Homeostase do potássio, cálcio e fosfato

Regulação dos eletrólitos

Homeostase do potássio

Intracellular ADP ATP P Extracellular Hipocalemia: baixo Repolarização mais lenta do potencial de membrana. - Fraqueza muscular - Paralisia respiratória - Arritmias cardiacas Hipercalemia: alto Pòtencial de ação diminuido. - Lentidão de condução do impulso - Contração fraca - Arritmias cardiacas

Potássio 100 meq/dia Trato gastrointestinal Fezes 5-10 meq/dia Fluido intracelular 3435 meq 98% Bomba Fluido extracelular 65 meq 2% Rins 90-95 meq/dia

Ingestão de potássio Deficiência de potássio 10 a 50% 3% 67% 20% 67% 20% 9% 5 a 30% 15 a 80% 1%

Túbulo proximal S1 100% H 2 O Glicose Aminoacidos 3HCO - H + + - H 2 O Araste pelo solvente ATPase

H 2 O Túbulo proximal S2 e S3 Cl - + - H + 3HCO - Glicose ATPase H 2 O Araste pelo solvente e eletrodifusão Aminoacidos 33%

Segmento espesso das alça de Henle 33% Glicose + - Cl - Araste por eletrodifusão (50%) Transcelular (50%) ATPase 13%

Túbulo distal e duto coletor Secreção de Células principais ATPase - + ATP H + Células intercaladas Glicose ATP H + Reabsorção de Cl - 1-80 %

Fatores que influenciam a excreção renal de potássio - Fluxo tubular - Volume extracelular - Aldosterona - Dieta - Ph

Fluxo tubular Fluxo tubular Secreção de - + ATPase Células principais

Fluxo tubular Fluxo tubular aumentado Secreção de aumentada - + Células principais K+

Fluxo tubular Fluxo tubular diminuído Secreção de diminuída - + K + K+ ATPase Células principais

Aumento do volume extracelular Fluxo tubular aumentado Secreção de aumentada - + Células principais ATPase K+

Ação da Aldosterona 2) Reabsorção de sódio 1) Ação da Aldosterona Aldosterona Núcleo ATPase + 3) Aumenta a reabsorção de H 2 O - 4) Redução do fluxo tubular K + K + K+ 5) Redução da secreção de potássio Células principais ATPase

Ação da Aldosterona 6) A Aldosterona faz aumentar o volume extracelular: o fluxo tubular aumenta Aldosterona Núcleo ATPase - + 7) Secreção de aumentada Aldosterona Núcleo ATPase ATPase

Ingestão de potássio Deficiência de potássio 10 a 50% 3% 67% 20% 67% 20% 9% 5 a 30% 15 a 80% 1%

Hipercalemia Alta concentração de Aumenta a secreção de Aumenta a permeabilidade ATPase Aumenta a atividade da ATPase Alta concentração de Aldosterona Aumenta a secreção de

Deficiência de potássio ATPase - + Células principais Secreção de diminui ATP H + Células intercaladas Glicose ATP H + Reabsorção de aumenta Cl -

Acidose acuda Alta concentração de H + Diminui a secreção de Diminui a probabilidade de abertura do canal ATPase Baixa H+ concentração de Diminui a atividade da ATPase

Acidose crônica 2) Reabsorção de sódio diminui 3) Reabsorção de H 2 O diminui 1) Redução da atividade da ATPase ATPase H + 4) Aumenta o fluxo tubular 4) Aumento da secreção de potássio Células principais

Alcalose Lúmen tubular Baixa concentração de H + Interstício HCO 3 - HCO 3 - - + Aumenta a probabilidade de abertura do canal ATPase

Homeostase do cálcio

Contração muscular Divisão celular Secreção Função citoesquelética Sinalização de hormônios Sinalização elétrica Integridade estrutural Estoque Exocitose Sinapse Contração Coagulação sanguínea Proteção Locomoção Trituração de alimentos Reserva mineral

Cálcio 1500 mg/dia Trato gastrointestinal Fezes 1300 mg/dia Fluido intracelular 1% Calcitonina Calcitriol PTH Calcitriol 200 mg/dia 200 mg/dia Fluido extracelular Equilíbrio: 0,1% - Rins Calcitonina Calcitriol PTH Ossos 99% O cálcio age como inibidor dos canais de sódio, portanto quando há: Hipocalcemia (redução de cálcio no fluido extracelular) Aumenta a excitabilidade celular: - espasmos nos músculos esqueléticos Hipercalcemia (aumento de cálcio no fluido extracelular) Diminui a excitabilidade celular: - arritmia cardíaca

Processamento de cálcio no néfron O 55% do Ca 2+ do fluido extracelular é filtrável na filtração glomerular. Processo de reabsorção ao longo do nefro.

Reabsorção de cálcio no néfron

20 % Reabsorção de cálcio no túbulo proximal (S1) Lúmen tubular Lúmen tubular 80% Ca 2+ Ca Interstício Araste 2+ pelo solvente 20% Ca 2+ Ca 2+ + - Ca2+ Ca 2+ ATPase Ca 2+ Ca 2+ 3

20 % Reabsorção de cálcio no túbulo proximal (S2-S3) Lúmen tubular Lúmen tubular 80% 20% Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ + - Interstício Araste por solvente e voltagem Ca 2+ Ca2+ ATPase Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ 3 -

20 % Reabsorção de cálcio no segmento ascendente espesso Lúmen tubular Lúmen tubular Ca 2+ + - Interstício Araste por soluto Ca 2+ Ca 2+ e voltagem Ca 2+ Ca2+ ATPase Ca 2+ Ca 2+ - 3

20 % Reabsorção de cálcio no túbulo distal Lúmen tubular Lúmen tubular Interstício - Ca 2+ + Ca 2+ Ca2+ ATPase Ca 2+ Ca 2+ 3

O PTH e o Calcitriol fornecem Ca 2+ para o plasma Diminuição de Ca 2+ Paratireoide PTH Plasma Reabsorção Ca 2+ Liberação Reabsorção Ossos Túbulo distal Segmento espesso Trato gastrointestinal Calcitiriol Túbulo proximal Calcitiriol

20 % Ação do Calcitriol Lúmen tubular Lúmen tubular Interstício Ca 2+ + - Ca 2+ Ca2+ ATPase Ca 2+ Ca 2+ Calbandina Ca 2+ - Calcitriol 3

Reabsorção de cálcio é influenciada pelo volume plasmático. Volume plasmático diminui Aumento da concentração de Ca 2+ Túbulo proximal Aumenta reabsorção de água Reabsorção de cálcio aumenta Excreção urinaria de cálcio diminui

A calcitonina promove a formação óssea reduzindo o nível de cálcio plasmático Aumento de Ca 2+ Tiróide Células parafulicolares Plasma Calcitonina Formação óssea

Influencia do Ph Fluido extracelular HCO 3 - + H + PO 4-3 + 2H + H 2 CO 3 H 2 PO 4 - Ph diminui 3Ca 2+ (Ca 2 ) 3 (PO 4 ) 2 + 2PO 4 - Ca 2 (HCO 3 ) 2 2Ca 2+ + 2HCO 3 - No fluido extracelular: 50% do cálcio é ionizado (Ca 2+ ) 45% do cálcio é ligado a proteínas 5% do cálcio é ligado a anions inorgânicos (PO 4-, HCO 3- ) Calcitonina aumenta Calcitrol, PTH diminuem

Homeostase do fosfato

Ossos Conservação e transferência de energia (ATP) Ácidos nucléicos (DNA, RNA) Fosfolipídios Sinalização intracelular Cofatores enzimáticos Titulação acido-base Estoque Proteção Locomoção Trituração de alimentos

Fosfato 1400 mg/dia Trato gastrointestinal Fezes 500 mg/dia Fluido intracelular 14% Calcitriol Calcitriol 900 mg/dia Fluido extracelular Equilíbrio: 0,03% (10% ligado as proteínas) - Calcitonina Calcitriol PTH + Calcitonina PTH Ossos 86% Rins 900 mg/dia

Reabsorção de fosfato no néfron Túbulo distal 10% Túbulo proximal 80% 10%

20 % Reabsorção de fosfato no túbulo proximal (80%) Lúmen tubular Lúmen tubular Interstício Ca 2+ Ca 2+ ATPase K+ 2 PO 4 - PO 4 - Anion -

Auto-regularão da excreção de fosfato Aumento de Fosfato Plasma Aumento de fosfato filtrado Menor reabsorção Túbulo proximal Urina Excreção aumenta

O PTH favorece a excreção do excesso de fosfato Aumento de Fosfato Paratireoide PTH Plasma Inibe reabsorção PTH AMPc Fosfato Túbulo proximal Urina Excreção

A hipocalcemia é o maior estimulo para liberação de PTH Diminuição de Ca 2+ Paratireoide PTH Plasma Absorção Ca 2+ Fosfato Liberação Ca 2+ Fosfato Reabsorção Ca 2+ Ossos Rins Trato gastrointestinal Calcitiriol Fosfato Excreção Urina Quando há diminuição só de cálcio, o PTH predomina. As mudanças do metabolismo de fosfatos no rim, intestino e ossos se compensam. O feito principal é o aumento da concentração plasmática de cálcio

Diminuição de Ca 2+ Plasma Diminuição de Fosfato Paratireoide PTH Túbulo proximal Calcitriol Ca 2+ Plasma Fosfato Liberação Ca 2+ Fosfato Ossos Reabsorção Quando há diminuição de fosfato e de cálcio, O calcitriol predomina. O efeito resultante é o aumento da concentração plasmática de cálcio e fosfato Ca 2+ Fosfato Absorção Ca 2+ Fosfato Túbulo proximal Túbulo distal Trato gastrointestinal

O aumento de Ca 2+ no plasma é o maior estimulo para a liberação de calcitonina Aumento de Ca 2+ Tiroide Calcitonina Ca 2+ Fosfato Plasma Formação Óssea Quando há aumento de cálcio, a Calcitonina predomina. As mudanças do metabolismo de fosfatos no rim, intestino e ossos se compensam. O feito principal é a diminuição da concentração plasmática de cálcio Ca 2+ Absorção Ca 2+ Reabsorção modesta Fosfato Trato gastrointestinal Rins Calcitiriol Fosfato Excreção Urina