 18.1 20.3 9.1 6.8 21.7

S- Magnesium 9 3.6 6.4 1.8 1.8 4.8

U- Magnesium, ionized 1 1.9 5.1 1.0 1.4 2.9

U- Magnesium, output, 24h 2 38.3 37.6 19.2 13.4 45.0

VARIABILIDAD BIOLÓGICA

S- Phosphate 17 8.15 10.8 4.08 3.38 10.11

U- Phosphate, output, 24h 5 18.0 22.6 9.0 7.2 22.1

Patient- Phosphate tubular reabsorption 1 2.7 3.3 1.4 1.1 3.3

CONDICIONES PREANALÍTICAS Ca++/P/Mg++

CALCIO mg/dl

• Torniquete/oclusión venosa

• Bombeo

• Ayuno

• Estado alimentario

• Postura

• Ejercicio

• Hiperventilación

• Anticoagulantes

• Contaminación

• Anaerobiosis (Ca++)

FOSFORO mg/dl

• Contaminación

• Hemólisis

• Anticoagulantes

• Medicación

• Horario de extracción

• Dieta

• Ejercicio

• Hemólisis

• Embarazo

MAGNESIO mg/dl

Orinas: acidificar la muestra

HOMEOSTASIS DEL CALCIO

Dieta 1000 mg

Intestino

Heces 800 mg

absorbido

secretado Vit D

Pool calcio

Riñón

Orina 200 mg

PTH Calcitonina

Vit D

excreción formación

resorción

Vit D PTH Calcitonina

Hueso

HOMEOSTASIS DEL FOSFATO INORGÁNICO

Dieta 1400 mg

Intestino

Heces 500 mg

absorbido

secretado Vit D

Pool fosfato

Riñón

Orina 900 mg Calcitonina

PTH excreción

Vit D

resorción

Vit D PTH Calcitonina

Hueso y tejido blando

(4)

HOMEOSTASIS DEL MAGNESIO

Dieta 300 mg

Intestino

Heces 200 mg

Absorbido 140 mg

Secretado 40 mg

↓alcohol-fosfatos-alim(agua,proteinas- hiperglucemia-hiperCa

↑PTH -Vit D -hipoCa

Pool Mg 250 mg

Riñón

Orina 100 mg

PTH Calcitonina glucagón Vasopresina Mg plasmático

resorción

Hueso – tejido blando

Manejo renal de calcio

EXCRECION

•PTH

•FOSFATO PLASMATICO

• EXPANSION LEC

•PRESION SANGUINEA

• ACIDOSIS METABOLICA

•FUROSEMIDA

EXCRECION

•PTH

•FOSFATO PLASMATICO

• VITAMINA D

• CONTRACCION LEC

•PRESION SANGUINEA

• ALCALOSIS METABOLICA

• TIAZIDA

<1%

70%

20%

5-10%

<5%

PTH (+) calcitonina

Vit D PTH (-)

REABSORCION

MANIFESTACIONES CLÍNICAS EN EL DISBALANCE DE Ca++

HIPERCALCEMIA: Ca

²⁺

> 10.5 mg/dL HIPOCALCEMIA Ca

²⁺

< 8,5 mg/dl

• NEUROMUSCULAR – ↓ excitabilidad – debilidad muscular y fatiga – arritmias

• RENAL

– poliuria (Diabetes Insípida Nefrogénica) – litiasis renal

• GASTROINTESTINAL:

– Vómitos – Úlcera péptica

HIPERCALCEMIA GRAVE: 15-18 mg/dLl (coma y paro cardíaco)

• NEUROMUSCULAR

– Entumecimiento perioral

– Hormigueo en la yema de los dedos y pie

– Calambres musculares, Tetania

• CARDIACOS: ↑ Q-T interval

• NEUROLÓGICOS

– Irritabilidad, deterioro de la capacidad intelectual, depresión

– Convulsiones

CAUSAS DE

HIPERCALCEMIA: Ca

²⁺

> 10.5 mg/dL HIPOCALCEMIA Ca

²⁺

< 8,5 mg/dl

– HIPERPARATIROIDISMO

• Hiperparatiroidismo 1°

• (Adenoma >> Hiperplasia >

Carcinoma)

• Hipercalcemia hipocalciúrica familiar

• Hiperparatiroidismo 3º- Insuficiencia renal crónica

– HIPERCALCEMIA ASOCIADA A

MALIGNIDAD

– HUMORAL: secreción de PTHrP por célula tumoral

• Tumores células escamosas de pulmón, cabeza y cuello, esófago y cérvix, mama y uroteliales

– OSTEOLÍTICA LOCAL: alrededor de células tumorales en hueso

• Mieloma múltiple

• Ca mama

• HIPOALBUMINEMIA (pseudohipocalcemia)

• INSUFICIENCIA RENAL CRONICA

• hipoproteinemia, hiperfosfatemia,

vit D3 y/o resistencia ósea a PTH

• DEFICIENCIA DE MAGNESIO

• deterioro secreción de PTH y

resistencia ósea a PTH

(5)

CAUSAS DE

HIPERCALCEMIA: Ca

²⁺

> 10.5 mg/dL HIPOCALCEMIA Ca

²⁺

< 8,5 mg/dl

- SINDROMES GRANULOMATOSOS (Vit D3)

• Sarcoidosis, Tuberculosis, Infección por

citomegalovirus

- DESORDENES ENDOCRINOS

• Hipertiroidismo, Insuficiencia Adrenal,

Feocromocitoma

• - MEDICAMENTOS

• Vitamina D, Tiazidas, Litio, Tamoxifeno

- CAUSAS MISCELANEAS

• Síndrome de leche y alcalinos, Inmovilización,

IRA, LES

• HIPOPARATIROIDISMO

• PSEUDOHIPOPARATIROIDISMO

• DEFICIT DE VITAMINA D

(hiperparatiroidismo 2°)

• PANCREATITIS AGUDA

• SINDROME DE HUESO HAMBRIENTO

HIPERCALCEMIA

• Hiperparatiroidismo primario  N,    

• Enfermedades malignas  N, N,   N

• Hipervitaminosis D  N, N,   

SANGRE ORINA

Ca²⁺ Pi PTH Ca²⁺ Pi cAMP

HIPOCALCEMIA

• Insuficiencia renal crónica Ca²⁺Pi PTH Ca²⁺Pi

• Hipoparatiroidismo Ca²⁺Pi PTH Ca²⁺Pi

• Pseudohipoparatiroidismo Ca²⁺Pi PTH Ca²⁺Pi

• Depleción de Magnesio Ca²⁺Pi PTH Ca²⁺ Pi

• Deficiencia de Vitamina D3 Ca²⁺Pi PTH Ca²⁺Pi

SANGRE ORINA

INDICES URINARIOS DE Ca

Calcio u/ Creat 24 Hs Hasta 0,31 Clearance de Calcio VN: 1 ± 0,5

ml/min/1.73m

²

% RTP Ca = 1 - Cl Ca x 100

Cl Cre Mayor de 98%

Calcio / Creat (2 Hs)

VN:hasta 0,11 Calcio (orina de 24h / Kg de

peso) Hasta 4 mg/dl kg

(6)

METODOLOGÍAS

• Espectrofotometría de absorción atómica (Método de Referencia)

• Espectroscopia de masa con dilución isotópica.

CALCIO TOTAL

• Método colorimétrico punto final

o-cresoftaleína complexona + Ca

²⁺ pH: 10-12 [o-CPC-Ca²⁺]

• Método manual y automatizado (600/700 nm)

• Sensibilidad analítica: 0,2 mg/dl

• Rango analítico: 0,2-16 mg/dl

CALCIO CORREGIDO

CaC =CaTmg/dl + 0,8 x (4 – Alb mg/dl)

Efectos del pH sobre el Ca ²⁺

Ca mmol/L

Ca iónico

7.3 7.5 7.6 1.4

1.4

pH 1.0

0.1unidades pH

~ 0,16 mg%

CALCIO IÓNICO Electrodo ion selectivo

• El analizador tiene un electrodo selectivo de calcio iónico (ISE) y un

electrodo de referencia (Ag/AgCl o calometanos)

(7)

Regulación de la reabsorción renal de fósforo

Túbulo proximal

Túbulo distal

Tubo colector cortical

Rama asc.

gruesa –PTH

– expansión LEC – acidosis – carga de fosfato + contracción LEC + alcalosis + depleción de fosfato

80%

10%

MANIFESTACIONES CLÍNICAS EN EL DISBALANCE DE P

HIPERFOSFATEMIA P > 4,8 mg/dL HIPOFOSFATEMIA P < 2.5 mg/dL

• HIPERFOSFATEMIA AGUDA

• Calcificación ectópica en músculos y órganos (en riñón: IRA)

• HIPERFOSFATEMIA CRONICA (IRC)

• Calcificación coronaria

• Neuromuscular

– Debilidad y fatiga muscular

(rabdomiólisis)

– Hiporreflexia

– Entumecimiento

• Cardiorespiratorios

– Falla diafragmática (Insuficiencia respiratoria)

– contractilidad cardíaca (Cardiomiopatía dilatada)

CAUSAS DE

HIPERFOSFATEMIA P > 4,8 mg/dL HIPOFOSFATEMIA P < 2.5 mg/dL

• - Disminución en la excreción renal

• INSUFICIENCIA RENAL AGUDA O CRONICA

• HIPOPARATIROIDISMO

• PSEUDOHIPOPARATIROIDISMO

• - Movimiento transcelular

• SINDROME DE LISIS TUMORAL

• RABDOMIOLISIS

• - Sobrecarga aguda exógena

• ENEMAS CON FOSFATO

• INTRAVENOSA, ORAL

•

DEFICIENCIA NUTRICIONAL – Alcoholismo

• EXCRECION RENAL – Hiperparatiroidismo – Tubulopatía renal (Sme. Fanconi)

• REDUCCION DE LA ABSORCION INTESTINAL

– Deficiencia de Vitamina D – Malabsorción – Antiácidos

• REDISTRIBUCIÓN AL HUESO – Síndrome del hueso hambriento

Fósforo Metodología*

• Método colorimétrico punto final:

Fiske-Subbarow)

• PO

₄

NaH

₂

+ Mo

₇

O

₂₄

(NH

₄

)

₆

Fosfomolibdato amonio

• a) UV -340 nm

• b) agentes reductores 600-700nm

• Rango analítico 0,3-20 mg/dl

• Sensibilidad analítica 0,3 mg/dl

**• *No hay consenso para método de referencia**

H+

(8)

INDICES URINARIOS FOSFORO

Clearance de Fósforo VN: 8 - 15 ml/min/1.73m

²

% Reabsorción

Tubular de P 80-85 %

Excreción fraccional

de P 15-20 %

Regulación de la reabsorción renal de magnesio

Túbulo proximal

Túbulo distal

Tubo colector cortical Rama

asc.

gruesa + contracción LEC

– expansión LEC

+ PTH + alcalosis

+ hipomagnesemia – hipercalcemia – hipermagnesemia 25%

5%

65%

<5%

MANIFESTACIONES CLÍNICAS EN EL DISBALANCE DE Mg++

HIPERMAGNESEMIA Mg > 2,6 mg/dL) HIPOMAGNESEMIA Mg < 1,6 mg/dL

• PERDIDA DE REFLEJO PROFUNDO DEL TENDON (5-9 mg/dL)

• LETARGIA Y DEBILIDAD

• HIPOTENSION ARTERIAL

• BRADICARDIA

• DEPRESION RESPIRATORIA (10-12 mg/dL)

• DEPRESION DEL ESTADO MENTAL

• ANORMALIDADES ELECTROCARDIOGRAFICAS (arritmias cardíacas)

• Se agravan si cursa con hipocalcemia, kiperkalemia, acidosis e insuficiencia renal

• LETARGIA Y DEBILIDAD

• HIPERIRRITABILIDAD DE NERVIOS Y

MUSCULOS

• CONVULSIONES

• ANOREXIA, NAUSEAS, VOMITOS

• PARALISIS DE ILEO

• ALTERACIONES ELECTROCARDIOGRAFICAS

(arritmias cardíacas)

(se asocia frecuentemente con hipocalcemia, hipokalemia y alcalosis metabólica)

CAUSAS DE

HIPERMAGNESEMIA Mg > 2,6 mg/dL) HIPOMAGNESEMIA Mg < 1,6 mg/dL