O documento descreve o papel do cálcio e do hormônio paratormônio (PTH) no balanço interno e externo do cálcio no corpo humano. O PTH regula estreitamente a concentração de cálcio no sangue agindo no esqueleto e nos rins. Quando os níveis de cálcio caem, o PTH estimula a liberação de cálcio dos ossos e sua reabsorção pelos rins, elevando sua concentração no sangue.

4. INTRODUÇÃO
% de
elementos
minerais 4 a 5% do
corpo humano
Absorção Quelação
“Minerais combinados
com constituintes
orgânicos.”

5. INTRODUÇÃO
SM Insolúvel Fosfato de Cálcio, p.e.
Classificação
dos SM:
SM Solúvel
* SM Insolúvel
Forma Cristalina (SM+SM)
Hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2), p.e.
Forma Combinada (SM+SO)
Associado com Subst. Orgânica. Para exercer
sua função, não deve haver dissociação
Enxofre na Cisteína,
p.e.

6. INTRODUÇÃO
* SM Solúvel
Dissolvidos na forma de íons: ânions (F-) e cátions (Na+)
Funções dos SM:
Controle energético ATP (Fosfato)
Controle enzimático
Controle do pH Ácido-Base
Neutro Ácido Base
Bicarbonato Fosfato H+ + Cl- Bicarbonato
(HCO3-) (PO4-3) (HCO3-)
Formação de Pigmentos
Pigmentos Respiratórios e
Fotossintéticos

8. INTRODUÇÃO
O Cálcio 99% do Cálcio
* Macroelemento estão no esqueleto
* + abundante no organismo
Tecidos (músculos)
(1,1 a 1,2kg)
e plasma
Permeabilidade da Membrana
Contração Muscular
20
Transm. do Impulso Nervoso
Ca
Liberação de Hormônios Cálcio
40,078
Mensageiro Intracelular
Coagulação do sangue
Formação da MEC do tecido ósseo, etc.

10. Actina e Miosina
Força Contrátil
Actina 80% m
Miosina muscular
Miosina
C-t:
* 2 cadeias pesadas
em α-hélice;
N-t:
* Domínio globular;
* 4 cadeias leves
(sítio ATPase)

11. Actina e Miosina
* Filamentos Grossos –
aglomerado de miosina.
Actina
* Abundante em quase
todas as células
eucarióticas;
* Actina G (Globular ou
Monomérica) + ... = Actina
F (Filamentosa)
* Filamento Fino: Actina F
+ Troponina +
Tropomiosina

12. Estrutura do Musc. Esquel.
Fibras Retículo
M. E. Miofibrilas Sarcoplasmático
musculares
≠ d eletrônicas
* Bandas A:
Filamentos grossos +
Sobreposição entre
filamentos grossos e
finos
* Bandas I:
Filamentos finos.
* Disco Z:
Âncora para filamentos finos.
* Linha M:
↑ d eletrônica dos filamentos
grossos

13. Contração do Musc. Esquel.
Disco Z e Bandas I vizinhos se aproximam.

14. Mecanismo Molecular
* Quatro etapas principais;
(1) Ligação do ATP formando fenda [conf.1]
(2) Conf. 2: “Alta energia”, liga-se a Actina G
+ próx. do Disco Z;
(3) Conf. 3: Fecha/ da fenda , liberação de Pi
(4) Conf. 4: “Mov. de força”, aproxima cauda
da Miosina do Disco Z.

15. Papel do Cálcio
Complexo
Interação entre
Regulação Troponina e
Actina e Miosina
Tropomiosina
Tropomiosina
Liga-se aos filamentos finos, Troponina
bloqueando o sítio de ligação Proteína de Ligação do Ca+2.
para a miosina, e a Troponina.

16. Papel do Cálcio
Impulso Nervoso
Liberação do Ca+2
Ca+2 liga-se a Tn
Alteração Conf.
Complexo Tn e Tm
Exposição dos sítios
de ligação
Contração

18. Biossinalização
Transdução Alteração
Informação
do sinal Química

19. Impulso Nervoso
Excitação Células ↑↓ íons
Sensoriais, Miócitos e Canais inorgânicos
Neurônios Iônicos (Na+, K+,
Ativado Ca+2...)
Ligante no Alteração
Receptor no Vm
Membrana
Polarizada
Bomba de
Na+ e K+
Vm = -60 a -70
mV

20. Impulso Nervoso
Sinalização Terminação
Neurônios Corpo celular
S.N. Nervosa
Potencial de
ação
Canais Iônicos abertos por voltagem: Neurotrans-
missores
Canal de Na+
Potencial de
Canal de K+ Neurotransmissor
Repouso (canais de
Canal de Ca+2 Na + fechados)
Abertura de Canais
Despolarização
de Na +
Restabelecimento
Abertura de
Repolarização do Potencial de
Canais de K +
Repouso

21. Impulso Nervoso

22. Papel do Cálcio
Extremidade
Liberação de
distal do
Acetilcolina
axônio
Despolarização
Fenda
Sináptica
Receptores
Abertura dos Pós-
Canais de sinápticos
Ca+2
Ca+2 ↑ [ ] Ca+2
E.C. I.C.

23. Ca⁺⁺ Ca⁺⁺

24. Balanço Interno e Externo do Cálcio
A concentração de cálcio no espaço extracelular
é normalmente mantida entre 2,2 e 2,6 mmol/L
(8,8 a 10,5 mg/dL), graças à ação integrada de
três hormônios reguladores:
1 - Paratormônio (PTH)
2 - a vitamina D [1,25(OH2D3 ]
3 - e, em menor grau, a calcitonina (CT)

25. Balanço Interno e Externo do Cálcio
O PTH é um hormônio peptídico produzido pelas paratiróides, um
conjunto de quatro minúsculas glândulas pesando 50 mg cada.
H2N Ser Val Ser Glu Ile Gln Leu Met His Asn Leu Gly Lys His Leu Asn
Ser
Met
Glu
Phe Asn His Val Asp Gln Leu Lys Lys Arg Leu Trp Glu Val Arg
Val
Ala
Leu
Gly Ala Pro Leu Ala Pro Arg Asp Ala Gly Ser Gln Arg Pro Arg
Lys
Lys
Glu
Ala Glu Gly Leu Ser Lys Glu His Ser Glu Val Leu Val Asn Asp
Asp
Lys
Ala
Asp Val Asp Val Leu Thr Lys Ala Lys Ser Gln COOH

26. R
PTH
A secreção do PTH é extremamente
sensível a variações da concentração
intracelular de cálcio.

27. Balanço Interno e Externo do Cálcio
Graças a esse mecanismo extremamente sensível,
o PTH é capaz de regular estreitamente a
concentração de cálcio no meio extracelular. O
PTH faz isso agindo diretamente em dois tecidos-
alvo:

28. Balanço Interno e Externo do Cálcio
O esqueleto contém cerca de 1 kg de
cálcio, o que constitui um imenso
reservatório desse íon.

29. Balanço Interno e Externo do Cálcio
Perdendo por exemplo 100 mg do íon
todos os dias, serão necessários 1000
dias, ou cerca de 3 anos, para que ele
perca 10% dessa reserva e chegue
portanto a um quadro grave de
desmineralização óssea.

30. Balanço Interno de Cálcio
Incorporação
500 mg/dia
Liberação 500
mg/dia

31. Balanço Externo de
Cálcio
Absorção
300 mg/dia
Absorção resultante =
Secreção
100 mg/dia
Excreção urinária =

32. Balanço Interno de Cálcio
?
Por que os ossos incorporam
Incorporação
e liberam cálcio 500 mg/dia
continuamente? E qual o
papel do PTH nesse Liberação
processo? 500 mg/dia

33. Balanço Interno de Cálcio
Para compreender melhor esse
processo, é necessário examinar a
estrutura microscópica do osso.

34. O aspecto microscópico do tecido ósseo varia
conforme a região examinada
Porção Trabecular
Porção Cortical
Porção Medular

35. 1) a reabsorção, ou seja, a destruição de um pequeno
trecho do osso ...
trabéculas
ósseas
medula óssea

36. ... e 2) a formação, que consiste na reposição subseqüente
desse trecho destruído
trabéculas
ósseas
medula óssea

37. Nas ilustrações que se seguem o
processo de remodelação é
ilustrado em maior detalhe

38. Trabécula óssea
Medula óssea

39. Estímulos hormonais (por exo: PTH)
Osteoclastos
Trabécula óssea
Estímulo mecânico
Medula óssea
A aplicação de forças mecânicas e/ou a ação de mediadores
químicos terminam por estimular os osteoclastos ...

40. P
Osteoclastos
Reabsorção óssea Trabécula óssea
Medula óssea
... dando início ao processo de reabsorção óssea, e à liberação
de cálcio e fósforo

41. Osteoclastos
Osteoblastos
Trabécula óssea
Medula óssea
Mais osteoclastos são atraídos para a área de reabsorção, enquanto
alguns osteoblastos já chegam ao local para dar início ao processo de
formação óssea

42. Osteoclastos
Osteoblastos
Trabécula óssea
Formação da matriz osteóide
Medula óssea
Enquanto os osteoclastos prosseguem em sua tarefa, os osteoblastos
começam a depositar matriz osteóide (colágeno, proteoglicanos etc)
para preencher a lacuna que se formou.

43. Osteoclastos
Osteoblastos
Trabécula óssea
Trabécula óssea
Matriz osteóide
Mineralização da matriz osteóide
Medula óssea
Finda a reabsorção, os osteoclastos saem de cena, enquanto os
osteoblastos continuam a depositar a matriz osteóide. Esses mesmos
osteoblastos iniciam o processo de mineralização (deposição de cálcio
e fósforo) da matriz recém-formada

44. Osteoblastos
Matriz osteóide
Trabécula óssea
Mineralização da matriz osteóide
Medula óssea
A formação de matriz, seguida de sua mineralização, prossegue até
preencher todo o vazio deixado pelos osteoclastos...

45. TECIDO ÓSSEO RENOVADO
Trabécula óssea
Medula óssea
... após o que também os osteoblastos se retiram, deixando atrás de si
o tecido ósseo renovado

46. EFEITO DO PTH SOBRE O BALANÇO
INTERNO DE CÁLCIO
PTH
Incorporação
500 mg/dia
Reabsorção
500 mg/dia

47. PTH
1000
PTH, pg/mL
100
Quando o cálcio sérico cai,
as paratiróides são
estimuladas e respondem
com um aumento da 10
secreção de PTH, de
acordo com a curva
característica, elevando a
concentração do hormônio 1
1 2 3 4
no plasma
[Ca ++ ], mmol/L

48. PTH
PTH
1000
PTH, pg/mL
100
Quando o cálcio sérico cai,
as paratiróides são
estimuladas e respondem 10
com um aumento da
secreção de PTH, de acordo
com a curva característica,
1
elevando a concentração do
1 2 3 4
hormônio no plasma
[Ca ++ ], mmol/L

49. O PTH age sobre os osteoblastos, que possuem um receptor
específico para esse hormônio, fazendo-os emitir aos osteoclastos a
informação de que é necessário iniciar o processo de reabsorção
PTH
osteoclasto
osteoblasto
Osso
Os osteoclastos abrem diversas frentes de reabsorção,
dissolvendo a hidroxiapatita e liberando cálcio ionizado para o
meio

50. PTH
Incorporação
500 mg/dia
Liberação
600 mg/dia
Como resultado, a taxa de reabsorção
óssea supera momentaneamente a de
formação, aumentando a concentração
extracelular de cálcio

51. PTH
PTH
Incorporação
500 mg/dia
Liberação
600 mg/dia
A concentração sérica de cálcio se eleva,
agindo sobre as paratiróides e deprimindo a
secreção de PTH

52. Com isso, a concentração extracelular de
cálcio retorna ao normal, o mesmo
ocorrendo com a concentração plasmática
do PTH.
1000
PTH, pg/mL
100
10
1
1 2 3 4
[Ca ++ ], mmol/L

53. Evidentemente, ocorreria exatamente o
inverso se de início a concentração
extracelular de cálcio tivesse
aumentado
1000
100
10
1
1 2 3 4
[Ca ++ ], mmol/L

54. O esqueleto funciona assim como um
grande reservatório de cálcio, que o PTH
utiliza para impedir variações bruscas da
concentração extracelular de cálcio.

55. O PTH teria efeito restrito
Ingestão de cálcio se se limitasse a recorrer
1000 mg/dia
às reservas ósseas de
cálcio, ou seja, se agisse
apenas no balanço
interno do íon. Ë
necessário também agir
de modo adequado para
Absorção limitar a perda (ou o
300 mg/dia ganho) de cálcio do
organismo como um todo.
Filtração
Secreção 10.000 mg/dia Ou seja, é necessário ao
100 mg/dia PTH agir também no
Absorção
9.800 mg/dia balanço externo de cálcio.
Fezes
800 mg/dia
1,25 (OH)2 Vit D
Urina
200 mg/dia

56. EFEITO DO PTH SOBRE O BALANÇO
EXTERNO DE CÁLCIO
Ingestão de cálcio
1000 mg/dia
Absorção
300 mg/dia
Filtração
Secreção 10.000 mg/dia
100 mg/dia
Absorção
9.800 mg/dia
Fezes
800 mg/dia
Urina
1,25 (OH)2 Vit D 200 mg/dia

57. Balanço Externo de
Cálcio
O PTH interfere de duas maneiras no
balanço externo de cálcio.
Em primeiro lugar, o PTH tende a
diminuir a excreção urinária de cálcio.
Lembrar que apenas o cálcio iônico
é filtrado nos glomérulos.

58. PTH
Filtração ATP
10.000 mg/dia
Na++
O PTH diminui a FECa% graças a seu efeito
sobre o túbulo distal, onde o hormônio aumenta
a quantidade de canais específicos na
membrana luminal

59. Em segundo lugar, o PTH estimula as
células do túbulo proximal a produzir a
forma ativa da vitamina D
PTH
Vitamina D

60. EFEITO DA VITAMINA D SOBRE O
Ingestão de cálcio
1000 mg/dia
BALANÇO EXTERNO DE CÁLCIO
Absorção
300 mg/dia
Filtração
Secreção 10.000 mg/dia
100 mg/dia
Absorção
9.800 mg/dia
Fezes Urina
800 mg/dia 200 mg/dia
1,25 (OH)2 Vit D

61. Vitamina D
A vitamina D é obtida, sob forma de
precursores, através de duas fontes:
Vitamina D2 1 Ingestão de vegetais contendo a vitamina D2,
(ergocalciferol) também conhecida como ergocalciferol
Síntese cutânea, num processo que requer
2 a exposição do indivíduo à luz UV solar.
Neste caso, gera-se o colecalciferol , ou
vitamina D3
Vitamina D3
(colecalciferol)

62. Vitamina D
Tanto a vitamina D2 quanto a vitamina D3 são
levadas ao fígado, onde são transformados na
25-hidroxi-vitamina D, ou 25(OH)-D3
D3
D
D22
25(OH)-D3
1,25(OH)2-D3

63. Ca++ ATP
Ca++ CM
Ca++ CB
Ca
Ca++
ATP
Ca++ CM
Ca++ CB
Na mucosa intestinal, a 1,25(OH)2-D3 atua sobre a absorção
de cálcio estimulando várias das etapas desse transporte:

64. Ca++ ATP
Ca++ CM
Ca++ CB
Ca
Ca++
ATP
Ca++ CM
Ca++ CB
A 1,25(OH)2-D3 aumenta o número de canais de
cálcio na membrana luminal ...

65. Ca++ ATP
Ca++ CM
Ca++ CB
Ca
Ca++
ATP
Ca++ CM
Ca++ CB
... aumenta a quantidade de proteínas transportadoras de
cálcio (calmodulina e calbindina) no citosol ...

66. Ca++ ATP
Ca++ CM
ATP
Ca++ CB
Ca
Ca++
ATP
Ca++ CM
ATP
Ca++ CB
... aumenta a quantidade de Ca-ATPase na membrana
basolateral ...

67. Ca++ ATP
Ca++ CM
ATP
Ca++ CB
Ca++
ATP
Ca++ CM
ATP
Ca++ CB
... aumentando ainda a permeabilidade da junção intercelular de
cálcio, estimulando assim a absorção passiva do íon

68. Vitamina D
Na carência de 1,25(OH)2-D3
A absorção intestinal de cálcio cai
drasticamente
Já a absorção intestinal de fosfato é menos
dependente da 1,25(OH)2-D3 , caindo pouco
quando os níveis desta se reduzem
1,25(OH)-D-D3
1,25(OH)
2 3
2

69. PTH
Além de sua influência
sobre o proces-
samento renal de
cálcio, o PTH aumenta
a excreção urinária de
fosfato
+
Urina

70. PTH Na+
Na+
K+
P
P A-
Esse efeito ocorre porque o PTH inibe o cotransporte sódio-
fosfato na membrana luminal das células do túbulo
proximal.

71. CARGA FILTRADA = 7.000 mg/dia
Como o túbulo
proximal
absorve cerca
de 85% do PROXIMAL
fosfato filtrado, ALÇA FINA
a rejeição de DESCENDENTE
fosfato nesse ALÇA FINA
segmento leva a ASCENDENTE
um aumento da
ALÇA
fração de ESPESSA
excreção de
fosfato
(FEHPO4%) e a DISTAL
uma fosfatúria
intensa. COLETOR

72. Lembrar que existe uma relação recíproca
entre as concentrações de cálcio e de
fosfato
12
[Ca++], mg/dL 10
8
6
4 6 8 10 12
[HPO4--], mg/dL

73. HIPERCALCEMIA E HIPOCALCEMIA
Ca⁺⁺ Ca⁺⁺

74. HIPOCALCEMIA
 Hiper-reflexia;
 Abalos musculares
espontâneos;
 Cãibras e sensação de
dormência

75. HIPERCALCEMIA
 Constipação;
 Polidipsia;
 Poliúria;
 Sinais neurológicos de hiporeflexia;
Letargia, coma e morte.

77. INTRODUÇÃO
O Flúor
* + eletronegativo
* Naturalmente presente na crosta terrestre, água e alimentos,
mas nunca sob a forma de elemento puro.
* Fluidos corporais (WAJM et al., 1999): 9
Fluoreto (F-) F
Ácido Fluorídrico (HF) Flúor
18,9984
* F absorvido no esmalte = resistência
prolongada às cáries
* Oligoelemento
* Outras fontes (aplicação tópica, bochechos,
dentifrícios, etc.)
evitar↑ [ ] fluor Fluorose

79. O Elemento Flúor
* O Flúor é o 13º elemento mais
encontrado na natureza, gasoso e
não-metálico.
* O Homem consome flúor pela ingestão de vegetais e
bebidas, como chá-preto e animais como camarão e peixe.

80. O Elemento Flúor
* O consumo ideal preconizado é de
0,05 a 0,07 mg de Flúor/kg de peso
corporal.
* O Flúor é rapidamente
absorvido ao nível do
estômago e do intestino
delgado, geralmente, na
forma HF.

81. O Elemento Flúor
* A dieta rica em Ca+2 e Mg+2 está
associada com uma menor absorção
de Flúor.
* Fluoretação da
água: na [ ] 0,7
ppm/F.

82. O Elemento Flúor
* Flúor tem papel fundamental na prevenção e controle das
cáries dentárias.
Ca10(PO4)6(OH)2 + 14H+ 
10Ca2 + 6H2PO4- + 2H2

84. Toxicidade do Flúor
* Toxicidade é a qualidade que caracteriza o grau de
virulência de qualquer substância nociva para um
organismo vivo ou para uma parte específica desse
organismo.
* Segundo a OMS o consumo de ideal preconizado é de
0,05 a 0,07mg/Kg por dia de flúor.

85. Toxicidade do Flúor
Toxicidade crônica
• A mais freqüente.
• Ingestão de flúor
diariamente acima de
0,5mg/Kg.
Toxicidade aguda
• Extremamente rara.
• Ingestão de flúor de
3-5 mg/Kg.

86. Toxicidade Aguda
• Extremante rara.
• Exposição industrial
• Alvos multiórgãos.
• Doses letais:
• Criança (até 7 anos) : 15
mg/Kg
• Adulto : 32 -64 mg/Kg

87. Toxicidade Aguda
Mecanismo:
• Absorção.
• Órgão regulador da intoxicação.
• Compostos organofluorados
• Liberação do íons de F-
• Ácido fluorídrico

88. Toxicidade Aguda
Causas Possíveis:
• Ingestão acidental:
inseticidas ou raticidas –
contendo sódio fluoro- Sódio Fluoroacetato
acetato.
• Atualmente : dentifrício,
bifluoreto de amônio, ejecta
vulcânica, e a equipamento
de fluoretação da água.

89. Toxicidade Aguda
Sintomas:
• Hipomagnesemia
• Dor abdominal;
• Sintomas neurológicos:
• Diarréia;
• Cefaléia
• Disfagia;
• Fraqueza muscular
• Hipersalivação;
• Lesão da mucosa; • Hiperreflexia
• Náuseas; • Espasmos musculares
• Vômito; • Convulsões de pareste-
• Anormalidades de sias
Eletrólitos; • Casos graves:
• Hipercalcemia; • Falência de órgãos múl-
• Hipocalcemia; tiplos.
• Hipoglicemia • Morte.

90. Toxicidade Aguda
Tratamento:
• O tratamento é sintomático com anti-ácido;
• Complexos vitamínicos;
• E o mais importante: afastar-se dos fatores
contaminantes.

91. Toxicidade Crônica
• A mais frequente de se acontecer;
• Ingestão de produtos que contém FLÚOR;
• Regiões afetadas:
• Doença relacionada: Fluorose dentária.

92. Toxicidade Crônica: Fluorose
Dentária
Mecanismo:
• Absorção.
• Ingestão diária de flúor ↑ de 0,05 mg/kg.
• Compostos que contém flúor:
• Absorção Corrente Sanguínea
Cavidade Bucal

93. Toxicidade Crônica
Causas Possíveis:
• Incorporação de diversas fontes
de flúor:
• Cremes dentais
• Soluções para bochecho
• Géis
• Água fluoretada
• Chá - Tea brick
• Poeiras de flúor - industria

94. Toxicidade Crônica
Sintomas:
Sem Tratamento

95. Toxicidade Crônica
Tratamento:
• Acompanhamento médico de no minimo 2 x ao
ano.
• Evitar compostos fluoretado
• Evitar água fluoretada.