Chimica del Calcio e del Fosfato negli Ruminanti

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Questions and Answers

Il calcio è necessario per il normale funzionamento di alcuni enzimi.

True (A)

Il fosfato non è un componente del tessuto osseo.

False (B)

Il calcio non è coinvolto nel processo di neurotrasmissione.

False (B)

I reni filtrano 6 g di fosfato al giorno, perdendo solo il 5% con le urine.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Il fosfato funge da importante costituente di macromolecole come gli acidi nucleici.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Il calcio osseo in una vacca di 500 Kg è circa 12.5 Kg.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La frazione diffusibile di calcio in circolazione è completamente ionizzata.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Il controllo delle concentrazioni ematiche di calcio, fosforo e magnesio è effettuato da PTH, CT e Vitamina C.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Il rapporto ottimale tra calcio e fosforo per i ruminanti è di 5-6 a 1.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Il 50% del calcio ematico è legato a proteine come albumine e globuline.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

L'elevazione della fosfatemia ha un effetto positivo sulla calcemia.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La calcitonina ha un'azione ipocalcemizzante.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Il paratormone ha un'azione ipocalcemizzante.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La calcitonina è prodotta dalle cellule C parafollicolari della tiroide.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

L'emivita della calcitonina è di circa 60 minuti.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Le paratiroidi sono costituite da quattro ghiandole disposte in modo simmetrico.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Il calcio viene assorbito a livello del piccolo intestino.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La secrezione di calcitonina è stimolata dalla ipocalcemia.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La produzione di paratormone avviene principalmente nel reticolo endoplasmatico liscio.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La calcitonina induce l'escrezione renale di calcio.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Il paratormone inibisce la secrezione di fosfati.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La calmodulina è una proteina che risponde ai livelli di calcio.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

L'ipocalcemia stimola la secrezione di PTH.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

L'iperparatiroidismo primario è causato da una bassa secrezione di PTH.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La vitamina D3 viene prodotta a partire dal colesterolo.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Nell'ipocalcemia, la secrezione di PTH è soppressa.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

L'osteoporosi è un disordine scheletrico che aumenta il rischio di fratture.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

L'eccesso di vitamina D può causare osteopetrosi.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

L'ipofosfatemia stimola la produzione di PTH.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Le cagne piccola taglia possono sviluppare tetania puerperale a causa di un disguido paratiroideo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

L'alimentazione ricca di calcio può causare ipocalcemia.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La vitamina D inibisce la sintesi di PTH.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La PTH stimola l'assorbimento renale di calcio.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

L'iperparatiroidismo secondario è sempre causato da malattie alimentari.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Ruolo del calcio nell'omeostasi

Il calcio è fondamentale per la normale permeabilità al sodio delle cellule nervose, la neurotrasmissione, l'accoppiamento eccitazione-contrazione nei muscoli, come messaggero intracellulare per alcuni ormoni, per il corretto funzionamento di alcuni enzimi, per la sintesi proteica, la coagulazione del sangue e la composizione del tessuto osseo.

Ruolo del fosfato nell'omeostasi

Il fosfato agisce come sistema tampone intracellulare, è un componente essenziale di macromolecole come acidi nucleici, fosfolipidi, intermedi metabolici e fosfoproteine, e fa parte del tessuto osseo.

Quantità di fosfato nel corpo

Circa 700 grammi di fosfato sono depositati nei tessuti, mentre circa 500 mg si trovano nei fluidi extracellulari. I reni filtrano circa 6 grammi di fosfato al giorno.

Controllo ormonale dell'escrezione urinaria di fosfato

L'eliminazione del fosfato nelle urine è regolata da ormoni.

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Forme di fosfato nel sangue

Il termine si riferisce alle diverse forme del fosfato presenti nel sangue, senza ulteriori dettagli sulla concentrazione.

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Omeostasi del Calcio

Il controllo del calcio nel sangue (calcemia), fosforo e magnesio tramite ormoni come PTH, calcitonina e vitamina D.

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Calcio scheletrico

Il calcio presente nelle ossa, principalmente come idrossiapatite.

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Calcio ematico

Il calcio nel sangue, legato a proteine (50%) o in forma ionica (90%) o legato ad altre sostanze.

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Rapporto Calcio/Fosforo

Il rapporto ottimale tra calcio e fosforo nel sangue per specie diverse (es. suini 1:1, ruminanti 5-6:1).

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Calcio ionizzato

Forma attiva del calcio nel sangue, importante per le funzioni biologiche.

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Calcitonina

Ormone che abbassa i livelli di calcio nel sangue (azione ipocalcemizzante).

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Paratormone (PTH)

Ormone che alza i livelli di calcio nel sangue (azione ipercalcemizzante).

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Assorbimento intestinale di calcio

Processo di assorbimento del calcio dalla dieta nel piccolo intestino.

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Riserva ossea di calcio

Deposito di calcio nelle ossa per il mantenimento dei livelli di calcio ematico.

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Rilascio di calcio dalle ossa

Processocatalizzato dal PTH che rilascia calcio dalle ossa nel sangue.

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Escrezione renale di calcio

Rimozione di calcio dai reni nel sangue.

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Azione ipocalcemizzante

Meccanismo ormonale che riduce i livelli di calcio nel sangue.

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Fosfati e Calcemia

I fosfati influenzano negativamente la calcemia legando il calcio.

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Regolazione renale della calcemia

I reni regolano l'escrezione di calcio e influenzano la concentrazione ematica di calcio.

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Calmodulina

Una proteina interiore che risponde ai livelli di calcio e invia segnali ad altri enzimi, canali ionici e proteine.

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Come agisce l'ipocalcemia sulla secrezione di PTH?

L'ipocalcemia (basso livello di calcio nel sangue) stimola la secrezione del paratormone.

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Come agisce l'ipercalcemia sulla secrezione di PTH?

L'ipercalcemia (alto livello di calcio nel sangue) inibisce la secrezione del paratormone.

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Vitamina D3

Una vitamina essenziale per l'assorbimento del calcio nell'intestino e per i processi di rimaneggiamento osseo.

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Calcitriolo

La forma attiva della vitamina D, prodotta dal rene, che regola i livelli di calcio nel sangue.

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Come agisce la vitamina D sulle ossa?

La vitamina D contribuisce alla mineralizzazione delle ossa, ma ha bisogno del PTH per mobilizzare il calcio.

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Iperparatiroidismo

Un'eccessiva secrezione di PTH, che porta ad alterazioni nei livelli di calcio e fosforo nel sangue e nel tessuto osseo.

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Osteodistrofia fibrosa

Un disturbo osseo caratterizzato da scarsa mineralizzazione dell'osso e debolezza.

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Iperparatiroidismo secondario renale

Un aumento della secrezione di PTH dovuto a una lesione renale cronica che porta a un malfunzionamento renale.

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Iperparatiroidismo secondario nutrizionale

Un aumento della secrezione di PTH dovuto a squilibri alimentari, come carenza di calcio e vitamina D o eccesso di fosforo.

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Pseudoiperparatiroidismo

Una condizione in cui cellule non appartenenti alle paratiroidi producono sostanze simili al PTH, causando un aumento del calcio nel sangue.

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Ipoparatiroidismo

Una condizione in cui le paratiroidi producono troppo poco PTH, portando a bassi livelli di calcio nel sangue.

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Ipercalcitonismo

Una conidizione caratterizzata da un aumento del calcio nel sangue, spesso causata da un'alta assunzione di calcio nella dieta.

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Study Notes

Controllo Ormonale dell'Omeostasi del Calcio

  • Il calcio è essenziale per il normale funzionamento delle cellule nervose, la neurotrasmissione, l'accoppiamento eccitazione-contrazione nelle cellule muscolari, la segnalazione intracellulare di alcuni ormoni, il funzionamento di alcuni enzimi, la sintesi proteica, la coagulazione del sangue e la costituzione del tessuto osseo. È anche un primo messaggero.

Alcune Azioni Fisiologiche del Calcio

  • Essenziale per il mantenimento della normale permeabilità al sodio delle cellule nervose.
  • Coinvolto nel processo di neurotrasmissione.
  • Coinvolto nell'accoppiamento eccitazione-contrazione nelle cellule muscolari.
  • Funziona da segnale intracellulare per alcuni ormoni.
  • Necessario al normale funzionamento di alcuni enzimi.
  • Necessario per i processi di sintesi proteica.
  • Importante nei processi di coagulazione del sangue.
  • Componente del tessuto osseo.
  • Primo messaggero.

Alcune Azioni Fisiologiche del Fosfato

  • Svolge funzione di sistema tampone nel compartimento intracellulare.
  • Costituente importante di varie macromolecole (acidi nucleici, fosfolipidi, intermedi metabolici e fosfoproteine).
  • Componente del tessuto osseo.

Metabolismo del Fosfato

  • Circa 700 g di fosfato depositati nei tessuti molli e duri.
  • Circa 500 mg di fosfato nei fluidi extracellulari.
  • I reni filtrano circa 6 g di fosfato al giorno, con l'10% perso nelle urine.
  • L'escrezione urinaria di fosfato è sotto controllo ormonale.
  • La concentrazione plasmatica di fosfato è di 2.5-2.45 mg/dl o 0.81 - 1.45 mM.
  • Le forme di fosfato nel sangue sono principalmente come HPO42- (80%) e H2PO4- (20%).

Ricambio Giornaliero del Calcio

  • Assorbimento alimentare: 1000 mg
  • Assorbimento intestinale: 350 mg
  • Pool scambiabile: 30.000 mg
  • Rimodellamento osseo: 4000 mg
  • Riserva del calcio scheletrico: 1.000.000 mg
  • Secrezione: 150 mg
  • Escrezione fecale: 800 mg
  • Escrezione urinaria: 200 mg
  • Il 2% del calcio totale assunto viene filtrato dai reni.

Omeostasi del Calcio

  • Il controllo della calcemia (10 mg/100 ml plasma) e delle concentrazioni ematiche di fosforo e magnesio (elementi correlati funzionalmente) è effettuato da un complesso di ormoni, tra cui PTH, CT e vitamina D.
  • Il calcio scheletrico è prevalentemente sotto forma di idrossiapatite (85%) e carbonato di calcio (15%).
  • Il calcio scheletrico in una vacca di 500 kg è circa 12.5 kg.
  • Il calcio intracellulare è localizzato in mitocondri e reticolo endoplasmatico.
  • A livello ematico il calcio è legato per il 50% alle proteine (albumine e globuline), con il resto in forma diffusibile attraverso le membrane capillari. La frazione diffusibile si trova in parte come ioni (90%) e in parte legato a sostanze come citrati, bicarbonati e fosfati (come non-ionizzata).
  • Il calcio ionizzato è cruciale per effetti biologici.
  • Il rapporto ottimale tra calcio e fosforo per i monogastrici è 1:1 mentre per i ruminanti è di 5-6:1.
  • L'aumento della fosfatemia ha un effetto negativo sulla calcemia, perché i fosfati legano il calcio.

Piccole Intestino

  • Assorbimento del calcio (da dieta).
  • Proteine calcio-leganti sulle cellule epiteliali.
  • Riserva di calcio nelle ossa.

Rene

  • In condizioni fisiologiche tutto il calcio filtrato a livello glomerulare viene riassorbito nei tubuli.

Cellule C Parafollcolari

  • Le cellule C (o parafollicolari) della tiroide (e i corpi ultimobrachiali in altri vertebrati) producono calcitonina o tirocalcitonina.
  • La calcitonina è un ormone ipocalcemizzante.

Paratormone (PTH)

  • Anatomia: 4 ghiandole (2 interne e 2 esterne) in posizione diversa a seconda delle specie animali (uomo, carnivori e piccoli ruminanti).
  • Microscopica: presentano cellule principali (funzionanti) e ossifile (esaurite).
  • Azione: è un ormone ipercalcemizzante.
  • Meccanismo d'azione: aumento della conduttanza al Ca2+, attivazione enzimi e/o proteine trasportatrici.
  • Effetti sull'osso: attivazione di processi glicolitici (acido lattico, acido citrico), azione litica sulla superficie dell'osso con liberazione di calcio e fosfati riassorbiti dal circolo sanguigno usando un trasporto favorito da vitamina D.
  • Regolazione: la secrezione è stimolata dall'ipocalcemia e inibita dall'ipercalcemia, bassi livelli di magnesio e adrenalina la stimolano. La vitamina D inibisce la secrezione PTH.
  • Il PTH è una proteina lineare di 84 amminoacidi.
  • Il PTH è secreto come precursore di grandi dimensioni dal reticolo endoplasmatico rugoso e va attraverso diversi passaggi all'interno della cellula per arrivare alla forma finale e poi viene immagazzinato nei granuli secretori.

Calcitonina

  • Peptide di 32 aminoacidi.
  • Secrezione: dal reticolo endoplasmatico rugoso.
  • Meccanismo d'azione: adenilatociclasi e AMP ciclico.
  • Regolazione: Ipercalcemia, Gastrina, CCK e adrenalina, stimolando il sistema simpatico con recettori beta.
  • Azione: ipocalcemizzante.
  • Inibizione del riassorbimento di Ca2+ dalle ossa.
  • Inibizione dell'assorbimento del Ca2+ a livello intestinale.
  • Facilitazione dell'escrezione renale di Ca2+.
  • Induzione dell'escrezione renale dei fosfati (Mg+, K+, Na+).
  • Azione a livello ipotalamico con effetti euforizzanti e riduzione dell'assunzione di cibo.
  • Meccanismo d'azione: alterazione del flusso di Ca2+ tra liquor e tessuto nervoso.

Vitamina D

  • Informazioni generali: Molecola liposolubile necessaria per l'assorbimento del calcio intestinale e per i processi di rimaneggiamento osseo.
  • Produzione cutanea: inizia con il 7-deidrocolesterolo, convertito in vitamina D3 (colecalciferolo) con l'esposizione alla luce UV.
  • Attivazione: per via epatica (25-idrossilasi e formazione di 25-idrossicolecalciferolo) e poi renale (1-a-idrossilasi e formazione di 1,25-idrossicolecalciferolo, o calcitriolo).
  • Regolazione: ipofosfatemia, ipocalcemia, e PTH.
  • Meccanismi d'azione: azione ormonogenica sulle cellule intestinali, stimola la sintesi di una proteina che lega il calcio (CaBP); azione permissiva sui processi di mineralizzazione ossea per il PTH, aumento dei processi di mineralizzazione ossea.
  • Effetti extra ossei: stimola la produzione di ormoni GH, estrogeni, lattogeni placentari, e PRL.

Ipo/Ipercalcemia

  • Perdita di Ca2+: ipocalcemia, aumento del PTH, sintesi di vitamina D, aumento assorbimento intestinale di Ca2+ ridotto, rilascio di Ca2+ e fosfato da osso, diminuzione di escrezione di Ca2+ nel rene
  • Eccesso di Ca2+: ipercalcemia, diminuzione di PTH, sintesi e assorbimento vitamina D ridotto, minore rilascio di Ca2+ e fosfato da ossa, ma aumenta escrezione di Ca2+ e fosfati da rene.

Patologie associate al metabolismo del calcio

  • Iperparatiroidismo primario: secrezione eccessiva di PTH, con alterazioni del metabolismo sierico e osseo di Ca2+. Osteodistrofia fibrosa con scarsa mineralizzazione ossea generalizzata.
  • Iperparatiroidismo secondario renale: danno renale cronico, diminuzione della filtrazione glomerulare, iperfosfatemia e ipocalcemia, diminuzione della sintesi di vitamina D attiva e conseguente demineralizzazione dello scheletro (mascella di gomma).
  • Iperparatiroidismo secondario nutrizionale: Squilibri alimentari (carenza Ca2+, Vit.D e eccesso fosforo), ipocalcemia con aumento di PTH.
  • Pseudoiperparatiroidismo: neoplasie maligne non paratiroidee che secernono sostanze ad azione PTH-simile.
  • Ipoparatiroidismo: Secrezione troppo scarsa di PTH, conduco a ipocalcemia e iperfosfatemia per ipofosfaturia.
  • Ipercalcitonismo: alimentazione eccessivamente ricca di calcio da lunghi periodi.
  • Collasso puerperale: ipocalcemia dovuto a scarsa reattività delle cellule produttrici di PTH nelle vacche da latte.
  • Eclampsia puerperale: Squilibrio tra Ca²⁺ entrante ed uscente, in particolare nei cani di piccola taglia che allattano.

Disvitaminosi D

  • Rachitismo: deficit di vitamina D nei bambini, rallenta lo sviluppo scheletrico.
  • Osteomalacia: deficit di vitamina D negli adulti, provoca indebolimento osseo.
  • Ipervitaminosi D: livelli eccessivamente alti di vitamina D, manifestazioni come "osteopetrosi" (gatto di marmo) può essere legato ad alimentazione con fegato crudo.

Malattie Metaboliche dell'Osso

  • Osteoporosi: disturbo scheletrico caratterizzato da una compromissione della resistenza dell'osso che aumenta il rischio di fratture.
  • Osteomalacia: indebolimento osseo dovuto alla mancanza di mineralizzazione, legato solitamente ad ipovitaminosi D.

Effetti degli estrogeni sull'osso

  • Aumento dell'apoptosi degli osteoclasti.
  • Riduzione dell'attività degli osteoclasti.
  • Diminuzione della formazione degli osteoclasti.
  • Riduzione dell'apoptosi degli osteoblasti.

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